一种多节式可扩展管道检修维护机器人的制作方法 专利技术说明

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本发明涉及污水管道修复技术领域，具体为一种多节式可扩展管道检修维护机器人。背景技术：2.随着城市居民的生活水平逐渐提高，对于污水处理的需求也日渐增大，早期建设的城市排水机构，也开始逐渐老化，因此针对于城市排水系统的检查和的修复及改造作为主要任务，通常，为了定位管道中的损坏以及故障点，会投放管道探测机器人，对故障点进行定位，从而便于后期开掘进行精准修复。3.如申请号：cn201721729194.4，本发明公开了一种管道检修机器人，其结构包括高清摄像头、摄像头旋转架、补光灯支架、led补光灯、控制器主体、产品铭牌、升降台、移动轮、支撑底座、淤泥清理器、pcb电路板，淤泥清理器由毛刺连接管、柔性毛刺、电机保护罩、驱动电机、电源导线、连接法兰盘、固定螺栓、密封圈组成，毛刺连接管机械连接于电机保护罩内驱动电机左侧，柔性毛刺等距均匀嵌套于毛刺连接管侧面，密封圈嵌套于毛刺连接管与电机保护罩之间，本发明实现了管道检修机器人通过安装有淤泥清理器，管道检修机器人在使用时可以及时清理在管道前进过程中遇到的淤泥等障碍物，避免管道检修机器人受障碍物阻挡无法前进，提高装置实用性。4.类似于上述申请的管道检修机器人目前还存在以下几点不足：下水管道通产具有多种规格，有采用混凝土管材搭建的混凝土下水道，也有由钢管连接而成的狭小管道，且视地形原因，管道的曲折率也会有一定的变化，上述检修机器人，在穿行一些较小的管道时较为困难，且无法通过弯折角度较大的管道。5.于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种可以固定导管的病员服，以期达到更具有实用价值性的目的。技术实现要素：6.本发明的目的在于提供一种多节式可扩展管道检修维护机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多节式可扩展管道检修维护机器人，包括：用于牵引车辆移动的驱动牵引段，以及用于检查的摄像检查段，用于简单维修的修复段，以及用于存放物料的储物段，所述驱动牵引段与摄像检查段与修复段以及储物段之间可自由组合，所述牵引驱动段的外侧设有四组排轮，所述摄像检查段上设有记录管道内图像的摄像装置，且所述摄像装置关于所述摄像检查段的上下两端设有两组，所述修复段的上端设有用于进行修复的遥控机械臂。8.优选的，所述修复段与所述储物段在连接相邻，因此修复段的遥控机械臂，才能够利用储物段的补给，进行修复工作，且所述驱动牵引段总是设置于整段设备的左右两端，由两端进行驱动，获得更强的驱动性能。9.优选的，所述驱动牵引段的外侧设有四组滑台，所述驱动牵引段的左右两侧转动设置有快速连接驱动盘，且所述滑台的左右两端设有封帽，所述滑台上滑动安装有用于连接排轮的交叉连接架，且所述交叉连接架上设有拉力弹簧，且所述交叉连接架与所述排轮之间的连接方式为滑动连接，所述牵引驱动段的上端设有用于驱动的行走驱动电池。10.优选的，所述排轮包括：用于传动以及连接多个滑轮的轮架，所述轮架的外侧开设有用于连接所述交叉连接架的连接滑槽，所述轮架的内侧设有用于驱动的行走驱动电机，且所述行走驱动电机通过导线连接于所述驱动牵引段，所述轮架的前后两侧设有多组驱动轮。11.优选的，所述摄像检查段上设有用于传输图像以及遥控数据的通讯装置，且所述通讯装置的外侧连接有通讯天线，所述摄像检查段的外侧设有用于补光的led灯珠，且所述摄像检查段的内侧设有供电电池。12.优选的，所述摄像装置与所述通讯装置之间通过导线进行连接，所述摄像装置可以360度旋转，且外侧设有用于防护的圆形玻璃罩，且圆形玻璃罩的表面涂覆有防雾涂层。13.优选的，所述修复段的上端设有用于搭载遥控机械臂的圆形旋转台，所述修复段上端固定安装有用于搭载多种工具的放置架，所述放置架设有两组空位，且所述放置架上设有用于进行焊接的焊枪，以及填充胶料的胶枪，所述遥控机械臂通过导线与所述通讯装置之间通过导线进行连接。14.优选的，所述遥控机械臂具有两个自由度，且所述遥控机械臂末端设有便于快速更换工具的快速连接法兰，所述遥控机械臂上还安装有摄像头。