CN107859851A - 一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，包括本体和摄像机，还包括移动机构和检测机构，移动机构包括第一驱动组件、两个移动组件、两个第三连接杆、支撑架、两个开槽、第二连接杆和两个第一限位块，检测机构包括升降组件、第五连接杆、第一齿轮、第二齿轮、第三电机、第四支撑杆、齿杆、第六连接杆、转向块、第四电机和第三齿轮，该用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人中，通过移动机构不仅可以驱动机器人沿着导轨在管廊内巡检，当机器人发生故障时，还便于将机器人取下维修，提高了机器人的实用性，通过检测机构使摄像机可以移动到管廊内的任意位置，从而通过摄像机对关键部位进行精确拍摄，提高了机器人巡检的效果。
Description
技术领域
本发明涉及智慧管廊领域，特别涉及一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人。
背景技术
智慧管廊就是地下城市管道综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。
智慧管廊巡检机器人在智慧管廊的日常维护中起到了巨大的作用，一般巡检机器人通过两个移动轮吊装在管廊顶部的工形导轨上，当巡检机器人发生故障需要取下维修的时候，需要对巡检机器人进行拆解才能取下，降低了巡检机器人的实用性，不仅如此，巡检机器人通过摄像机对管廊内部进行拍摄，实现了对管廊的巡检，但是一般巡检机器人的摄像机移动范围有限，无法实现对管廊内关键部件的精确拍摄，从而使人们无法做出正确的判断，进一步降低了巡检机器人的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，包括本体和摄像机，还包括移动机构和检测机构，所述移动机构设置在本体的上方，所述检测机构设置在本体的下方，所述摄像机设置在检测机构上；
所述移动机构包括第一驱动组件、两个移动组件、两个第三连接杆、支撑架、两个开槽、第二连接杆和两个第一限位块，所述支撑架设置在本体的上方，所述支撑架的形状为开口向上的U形，所述第一驱动组件设置在支撑架的下端，所述第一支撑组件与第二连接杆传动连接，两个第三连接杆的一端分别铰接在支撑架的两端，两个第一限位块分别设置在两个第三连接杆的另一端上，两个开槽分别设置在第二连接杆的两端，两个第一限位块分别设置在两个开槽内，两个移动组件分别设置在两个第三连接杆的上方；
所述检测机构包括升降组件、第五连接杆、第一齿轮、第二齿轮、第三电机、第四支撑杆、齿杆、第六连接杆、转向块、第四电机和第三齿轮，所述第一齿轮套设在第五连接杆的上端，所述转向块套设在第五连接杆的下端，所述第四支撑杆水平设置在转向块的一侧，所述第三电机设置在第四支撑杆靠近转向块的一端，所述第三电机与第二齿轮传动连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第四电机通过第六连接杆设置在第四支撑杆的下方，所述第四电机与第三齿轮传动连接，所述第三齿轮与齿杆啮合，所述摄像机设置在齿杆远离转向块的一端。
作为优选，为了驱动两个移动轮向两侧翻转，从而方便机器人的拆装，所述第一驱动组件包括两个第四连接杆、两个第一移动块、两个丝杆、第二电机和第一支撑杆，所述第二电机设置在第一支撑杆的上方，所述第二电机与两个丝杆均传动连接，两个第一移动块分别套设在第一支撑杆的两端，两个第一移动块的上端均设有通孔，两个丝杆分别穿过两个第一移动块，两个丝杆分别与两个第一移动块螺纹连接，两个第四连接杆的一端分别铰接在两个第一移动块上，两个第四连接杆的另一端均铰接在第二连接杆上。
作为优选，为了驱动机器人在导轨上移动，所述移动组件包括第一电机、第一连接杆和移动轮，所述第一连接杆竖向设置在第三连接杆上，所述第一电机设置在第一连接杆的上端远离第二连接杆的一侧，所述第一电机与移动轮传动连接。
作为优选，为了驱动摄像机升降，所述升降组件包括气缸、第二支撑杆、第二移动块、伸缩架、第三移动块和第三支撑杆，所述第二支撑杆设置在本体的下方，所述气缸设置在第二支撑杆的上方，所述第二移动块套设在第二支撑杆的一端，所述气缸与第二移动块传动连接，所述伸缩架的上端一侧铰接在第二支撑杆的另一端上，所述伸缩架的上端另一侧铰接在第二移动块上，所述伸缩架的下端一侧铰接在第三支撑杆的一端，所述伸缩架的下端另一侧铰接在第三移动块上，所述第三移动块套设在第三支撑杆的另一端，所述第五连接杆设置在第三支撑杆的下方。
