[實用新型]一種柔性管道巡檢裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020023679.7
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN212056342U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 竇雨菲;王可為;解袆帆;闕亞津;江文松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;G01B11/24;G01C11/00;G01C21/00;G01J5/00;F16L101/30
• 代理公司: 北京航智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 陳磊;張楨

本實用新型公開了一種柔性管道巡檢裝置，其包括：前驅(qū)裝置、后驅(qū)裝置、視覺測量系統(tǒng)、柔性連接桿。通過偏心輪改變懸架高度，實現(xiàn)運動機構(gòu)的伸長和縮短，使巡檢裝置的輪子能附著于不同直徑管道的管壁運動；通過安裝在各個運動機構(gòu)上的力傳感器實時測量著地負載和著地點的地形參數(shù)；通過視覺測量系統(tǒng)實現(xiàn)管道的幾何形貌測量、路徑導(dǎo)航和溫度監(jiān)測；通過柔性連接桿使前驅(qū)裝置與后驅(qū)裝置發(fā)生相對扭轉(zhuǎn)，實現(xiàn)多通分叉管道內(nèi)的轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向。基于上述一種柔性管道巡檢裝置滿足復(fù)雜管道工況現(xiàn)場巡檢的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動化技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種柔性管道巡檢裝置，適用于復(fù)雜口徑和多通分叉管道的巡檢。

背景技術(shù)

當前，管道巡檢是地下管路工程、遠程高壓輸配電、隧道與橋梁工程、城市規(guī)劃、智慧樓宇等重大工程領(lǐng)域的重要組成部分，也是國防與民生等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容之一。但是，受到各工程應(yīng)用領(lǐng)域的管道門類繁多、管腔環(huán)境復(fù)雜、巡檢指標多樣等的影響，人工巡檢方式已經(jīng)嚴重制約了大規(guī)模管道工程項目的巡檢質(zhì)量和效率。因此，利用安裝有檢測傳感器的巡檢裝置來完成管道內(nèi)腔環(huán)境的巡檢作業(yè)已逐漸成為智慧城市的研究熱點。

目前，管道巡檢裝置種類繁多，輪輻式機器人適用于一般環(huán)境的巡檢作業(yè)，但自主越障能力較差；雙履帶式機器人可用于復(fù)雜地形結(jié)構(gòu)的管道巡檢，但其剛性結(jié)構(gòu)不利于狹小空間和多通分叉管道的連續(xù)轉(zhuǎn)彎；無線纜式巡檢機器人可用于長距離礦井巷道的環(huán)境檢測，提高巡檢機器人的續(xù)航能力和巡檢范圍；微型機器人可用于微小管道及孔結(jié)構(gòu)的巡檢。這些巡檢機器人通過配置測量傳感器就能在管道內(nèi)實現(xiàn)不同的測試功能。但是，由于管道機器人對結(jié)構(gòu)的柔性度要求很高，一般的剛性體機械結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)狹小、多通分叉和變管徑的管道巡檢，而剛性較差的結(jié)構(gòu)往往會降低測量裝置的檢測精度。因此，開發(fā)一種適用于復(fù)雜口徑和多通分叉管道的巡檢裝置意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種柔性管道巡檢裝置。

本發(fā)明一種柔性管道巡檢裝置，具體包括：前驅(qū)裝置、后驅(qū)裝置、視覺測量系統(tǒng)、柔性連接桿；其中，視覺測量系統(tǒng)安裝在前驅(qū)裝置的正前方中心位置，用于測量前進方向的幾何信息，前驅(qū)裝置通過柔性連接桿與后驅(qū)裝置通過球鉸鏈連接，使得柔性管道巡檢裝置能夠沿著管道軸向前進和后退；

前驅(qū)裝置具體包括：前驅(qū)1號運動機構(gòu)、前驅(qū)2號運動機構(gòu)、前驅(qū)3號運動機構(gòu)、前驅(qū)懸架、前驅(qū)偏心輪；

前驅(qū)1號運動機構(gòu)具體包括：前驅(qū)1號輪、前驅(qū)1號電機、前驅(qū)1號力傳感器、前驅(qū)1號減震器、前驅(qū)1號連桿、前驅(qū)1號副桿；其中，前驅(qū)1號副桿通過鉸鏈與前驅(qū)1號連桿連接，前驅(qū)1號連桿通過鉸鏈與前驅(qū)1號減震器的一端連接，前驅(qū)1號減震器的另一端與前驅(qū)1號力傳感器的一端同軸固定，前驅(qū)1號力傳感器的另一端通過輸出軸與前驅(qū)1號輪連接，使輸出軸的軸線方向指向前驅(qū)1號輪的圓心，前驅(qū)1號輪通過前驅(qū)1號電機驅(qū)動，實現(xiàn)前驅(qū)1號輪的旋轉(zhuǎn)運動；前驅(qū)1號減震器用于減小前驅(qū)1號輪的彈跳對前驅(qū)懸架的沖擊，前驅(qū)1號力傳感器用于實時測量前驅(qū)1號輪的著地負載，根據(jù)負載的大小判斷著地位置的地形；

前驅(qū)2號運動機構(gòu)具體包括：前驅(qū)2號輪、前驅(qū)2號電機、前驅(qū)2號力傳感器、前驅(qū)2號減震器、前驅(qū)2號連桿、前驅(qū)2號副桿；其中，前驅(qū)2號副桿通過鉸鏈與前驅(qū)2號連桿連接，前驅(qū)2號連桿通過鉸鏈與前驅(qū)2號減震器的一端連接，前驅(qū)2號減震器的另一端與前驅(qū)2號力傳感器的一端同軸固定，前驅(qū)2號力傳感器的另一端通過輸出軸與前驅(qū)2號輪連接，使輸出軸的軸線方向指向前驅(qū)2號輪的圓心，前驅(qū)2號輪通過前驅(qū)2號電機驅(qū)動，實現(xiàn)前驅(qū)2號輪的旋轉(zhuǎn)運動；前驅(qū)2號減震器用于減小前驅(qū)2號輪的彈跳對前驅(qū)懸架的沖擊，前驅(qū)2號力傳感器用于實時測量前驅(qū)2號輪的著地負載，根據(jù)負載的大小判斷著地位置的地形；