一种适用于巡检作业的水下机器人

1.本实用新型属于管道检修装置领域，具体地涉及一种适用于巡检作业的水下机器人。

背景技术：

2.在现代社会，各种管道已经遍布我们生活环境的各个角落。作为能源和其他物质的运输通道，给我们的生活带来了极大的便利和巨大的经济效益。但同时也产生了一系列问题，管道在使用过程中会存在老化、腐蚀、堵塞等一系列的问题，此外，部分管道内部的运输介质对人体有害且不能直接接触，给管道的检测和维护工作带来了很大的困难。
3.目前对管道检测和维护的传统方法为挖掘法和随机抽样法，但上述方法均存在工作量大和效率低的缺点。传统检测方在对管道检测时会用到管道监测仪，以记录管道内部的具体工况。但是，现有的管道监测仪在工作时，经常会出现监测不到位的问题，导致每次需重复检测两次以上来提高检测结果的精准度，导致检测效率较低且大幅提高了检测成本，对管道的损坏情况也不能精确掌握，致使检测人员对管道的损坏情况不能精准判断，并最终引发一系列的管道安全事故。

技术实现要素：

4.鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供一种适用于巡检作业的水下机器人，该装置能够适应于各种复杂的管道和水下工况，能够自动检测并及时传回所采集的数据，大幅提升了检测效率和检测结果的精准度。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：
6.一种适用于巡检作业的水下机器人，包括有机体外壳，机体外壳的前端设有透明前罩，所述透明前罩内设有巡线系统，机体外壳的内部固定设置有保护罩和推进系统，所述保护罩内设有电源系统和中央处理器，机体外壳的底部安设有障碍清除系统，机体外壳的尾端设有感应系统和触控开关，中央处理器在保护罩内通过控制线连接推进系统和障碍清除系统。
7.优选的方案中，推进系统包括垂直推进器和水平推进器；所述水平推进器分别安设在机体外壳的四角处并呈对称分布，垂直推进器安设在机体外壳的中部左右两侧。
8.优选的方案中，感应系统包括水温探头、水压探头和微型陀螺仪，所述水温探头、水压探头和微型陀螺仪安设在机体外壳的尾部盖板处并与中央处理器通过信号线相连接。
9.优选的方案中，巡线系统包括支架、视觉相机和探照灯；所述支架安设在机体外壳的前端，支架安设有视觉相机和探照灯，视觉相机通过信号线连接中央处理器。
10.优选的方案中，障碍清除系统包括陀机和机械爪，所述陀机的一端与机体外壳的底部相连接，陀机的另一端连接机械爪并可调整机械爪的朝向。
11.优选的方案中，电源系统包括锂电池、分压板和无线传输模块；所述锂电池安设在保护罩的内部并通过电源线连接分压板和无线传输模块，分压板再通过电源线连接巡线系
统、推进系统、感应系统和障碍清除系统并为其提供电源，无线传输模块与远端的控制装置无线连接，无线传输模块与保护罩内的中央处理器通过信号线连接。
12.优选的方案中，保护罩的外壁和机体外壳之间连接有密封固定环，保护罩的前后两端与机体外壳之间连接有密封法兰。
13.本专利可达到以下有益效果：
14.1、本装置采用全自动化的操作系统，能够深入并采集到各种管道和水下工况，其检测效率和采集结果的精准度要大幅由于传统的检测方式；
15.2、本装置占地较小，作业面广，能够进入到各种复查的水下和管道内，大幅提升了管道检测的全面性，及时的排除管内隐患，具有较高的经济和社会效益。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
17.图1为本实用新型整体外观结构示意图；
18.图2为本实用新型整体结构正视平面图；
19.图3为本实用新型整体结构仰视图；
20.图4为本实用新型内部结构剖面图。
21.图中：机体外壳1、透明前罩2、垂直推进器3、水平推进器4、保护罩5、密封固定6、陀机7、机械爪8、水温探头9、水压探头10、微型陀螺仪11、触控开关12、锂电池13、分压板14、中央处理器15、无线传输模块16、支架17、视觉相机18、探照灯19、密封法兰20。
具体实施方式
22.如图1和图2所示，一种适用于巡检作业的水下机器人，包括有机体外壳1，机体外壳1采用密度较小，防水性能，绝缘性能及承压性能优良的亚格力材质制作而成；机体外壳1的前端设有透明前罩2，所述透明前罩2采用透明材质制作而成，其内部设有巡线系统用于拍摄并检查巡检线路，机体外壳1的内部固定设置有保护罩5和推进系统，推进系统用于推动整个装置沿着指定线路行驶，所述保护罩5内设有电源系统和中央处理器15，机体外壳1的底部安设有障碍清除系统用于清除沿途的障碍物，机体外壳1的尾端设有感应系统和触控开关12，中央处理器15在保护罩5内通过控制线连接推进系统和障碍清除系统以控制整个机体的运行。
23.优选的方案如图1和图2所示，推进系统包括垂直推进器3和水平推进器4；所述水平推进器4分别安设在机体外壳1的四角处并呈45
