一种管道检测机器人及其检测方法与流程

1.本发明涉及管道检测技术领域，具体为一种管道检测机器人及其检测方法。


背景技术：

2.随着城市生活体系的不断完善，管道的铺设对人们的日常生活有着很大的影响。城市管网指的是埋在城市各道路下面的排水排污管道和排气的管道组成起来的管道网。而随着城市管道网的使用年限逐渐增加，管道可能会出现一定程度的损坏，在对这些管道进行修复的时候，通过人工进行对管道的检查，不仅耗费大量的人力物力而达不到很好的检测效果，并且对于输送有毒气体的管道，人工检测会具有一定的危险性。现有的管道检测机器人，无法完成对管道的全方位检测，并且无法对管道中形成的固体物进行取样，不能很好的完成管道检测的工作。


技术实现要素：

3.针对现有的技术方案存在的问题，本发明的目的在于提供一种管道检测机器人。
4.为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种管道检测机器人，包括：车体。
5.行走系统包括四个车轮、四个锥齿轮、四个旋转杆、四个旋转电机、四个固定杆、控制器、动力开关；四个车轮分成两组，对称设置在车体两侧四个车轮分别连接在四个旋转杆上，通过旋转杆与车体转动连接；四个锥齿轮的主齿轮分别套设在四个旋转杆上，四个固定杆上端连接在车体上，下端分别与四个旋转电机转动连接，四个旋转电机分别与四个锥齿轮的副齿轮相连；控制器固定于车体内部的下端，通过电线与四个旋转电机相连；动力开关固定于车体外壁，通过电线与控制器和四个旋转电机相连；控制器控制动力开关连接不同的控制回路，实现四个旋转电机正反转。
6.取样机构包括样品收集箱、样品排出管、吸收泵、液压伸缩杆、液压泵、收集斗、样品吸入管、密封箱；密封箱固定于车体的上方；吸收泵设置于密封箱内，吸收泵的底端连接在车体上；样品排出管穿透密封箱，样品排出管一端与吸收泵输出端连通，一端与样品收集箱连通；样品收集箱固定在密封箱外侧；样品吸入管穿透密封箱，样品吸入管一端与吸收泵吸入端连通，一端与收集斗连通；液压泵固定在所述收集斗的内侧；液压伸缩杆一端与液压泵输出端相连，一端连接在样品吸入管上端。
7.摄像系统包括机箱、摄像头、升降臂、抬升电机、减速箱、输出轴；机箱固定于密封箱上方；抬升电机设置于机箱内部，抬升电机输出端连接有与抬升电机通过轴连接的减速箱；输出轴与所述减速箱连接；升降臂一端与输出轴连接，一端与摄像头相连接。
8.本发明还公开了一种管道检测机器人的检测方法，步骤如下：（a）通过控制器设置好管道检测机器人所需要检测的距离，控制器控制动力开关，旋转电机正转，管道检测机器人向前进；
（b）将管道检测机器人放入需要检测的管道段中；（c）抬升电机通过减速箱控制输出轴旋转，控制升降臂的上下移动，使得摄像头上下移动，将管道内的影像全部拍下，并通过传输电缆将图像传输；（d）通过传输电缆传输得到的图像记录管道有破损和裂纹的位置；（e）管道内壁的样品通过吸收泵从收集斗进入样品吸入管再经过样品排出管进入样品收集箱；（f）完成设定好的检测距离的管道检测后，控制器控制动力开关，旋转电机反转，管道机器人向后退出管道；（g）通过样品收集箱上端设置的可开合的舱门取出收集到的样品，进行检测。
9.作为本方案的进一步改进，摄像头包括镜头、四个补光灯、补光灯电源；镜头设置在摄像头内部；四个补光灯分成两组，设置于镜头的两侧；补光灯电源设置于摄像头的上端，通过电线与四个补光灯相连。
10.作为本方案的进一步改进，减速箱内还设置有限位开关；限位开关设置在输出轴与减速箱连接端的一侧，用于控制抬升电机的运行与停止。
11.作为本方案的进一步改进，摄像头上还连接有传输电缆。
12.作为本方案的进一步改进，样品吸入管远离车体的一侧还固定有防护杆。
13.作为本方案的进一步改进，样品收集箱上端设置有可开合的舱门。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本管道检测机器人的摄像系统中，通过减速箱作用下的的提升电机的旋转带动输出轴旋转，从而带动升降臂的上下移动，从而使得摄像头可以实现上下运动，通过摄像头的上下运动，可以增大检测机器人的检测范围，防止有摄像头照不到的地方，影响检测的结果。
15.2、本管道检测机器人设置有取样机构，通过吸收泵的作用，将检测机器人所遇到的样品通过吸收斗吸入样品吸入管，再由样品排出管排出到样品收集箱，当将检测机器人从管道中取出以后，可以通过样片收集箱上的舱门将样品取出后进行检测。
16.3、本管道检测机器人在样品吸入管的前端设置有防护杆，防止检测机器人与管道内壁的撞击损坏机器人，增强管道检测机器人的使用寿命。
附图说明
17.下面结合附图对本发明进一步说明。
18.图1是本发明主视示意图；图2是左视剖视示意图；图3是行走系统旋转电机电路图；图4是本发明中机箱内部结构示意图；图5是本发明中摄像头结构示意图；图6是本发明在管道中工作示意图；图中标注，1-行走系统，11-车轮，12-锥齿轮，13-旋转杆，14-旋转电机，15-固定杆，16-控制器，17-动力开关，2-车体，3-取样机构，31-样品收集箱，32-样品排出管，33-吸收泵，34-液压伸缩杆，35-液压泵，36-收集斗，37-样品吸入管，38-密封箱，4-摄像系统，41-机箱，42-摄像头，421-镜头，422-补光灯，423-补光灯电源，43-升降臂，44-传输电缆，45-抬