15.优选的，所述储物段上设有用于焊接修复的乙炔燃料罐以及喷料储存罐，所述储物段的上端还设有修复控制装置，且所述修复控制装置通过管道与所述乙炔燃料罐以及喷料储存罐连接，所述修复控制装置通过管道与所述乙炔燃料罐以及喷料储存罐连接，所述修复控制装置通过管道与所述遥控机械臂进行连接。16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.该多节式可扩展管道检修维护机器人，能够根据任务需求，对维护机器人进行自由拼接，满足多种任务需求，该装置，能够适应管道的大小，且通过多节可动连接，能够自由曲折，从而能够在曲率较大的弯折管道中畅行无阻，且该维护机器人，除了能够定位损坏位置外，也能对管道进行简单修复，从而满足管道检修维护需求。17.2.通过多组模块自由连接，在进行简单的勘测任务时，仅需使用驱动牵引段以及摄像检查段，即可完成管道内部的检查工作，需要进行简易修复时，则追加安装修复段以及储物段即可，且多节连接，组成蛇形，能够穿过各种蜿蜒管道，实现多种功能，具有更强的管道通过性；3.通过交叉连接架，交叉连接架内侧有弹簧牵拉，由滑台以及连接滑槽连接，能够使排轮紧贴在管壁，且较大的压缩范围，使驱动牵引段能够适应多种直径的管道，从而获得良好的驱动能力。18.4.通过遥控机械臂，利用圆形旋转台，以及驱动牵引段快速连接驱动盘的转动，能够使遥控机械臂对管壁内的任意角度进行操作，利用焊枪以及喷枪，对管道内部进行焊接，以及填补，从而实现简易修复的目的。附图说明19.图1为本发明整体立体结构示意图；图2为本发明驱动牵引段结构示意图；图3为本发明修复段结构示意图；图4为本发明修复段结构示意图图5为本发明储物段结构示意图。20.图中：1、驱动牵引段；2、摄像检查段；3、修复段；4、储物段；5、排轮；6、摄像装置；7、遥控机械臂；8、滑台；9、交叉连接架；10、行走驱动电池；11、轮架；12、连接滑槽；13、行走驱动电机；14、驱动轮；15、通讯装置；16、通讯天线；17、led灯珠；18、供电电池；19、圆形旋转台；20、放置架；21、焊枪；22、快速连接法兰；23、摄像头；24、乙炔燃料罐；25、喷料储存罐；26、修复控制装置；27、快速连接驱动盘；28、喷枪。实施方式21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。22.请参阅图1-5，一种多节式可扩展管道检修维护机器人，包括：用于牵引车辆移动的驱动牵引段1，以及用于检查的摄像检查段2，用于简单维修的修复段3，以及用于存放物料的储物段4，驱动牵引段1与摄像检查段2与修复段3以及储物段4之间可自由组合，驱动牵引段1的外侧设有四组排轮5，摄像检查段2上设有记录管道内图像的摄像装置6，且摄像装置6关于摄像检查段2的上下两端设有两组，修复段3的上端设有用于进行修复的遥控机械臂7。修复段3与储物段4在连接相邻，且驱动牵引段1总是设置于整段设备的左右两端，在进行简单的勘测任务时，仅需使用驱动牵引段1以及摄像检查段2，即可完成管道内部的检查工作，需要进行简易修复时，则追加安装修复段3以及储物段4即可，且多节连接，组成蛇形，能够穿过各种蜿蜒管道，实现多种功能，具有更强的管道通过性。驱动牵引段1的外侧设有四组滑台8，驱动牵引段1的左右两侧转动设置有快速连接驱动盘27，在管道内长距离行进后，由于本机器人是贴合管壁驱动，因此修复段3的角度就会发生偏移，通过快速连接驱动盘27，不仅能够实现段与段之间的快速连接，还能够通过转动使修复段3始终保持水平，同时通过多个设备的连接，使设备且滑台8的左右两端设有封帽，滑台8上滑动安装有用于连接排轮5的交叉连接架9，且交叉连接架9上设有拉力弹簧，且交叉连接架9与排轮5之间的连接方式为滑动连接，驱动牵引段1的上端设有用于驱动的行走驱动电池10。排轮5包括：用于传动以及连接多个滑轮的轮架11，轮架11的外侧开设有用于连接交叉连接架9的连接滑槽12，轮架11的内侧设有用于驱动的行走驱动电机13，且行走驱动电机13通过导线连接于驱动牵引段1，轮架11的前后两侧设有多组驱动轮14。交叉连接架9内侧有弹簧牵拉，由滑台8以及连接滑槽12连接，能够使排轮5紧贴在管壁，且较大的压缩范围，使驱动牵引段1能够适应多种直径的管道，从而获得良好的驱动能力。