作为优选，为了驱动两个第一移动块向相反的方向移动，两个丝杆的螺纹方向相反。
作为优选，为了提高第二电机的驱动能力，所述第二电机为伺服电机。
作为优选，为了提高气缸的驱动能力，所述气缸为增压气缸。
作为优选，为了扩大摄像机的拍摄范围，所述摄像机为广角摄像机。
作为优选，为了对齿杆起到支撑作用，从而提高齿杆的稳定性，所述第四支撑杆的下方远离转向块的一端设有一个第二限位块，所述第二限位块上设有通孔，所述齿杆穿过第二限位块。
作为优选，为了延长机器人的使用时间，所述本体的材质为PVC塑料。
本发明的有益效果是，该用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人中，通过移动机构不仅可以驱动机器人沿着导轨在管廊内巡检，当机器人发生故障的时候，还便于将机器人取下维修，提高了机器人的实用性，与传统移动机构相比，该机构不仅可以驱动机器人移动，还能便于机器人的拆卸，进一步提高了机器人的实用性，不仅如此，通过检测机构使摄像机可以移动到管廊内的任意位置，从而通过摄像机对关键部位进行精确拍摄，提高了机器人巡检的效果，与传统检测机构相比，该机构检测的范围更广，进一步提高了机器人的巡检效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人的结构示意图；
图2是本发明的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人的移动机构的结构示意图；
图3是本发明的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人的升降组件的结构示意图；
图4是本发明的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人的检测机构的结构示意图；
图中：1.本体，2.摄像机，3.第一电机，4.第一连接杆，5.移动轮，6.开槽，7.第一限位块，8.第二连接杆，9.第三连接杆，10.支撑架，11.第四连接杆，12.第一移动块，13.丝杆，14.第二电机，15.第一支撑杆，16.气缸，17.第二支撑杆，18.第二移动块，19.伸缩架，20.第三移动块，21.第三支撑杆，22.第五连接杆，23.第一齿轮，24.第二齿轮，25.第三电机，26.第四支撑杆，27.齿杆，28.第六连接杆，29.第二限位块，30.转向块，31.第四电机，32.第三齿轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，包括本体1和摄像机2，还包括移动机构和检测机构，所述移动机构设置在本体1的上方，所述检测机构设置在本体1的下方，所述摄像机2设置在检测机构上；
如图2所示，所述移动机构包括第一驱动组件、两个移动组件、两个第三连接杆9、支撑架10、两个开槽6、第二连接杆8和两个第一限位块7，所述支撑架10设置在本体1的上方，所述支撑架10的形状为开口向上的U形，所述第一驱动组件设置在支撑架10的下端，所述第一支撑组件与第二连接杆8传动连接，两个第三连接杆9的一端分别铰接在支撑架10的两端，两个第一限位块7分别设置在两个第三连接杆9的另一端上，两个开槽6分别设置在第二连接杆8的两端，两个第一限位块7分别设置在两个开槽6内，两个移动组件分别设置在两个第三连接杆9的上方；
其中，通过第一驱动组件驱动第二连接杆8升降，在开槽6和第一限位块7的相互作用下，驱动两个第三连接杆9绕着与支撑架10的铰接点转动，当两个第三连接杆9向上转动的时候，通过两个第一连接杆4驱动两个移动轮5向外侧翻转，从而方便将机器人从导轨上取下，当两个第三连接杆9向下转动的时候，通过两个第一连接杆4驱动两个移动轮5向内侧转动，从而将机器人固定在导轨上，通过两个的移动组件驱动机器人沿着设置在管廊顶部的导轨在管廊内移动，实现了对管廊的巡检功能；