升电机，46-减速箱，47-输出轴，48-限位开关，5-防护杆。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施方式及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.实施例1：如图1-5所示，本实施例的一种管道检测机器人，包括：行走系统1、车体2、取样机构3、摄像系统4、防护杆5。
21.行走系统1包括四个车轮11、四个锥齿轮12、四个旋转杆13、四个旋转电机14、四个固定杆15、控制器16、动力开关17；四个车轮11分成两组，对称设置在车体两侧，四个车轮11分别连接在四个旋转杆13上，通过旋转杆13与车体2转动连接；四个锥齿轮12的主齿轮分别套设在四个旋转杆13上；四个固定杆15上端连接在车体2上，下端分别与四个旋转电机14转动连接，四个旋转电机14分别与四个锥齿轮12的副齿轮相连。当打开电源后，四个旋转电机14同向转动，带动锥齿轮12的副齿轮进行旋转，锥齿轮12的副齿轮带动主齿轮转动，套设在旋转杆13上的锥齿轮12主齿轮带动旋转杆13旋转。从而使得车轮转动，带动车体前进或后退。控制器16固定于车体2内部的下端，通过电线与四个旋转电机14相连；动力开关17固定于车体2外壁，通过电线与控制器16和四个旋转电机14相连；控制器16控制动力开关17与k1连接时，四个旋转电机14正转，控制器控制动力开关17与k2相连时，四个旋转电机14反转。
22.取样机构3包括样品收集箱31、样品排出管32、吸收泵33、液压伸缩杆34、液压泵35、收集斗36、样品吸入管37、密封箱38；密封箱固定于车体2的上方；吸收泵33设置于密封箱38内，吸收泵33的底端连接在车体2上；样品排出管32穿透密封箱38，样品排出管32一端与吸收泵33输出端连通，一端与样品收集箱31连通；样品收集箱31固定在密封箱38外侧，样品收集箱31上端设置有可开合的舱门；样品吸入管37穿透密封箱38，样品吸入管37一端与吸收泵33吸入端连通，一端与收集斗36连通；液压泵35固定在所述收集斗36的内侧；液压伸缩杆34一端与液压泵35输出端相连，一端连接在样品吸入管37上端；样品吸入管37远离车体2的一侧还固定有防护杆5。
23.摄像系统包括机箱41、摄像头42、升降臂43、抬升电机45、减速箱46、输出轴47；机箱41固定于密封箱38上方；抬升电机45设置于机箱41内部，抬升电机45输出端连接有与抬升电机45通过轴连接的减速箱46；输出轴47与所述减速箱46连接；升降臂一端与输出轴47连接，一端与摄像头42相连接。减速箱46内还设置有限位开关48；限位开关48设置在输出轴47与减速箱46连接端的一侧，用于控制抬升电机45的运行与停止。摄像头42包括镜头421、四个补光灯422、补光灯电源423；镜头421设置在摄像头42内部；四个补光灯422分成两组，设置于镜头421的两侧；补光灯电源423设置于摄像头42的上端，通过电线与四个补光灯422相连。摄像头42上还连接有传输电缆44。
24.具体的使用原理为：通过控制器16设置好管道检测机器人所需要检测的距离，控制器16控制动力开关17与k1相连，旋转电机14正转，管道检测机器人为向前进；将管道检测机器人放入需要检测的管道段中；抬升电机45通过减速箱46控制输出轴47旋转，控制升降臂43的上下移动，使得摄像头42上下移动，将管道内的影像全部拍下，并通过传输电缆44将图像传输；通过传输电缆44传输得到的图像记录管道有破损和裂纹的位置；管道内壁的样
品通过吸收泵33从收集斗36进入样品吸入管37再经过样品排出管32进入样品收集箱31；完成设定好的检测距离的管道检测后，控制器16控制动力开关17与k2相连，管道机器人向后退出管道；通过样品收集箱31上端设置的可开合的舱门取出收集到的样品，进行检测。
25.实施例2：如图1-4所示，本实施例的一种测试方法，应用于上述实施例1的测试装置，其步骤如下：（a）通过控制器16设置好管道检测机器人所需要检测的距离，控制器16控制动力开关17与k1相连，旋转电机14正转，管道检测机器人向前进；（b）将管道检测机器人放入需要检测的管道段中；（c）抬升电机45通过减速箱46控制输出轴47旋转，控制升降臂43的上下移动，使得摄像头42上下移动，将管道内的影像全部拍下，并通过传输电缆44将图像传输；（d）通过传输电缆44传输得到的图像记录管道有破损和裂纹的位置；（e）管道内壁的样品通过吸收泵33从收集斗36进入样品吸入管37再经过样品排出管32进入样品收集箱31；（f）完成设定好的检测距离的管道检测后，控制器16控制动力开关17与k2相连，管道机器人向后退出管道；（g）通过样品收集箱31上端设置的可开合的舱门取出收集到的样品，进行检测。
26.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。