摄像检查段2上设有用于传输图像以及遥控数据的通讯装置15，且通讯装置15的外侧连接有通讯天线16，摄像检查段2的外侧设有用于补光的led灯珠17，且摄像检查段2的内侧设有供电电池18，在led灯珠17的补光下，使摄像装置6能够获得更加清晰的图像，同时通讯装置15能够利用通讯天线16，将图像数据传出，同时也能接收遥控数据，对整个机器人进行遥控摄像装置6与通讯装置15之间通过导线进行连接，摄像装置6可以360度旋转，且外侧设有用于防护的圆形玻璃罩，且圆形玻璃罩的表面涂覆有防雾涂层，避免因为管道内的湿气，导致玻璃罩结雾，影响图像清晰度。23.一种多节式可扩展管道检修维护机器人，包括：修复段3的上端设有用于搭载遥控机械臂7的圆形旋转台19，修复段3上端固定安装有用于搭载多种工具的放置架20，放置架20设有两组空位，且放置架20上设有用于进行焊接的焊枪21，以及填充胶料的胶枪21，遥控机械臂7通过导线与通讯装置15之间通过导线进行连接利，用圆形旋转台19，以及驱动牵引段1的快速连接驱动盘27的转动，能够使遥控机械臂7对管壁内的任意角度进行操作，利用焊枪21以及喷枪28，对管道内部进行焊接，以及填补，从而实现简易修复的目的。遥控机械臂7具有两个自由度，且遥控机械臂7末端设有便于快速更换工具的快速连接法兰22，从而能够快速更换焊枪21或者喷枪28两种工具，实现两种修复功能，遥控机械臂7上还安装有摄像头23，直接获得遥控机械臂7的图像数据，便于操作人员进行操作。储物段4上设有用于焊接修复的乙炔燃料罐24以及喷料储存罐25，储物段4的上端还设有修复控制装置26，且修复控制装置26通过管道与乙炔燃料罐24以及喷料储存罐25连接，修复控制装置26通过管道与乙炔燃料罐24以及喷料储存罐25连接，在修复金属管道时，可以在喷料储存罐25中填充焊膏，便于使用焊枪进行修复，在修复混凝土管道时，则可以直接喷出修复膏，填充裂缝，修复控制装置26通过管道与遥控机械臂7进行连接。24.综上所述：驱动牵引段1用于牵引和驱动整个机器人进行运作，驱动牵引段1利用滑台8连接交叉连接架9，交叉连接架9的另一端连接排轮5，排轮5以轮架11为主体，通过连接滑槽12连接交叉连接架9，且交叉连接架9内部有弹簧牵拉，因此交叉连接架9具有一定的弹性，可以根据管道的直径，进行压缩，使排轮5可以紧贴管壁。行走驱动电机13，在行走驱动电池10的驱动下，带动驱动轮14持续转动，从而驱动整个驱动牵引段1进行移动。25.其中摄像检查段2通过两组摄像装置6，以上下两个角度，在led灯珠17的照明补光下，对管道内部的情况进行记录探查，同时通过通讯装置15，将将视频信息向外发送，通讯天线16则大幅提高通讯装置15的信号传输速度，同时通讯装置15也用于接收外部的控制信号，对整个机器人进行控制。26.修复段3采用一台遥控机械臂7进行操作，在圆形旋转台19的驱动下，实现多组自由度，同时通过驱动牵引段1的前后牵引，进行位置调整，并利用快速连接驱动盘27，对整个修复段3的摆放角度进行调整，同时同时遥控机械臂7可以通过摄像头23的图像数据进行操作，放置架20上放置有用于焊接修复的焊枪21，或者喷枪28，对管道进行修复，若是金属管道，则预先在喷料储存罐25中存放金属焊膏，遥控机械臂7通过快速连接法兰22，首先使用喷枪28，将焊膏涂抹，再更换焊枪21，使焊膏凝结，完成破裂处的修补工作，在修复混凝土破口时，直接使用喷枪28，涂抹修补膏进行修复，而另一节储物段4上则安装有用于存放焊膏或者修补膏的喷料储存罐25，以及用于驱动焊枪21的乙炔燃料罐24，以及用于控制焊枪21以及驱动喷枪28的修复控制装置26，从而满足混凝土管与金属管的简易维修需求。27.该装置通过驱动牵引段1进行牵引驱动，同时摄像检查段2进行拍摄追踪记录，修复段3和储物段4进行管道的简易修复，且多段设备连接可以自由活动，以蛇形穿过下水管，因此可以通过各种蜿蜒的管道，完成该装置的全部使用流程。28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。









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