[發明專利]基于電致動材料驅動的管道檢測機器人、管道檢測系統

有效

• 申請號: 201811373909.6
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109268621B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 常龍飛;牛清正;李超群;楊倩;胡穎;李亨;呂品;吳玉程
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F16L55/40
• 分類號: F16L55/40;F16L55/32;F16L101/30
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 王亞洲

本發明公開一種基于電致動材料驅動的管道檢測機器人，包括主體、終端；所述終端與所述主體交互；所述主體包括殼體、管道檢測系統，所述管道檢測系統集成在所述殼體上；所述管道檢測系統包括控制模塊、驅動模塊、航道自糾正模塊、避障模塊、檢測模塊、定位模塊。驅動模塊、航道自糾正模塊、避障模塊、檢測模塊、定位模塊分別與控制模塊連接。本發明還公開一種基于電致動材料驅動的管道檢測機器人的管道檢測系統。本發明具有在輕量、靜態或低流速液體管道內進行管壁的檢測，檢測到的漏點信息以及漏點位置信息傳輸回終端，提供給操作人員進行漏點修復的優點。

技術領域

本發明涉及管道檢測機器人領域，尤其涉及基于電致動材料驅動的管道檢測機器人、管道檢測系統。

背景技術

管道運輸具有運輸成本低、運輸快、效率高、穩定性及安全性強的特點，已經成為石油、天然氣、工業原料、工業廢棄物、生活用水、生活廢棄物等物質的基本運輸工具，成為社會的重要組成。然而，由于管道的老化、地理和氣候環境的變化以及人為損壞等原因，泄漏事故時有發生，對生態環境和國民經濟造成了重大損失。

管道的安全運輸與生態安全、人們的經濟生活息息相關。由于管道的長距離，復雜鋪陳等因素，目前其檢測是比較困難的。各個國家都非常重視管道事故問題的研究工作，很早便開展了事故檢測技術及設備的研究、開發工作，并成立了相關學術研究機構。管道泄漏檢測技術不僅可以為管道的運行狀況、安全維護、管道檢修提供實時的事實依據，同時也可以減少管道的維修成本和人工的勞動強度，代替周期性強、檢測位置不準確、成本花費過大等因素的原始人工巡檢方法。通過系統的軟件分析和精密的儀器測量，可以使得管道泄漏的檢測更加的人性化、科學化、專業化。

目前，國內外現有的檢測儀器可以分為兩類，分別為管內檢測和管外檢測。管內檢測儀器的典型代表是輪式、漂浮式管道機器人。

例如：在中國專利文獻CN 107956953 A中公布了一種可變徑管道檢測機器人，包括：前驅機構、基座、度旋轉頭、U型旋轉座、攝像頭、照明裝置、連接桿、支撐架、液壓桿、機體、后驅動機構、機體的底面另一端連接于后驅動機構的頂面中心位置，前驅動機構與后驅動機構的頂面中心位置，前驅動機構與后驅動機構相互平行，機體的頂面與基座采用機械連接。

在中國專利文獻CN 107975655 A中公布了一種智能管道機器人，所述機器人的內部設置有中央處理器，中央處理器通過固定支架固定連接有前變速箱和后變速箱，前變速箱的頂部設置有第一前電動機，底部設置有第一后電動機，后變速箱的頂部設置有第二前電動機，底部設置有第二后電動機，中央處理器的底部設置有蓄電池，蓄電池的底部設置有發電機。發電機上設置有渦輪。

在中國專利文獻CN107740907A中公布了一種管道機器人檢測裝置及管道故障檢測，包括：至少一組可轉動支架，安裝在機體上，能夠轉動至第一預設角度。檢測器件安裝在可轉動支架上，用于檢測管道是否發生故障。角度傳感器，設置在可轉動支架的內部，用于檢測可轉動支架轉動的當前角度。

管外檢測儀器的典型代表是分布式光纖法。

例如：在中國專利文獻CN 105805556A中公布了一種分布式光纖泄露監測系統，包括：敷設在管道周圍的多模感溫光纜、分布式光纖測溫主機以及運行在所述分布式光纖測溫主機的測溫軟件，其中：多模感溫光纜與分布式光纖測溫主機相連，測溫軟件通過采集和分析入射光脈沖從多模感溫光纜的一端注入后在多模感溫光纜內傳播時產生的Raman背光反射光的時間和強度信息得到相應的位置和溫度信息，并根據得到的每一點的溫度和位置信息得到關于整根多模感溫光纜的不同位置的感溫曲線。