如图4所示，所述检测机构包括升降组件、第五连接杆22、第一齿轮23、第二齿轮24、第三电机25、第四支撑杆26、齿杆27、第六连接杆28、转向块30、第四电机31和第三齿轮32，所述第一齿轮23套设在第五连接杆22的上端，所述转向块30套设在第五连接杆22的下端，所述第四支撑杆26水平设置在转向块30的一侧，所述第三电机25设置在第四支撑杆26靠近转向块30的一端，所述第三电机25与第二齿轮24传动连接，所述第二齿轮24与第一齿轮23啮合，所述第四电机31通过第六连接杆28设置在第四支撑杆26的下方，所述第四电机31与第三齿轮32传动连接，所述第三齿轮32与齿杆27啮合，所述摄像机2设置在齿杆27远离转向块30的一端；
其中，通过升降组件驱动第五连接杆22升降，从而实现了摄像机2的升降，通过第三电机25驱动第二齿轮24转动，由于第一齿轮23固定在第五连接杆22上，在第二齿轮24的作用下，驱动第四支撑杆26以第五连接杆22为中心转动，从而实现了摄像机2的水平转动，通过第四电机31驱动第三齿轮32转动，从而通过第三齿轮32驱动齿杆27沿着第四传动杆26移动，从而改变了摄像机2的转动范围，通过摄像机2的升降和转动，从而使摄像机2可以对管廊内特定部位进行特写拍摄，提高了机器人的实用性。
如图2所示，所述第一驱动组件包括两个第四连接杆11、两个第一移动块12、两个丝杆13、第二电机14和第一支撑杆15，所述第二电机14设置在第一支撑杆15的上方，所述第二电机14与两个丝杆13均传动连接，两个第一移动块12分别套设在第一支撑杆15的两端，两个第一移动块12的上端均设有通孔，两个丝杆13分别穿过两个第一移动块12，两个丝杆13分别与两个第一移动块12螺纹连接，两个第四连接杆11的一端分别铰接在两个第一移动块12上，两个第四连接杆11的另一端均铰接在第二连接杆8上；
所述移动组件包括第一电机3、第一连接杆4和移动轮5，所述第一连接杆4竖向设置在第三连接杆9上，所述第一电机3设置在第一连接杆4的上端远离第二连接杆8的一侧，所述第一电机3与移动轮5传动连接；
其中，通过第二电机14驱动两个丝杆13转动，在两个丝杆13的作用下，驱动两个第一移动块12沿着第一支撑杆15左右移动，从而通过两个第四连接杆11驱动第二连接杆8升降，从而使两个移动轮5可以向外侧翻转，提高了机器人拆卸的便捷性，提高了机器人的实用性。
如图3所示，所述升降组件包括气缸16、第二支撑杆17、第二移动块18、伸缩架19、第三移动块20和第三支撑杆21，所述第二支撑杆17设置在本体1的下方，所述气缸16设置在第二支撑杆17的上方，所述第二移动块18套设在第二支撑杆17的一端，所述气缸16与第二移动块18传动连接，所述伸缩架19的上端一侧铰接在第二支撑杆17的另一端上，所述伸缩架19的上端另一侧铰接在第二移动块18上，所述伸缩架19的下端一侧铰接在第三支撑杆21的一端，所述伸缩架19的下端另一侧铰接在第三移动块20上，所述第三移动块20套设在第三支撑杆21的另一端，所述第五连接杆22设置在第三支撑杆21的下方；
其中，通过气缸16驱动第二移动块18左右移动，在第二移动块18向右移动的时候，伸缩架19缩短，从而使第三支撑杆21上升，当第二移动块18向左移动的时候，伸缩架19伸长，从而实现了第三支撑杆21的下降，通过第三支撑杆21的升降实现了摄像机2的升降。
作为优选，为了驱动两个第一移动块12向相反的方向移动，两个丝杆13的螺纹方向相反，当两个丝杆13的螺纹方向相反的时候，对两个第一移动块12的力的方向相反，从而驱动两个第一移动块12向不同的方向移动，从而实现了第二连接杆8的升降，从而实现了移动轮5的翻转。
作为优选，为了提高第二电机14的驱动能力，所述第二电机14为伺服电机。
作为优选，为了提高气缸16的驱动能力，所述气缸16为增压气缸。
作为优选，为了扩大摄像机2的拍摄范围，所述摄像机2为广角摄像机。
作为优选，为了对齿杆27起到支撑作用，从而提高齿杆27的稳定性，所述第四支撑杆26的下方远离转向块30的一端设有一个第二限位块29，所述第二限位块29上设有通孔，所述齿杆27穿过第二限位块29，当齿杆27穿过第二限位块29的时候，第二限位块29可以对齿杆27起到支撑作用，由于第三齿轮32对齿杆27也有支撑作用，增加了齿杆27的支撑点，从而提高了齿杆27的稳定性。
作为优选，为了延长机器人的使用时间，所述本体1的材质为PVC塑料，由于PVC塑料相比与金属，耐腐蚀能力较强，当机器人在潮湿的管廊中工作时，PVC塑料可以降低本体1被腐蚀的速度，从而延长了机器人的使用时间。
