[發(fā)明專利]一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210402779.4
• 申請(qǐng)日: 2022-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN114800549A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐昌一;劉雨;趙穎;馬松;李京杰;湯文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 遼寧鴻文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21102
• 代理人: 許明章;王海波

本發(fā)明屬于管道勘察檢測(cè)作業(yè)領(lǐng)域，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人，包括軟體機(jī)器人本體和輔助系統(tǒng)平臺(tái)；軟體機(jī)器人本體采用軟材料，包括機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元和機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?；輔助系統(tǒng)平臺(tái)包括可控氣泵和控制器；控制器控制可控氣泵為機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧峁┍３治接诠艿纼?nèi)壁的實(shí)時(shí)負(fù)壓，機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元使軟體機(jī)器人本體在管道內(nèi)壁上行進(jìn)。本發(fā)明具有較強(qiáng)的柔順性，適用于不同結(jié)構(gòu)環(huán)境，可應(yīng)對(duì)復(fù)雜曲面環(huán)境；機(jī)器人吸附在管道內(nèi)壁上行進(jìn)，具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性；擁有圖像處理能力，可對(duì)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，檢測(cè)管道損傷及識(shí)別管道內(nèi)物體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道勘察檢測(cè)作業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人。

背景技術(shù)

管道機(jī)器人一般采用剛性結(jié)構(gòu)或蠕動(dòng)式結(jié)構(gòu)，剛性結(jié)構(gòu)管道機(jī)器人柔順性較差，適用于結(jié)構(gòu)單一環(huán)境，對(duì)復(fù)雜曲面環(huán)境適應(yīng)性較差；蠕動(dòng)式管道機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模式較為單一，在管道中行進(jìn)機(jī)動(dòng)性較差。針對(duì)以上情況，有必要研究一種具有良好機(jī)動(dòng)性且適用于復(fù)雜曲面環(huán)境的智能軟體管道機(jī)器人來(lái)解決該問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人，既具有良好機(jī)動(dòng)性又適用于復(fù)雜曲面環(huán)境，可用于在不同管道中作業(yè)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人，包括軟體機(jī)器人本體1和輔助系統(tǒng)平臺(tái)2，二者由氣管10連接；

軟體機(jī)器人本體1包括檢測(cè)攝像頭3、機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元4、機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?和傳感器；軟體機(jī)器人本體1主體材料為軟材料，以對(duì)管道內(nèi)壁鍍膜無(wú)損傷，在管道復(fù)雜拐角處可以發(fā)生柔性形變?cè)鰪?qiáng)環(huán)境的適應(yīng)性，改善機(jī)器人在管道中的通過(guò)性；位于軟體機(jī)器人本體1頂部前端設(shè)置檢測(cè)攝像頭3，底部設(shè)置機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元4，底部中端設(shè)置機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?，底部前端設(shè)置角度傳感器8；

機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?呈圓環(huán)狀，氣壓傳感器9位于機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?中，氣管10一端連接可控氣泵6，另一端布置于機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?圓心處；

輔助系統(tǒng)平臺(tái)2包括可控氣泵6和控制器7；控制器7分別連接可控氣泵6、角度傳感器8和氣壓傳感器9；可控氣泵6通過(guò)氣管10為機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?提供負(fù)壓，使軟體機(jī)器人本體1能夠吸附在管道內(nèi)壁上；機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元4的導(dǎo)向輪在管道內(nèi)壁上行走；角度傳感器8和氣壓傳感器9向控制器7傳輸軟體機(jī)器人本體1的角度信息和機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?中的氣壓信息，結(jié)合圖像處理技術(shù)增加了機(jī)器人的工作適用范圍。

本發(fā)明的有益效果是：機(jī)器人有較強(qiáng)的柔順性，適用于不同結(jié)構(gòu)環(huán)境，可應(yīng)對(duì)復(fù)雜曲面環(huán)境；機(jī)器人吸附在管道內(nèi)壁上行進(jìn)，具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性；擁有圖像處理能力，可對(duì)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，檢測(cè)管道損傷及識(shí)別管道內(nèi)物體等。

附圖說(shuō)明

圖1是一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人效果圖；

圖2是軟體機(jī)器人本體的效果圖，其中(a)是正視圖，(b)是仰視圖；

圖3是軟體機(jī)器人本體的底部效果圖；

圖4是一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人氣壓控制策略圖；

圖5是軟體機(jī)器人本體行進(jìn)示意圖。

其中，1為軟體機(jī)器人本體，2為輔助系統(tǒng)平臺(tái)，3為檢測(cè)攝像頭，4為機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元，5為機(jī)器人負(fù)壓?jiǎn)卧?為可控氣泵，7為控制器，8為角度傳感器，9為氣壓傳感器，10為氣管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜管道內(nèi)壁高速行進(jìn)的智能軟體機(jī)器人由軟體機(jī)器人本體1和輔助系統(tǒng)平臺(tái)2兩大部分組成；輔助系統(tǒng)平臺(tái)2主要由可控氣泵6和控制器7組成，軟體機(jī)器人本體1和輔助系統(tǒng)平臺(tái)2采用氣管10連接。