当机器人在管廊中工作的时候遇到故障需要维修时，通过第一驱动组件驱动第二连接杆8升降，从而驱动两个移动轮5向外侧翻转，从而方便将机器人从导轨上取下进行维修，通过两个的移动组件驱动机器人沿着导轨在管廊内移动，实现了对管廊的巡检功能，在机器人巡检的过程中，通过升降组件驱动第五连接杆22升降，从而便于摄像机2的移动，使摄像机2可以对管廊内特定部位进行精确拍摄，提高了机器人的实用性。
与现有技术相比，该用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人中，通过移动机构不仅可以驱动机器人沿着导轨在管廊内巡检，当机器人发生故障的时候，还便于将机器人取下维修，提高了机器人的实用性，与传统移动机构相比，该机构不仅可以驱动机器人移动，还能便于机器人的拆卸，进一步提高了机器人的实用性，不仅如此，通过检测机构使摄像机2可以移动到管廊内的任意位置，从而通过摄像机2对关键部位进行精确拍摄，提高了机器人巡检的效果，与传统检测机构相比，该机构检测的范围更广，进一步提高了机器人的巡检效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，包括本体(1)和摄像机(2)，其特征在于，还包括移动机构和检测机构，所述移动机构设置在本体(1)的上方，所述检测机构设置在本体(1)的下方，所述摄像机(2)设置在检测机构上；
所述移动机构包括第一驱动组件、两个移动组件、两个第三连接杆(9)、支撑架(10)、两个开槽(6)、第二连接杆(8)和两个第一限位块(7)，所述支撑架(10)设置在本体(1)的上方，所述支撑架(10)的形状为开口向上的U形，所述第一驱动组件设置在支撑架(10)的下端，所述第一支撑组件与第二连接杆(8)传动连接，两个第三连接杆(9)的一端分别铰接在支撑架(10)的两端，两个第一限位块(7)分别设置在两个第三连接杆(9)的另一端上，两个开槽(6)分别设置在第二连接杆(8)的两端，两个第一限位块(7)分别设置在两个开槽(6)内，两个移动组件分别设置在两个第三连接杆(9)的上方；
所述检测机构包括升降组件、第五连接杆(22)、第一齿轮(23)、第二齿轮(24)、第三电机(25)、第四支撑杆(26)、齿杆(27)、第六连接杆(28)、转向块(30)、第四电机(31)和第三齿轮(32)，所述第一齿轮(23)套设在第五连接杆(22)的上端，所述转向块(30)套设在第五连接杆(22)的下端，所述第四支撑杆(26)水平设置在转向块(30)的一侧，所述第三电机(25)设置在第四支撑杆(26)靠近转向块(30)的一端，所述第三电机(25)与第二齿轮(24)传动连接，所述第二齿轮(24)与第一齿轮(23)啮合，所述第四电机(31)通过第六连接杆(28)设置在第四支撑杆(26)的下方，所述第四电机(31)与第三齿轮(32)传动连接，所述第三齿轮(32)与齿杆(27)啮合，所述摄像机(2)设置在齿杆(27)远离转向块(30)的一端。
2.如权利要求1所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述第一驱动组件包括两个第四连接杆(11)、两个第一移动块(12)、两个丝杆(13)、第二电机(14)和第一支撑杆(15)，所述第二电机(14)设置在第一支撑杆(15)的上方，所述第二电机(14)与两个丝杆(13)均传动连接，两个第一移动块(12)分别套设在第一支撑杆(15)的两端，两个第一移动块(12)的上端均设有通孔，两个丝杆(13)分别穿过两个第一移动块(12)，两个丝杆(13)分别与两个第一移动块(12)螺纹连接，两个第四连接杆(11)的一端分别铰接在两个第一移动块(12)上，两个第四连接杆(11)的另一端均铰接在第二连接杆(8)上。
3.如权利要求1所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述移动组件包括第一电机(3)、第一连接杆(4)和移动轮(5)，所述第一连接杆(4)竖向设置在第三连接杆(9)上，所述第一电机(3)设置在第一连接杆(4)的上端远离第二连接杆(8)的一侧，所述第一电机(3)与移动轮(5)传动连接。
4.如权利要求1所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述升降组件包括气缸(16)、第二支撑杆(17)、第二移动块(18)、伸缩架(19)、第三移动块(20)和第三支撑杆(21)，所述第二支撑杆(17)设置在本体(1)的下方，所述气缸(16)设置在第二支撑杆(17)的上方，所述第二移动块(18)套设在第二支撑杆(17)的一端，所述气缸(16)与第二移动块(18)传动连接，所述伸缩架(19)的上端一侧铰接在第二支撑杆(17)的另一端上，所述伸缩架(19)的上端另一侧铰接在第二移动块(18)上，所述伸缩架(19)的下端一侧铰接在第三支撑杆(21)的一端，所述伸缩架(19)的下端另一侧铰接在第三移动块(20)上，所述第三移动块(20)套设在第三支撑杆(21)的另一端，所述第五连接杆(22)设置在第三支撑杆(21)的下方。
5.如权利要求2所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，两个丝杆(13)的螺纹方向相反。
6.如权利要求2所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述第二电机(14)为伺服电机。
7.如权利要求4所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述气缸(16)为增压气缸。
8.如权利要求1所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述摄像机(2)为广角摄像机。
9.如权利要求1所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述第四支撑杆(26)的下方远离转向块(30)的一端设有一个第二限位块(29)，所述第二限位块(29)上设有通孔，所述齿杆(27)穿过第二限位块(29)。
10.如权利要求1所述的用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人，其特征在于，所述本体(1)的材质为PVC塑料。
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| CN201711314434.9A CN107859851A (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 一种用于智慧管廊巡检的易于拆卸的智能机器人 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108748262A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-06 | 安徽沃屹智能装备有限公司 | 一种机械手臂安全装置 |
| CN112077823A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-15 | 嘉兴学院 | 一种管廊巡检机器人移动平台 |
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2017
- 2017-12-12 CN CN201711314434.9A patent/CN107859851A/zh not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108748262A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-06 | 安徽沃屹智能装备有限公司 | 一种机械手臂安全装置 |
| CN112077823A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-15 | 嘉兴学院 | 一种管廊巡检机器人移动平台 |
| CN113124268A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-16 | 深圳市同富信息技术有限公司 | 一种应用于辅助安全生产的机器人 |
| CN113124268B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-07-26 | 深圳市同富信息技术有限公司 | 一种应用于辅助安全生产的机器人 |
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