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夹角对称分布，提高机器人结构框架内部空间利用率并驱动所述机器人在水平面方向上运动，垂直推进器3安设在机体外壳1的中部左右两侧，用于驱动所述机器人在垂直水平面方向上的升潜。
24.优选的方案如图3所示，感应系统包括水温探头9、水压探头10和微型陀螺仪11，所述水温探头9、水压探头10和微型陀螺仪11安设在机体外壳1的尾部盖板处并与中央处理器15通过信号线相连接；
25.工作时通过水温探头9和水压探头10能够准确的探测到机器人周围的水文环境，微型陀螺仪11则用于反馈机器人主体结构在水下的位姿变化。
26.优选的方案如图4所示，巡线系统包括支架17、视觉相机18和探照灯19；所述支架
17安设在机体外壳1的前端，支架17安设有视觉相机18和探照灯19，视觉相机18通过信号线连接中央处理器15；视觉相机18用于实时检测管道并传至控制舱用于规划巡线路径，探照灯19则可为视觉相机18提供光源，使其能够准确的拍摄到画面并传输到中央处理器15内。
27.优选的方案如图2和图3所示，障碍清除系统包括陀机7和机械爪8，所述陀机7的一端与机体外壳1的底部相连接，陀机7的另一端连接机械爪8并可调整机械爪8的朝向，当机器人沿途遇到障碍物时，可控制机械爪8执行相应的操作，并及时排除障碍物保证运行道路的通畅。
28.优选的方案如图4所示，电源系统包括锂电池13、分压板14和无线传输模块16；所述锂电池13安设在保护罩5的内部并通过电源线连接分压板14和无线传输模块16，分压板14再通过电源线连接巡线系统、推进系统、感应系统和障碍清除系统并为其提供电源；无线传输模块16与远端的控制装置无线连接，无线传输模块16与保护罩5内的中央处理器15通过信号线连接，
29.工作时感应系统将采集到的环境参数发送至中央处理器15内，巡线系统将视觉相机18拍摄到的画面也传输到中央处理器15内，中央处理器15内再将数字信号发送至无线传输模块16内，无线传输模块16最终通过无线信号的方式将检测信息发送至远端的监控设备；远端监控设备也可向无线传输模块16发出指令信号，以控制机器人的沿途行驶和排除行进路上的障碍物。
30.优选的方案如图4所示，保护罩5的外壁和机体外壳1之间连接有密封固定环6用于提高保护罩5外壁的强度和密封性，保护罩5的前后两端与机体外壳1之间连接有密封法兰20能有效提高保护罩5的密封性，防止液体渗入到保护罩5内并破坏保护罩5的内部元件。
31.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种适用于巡检作业的水下机器人，包括有机体外壳（1），其特征在于：机体外壳（1）的前端设有透明前罩（2），所述透明前罩（2）内设有巡线系统，机体外壳（1）的内部固定设置有保护罩（5）和推进系统，所述保护罩（5）内设有电源系统和中央处理器（15），机体外壳（1）的底部安设有障碍清除系统，机体外壳（1）的尾端设有感应系统和触控开关（12），中央处理器（15）在保护罩（5）内通过控制线连接推进系统和障碍清除系统。2.根据权利要求1所述的适用于巡检作业的水下机器人，其特征在于：推进系统包括垂直推进器（3）和水平推进器（4）；所述水平推进器（4）分别安设在机体外壳（1）的四角处并呈对称分布，垂直推进器（3）安设在机体外壳（1）的中部左右两侧。3.根据权利要求1所述的适用于巡检作业的水下机器人，其特征在于：感应系统包括水温探头（9）、水压探头（10）和微型陀螺仪（11），所述水温探头（9）、水压探头（10）和微型陀螺仪（11）安设在机体外壳（1）的尾部盖板处并与中央处理器（15）通过信号线相连接。4.根据权利要求1所述的适用于巡检作业的水下机器人，其特征在于：巡线系统包括支架（17）、视觉相机（18）和探照灯（19）；所述支架（17）安设在机体外壳（1）的前端，支架（17）安设有视觉相机（18）和探照灯（19），视觉相机（18）通过信号线连接中央处理器（15）。5.根据权利要求1所述的适用于巡检作业的水下机器人，其特征在于：障碍清除系统包括陀机（7）和机械爪（8），所述陀机（7）的一端与机体外壳（1）的底部相连接，陀机（7）的另一端连接机械爪（8）并可调整机械爪（8）的朝向。6.根据权利要求1所述的适用于巡检作业的水下机器人，其特征在于：电源系统包括锂电池（13）、分压板（14）和无线传输模块（16）；所述锂电池（13）安设在保护罩（5）的内部并通过电源线连接分压板（14）和无线传输模块（16），分压板（14）再通过电源线连接巡线系统、推进系统、感应系统和障碍清除系统并为其提供电源，无线传输模块（16）与远端的控制装置无线连接，无线传输模块（16）与保护罩（5）内的中央处理器（15）通过信号线连接。7.根据权利要求1所述的适用于巡检作业的水下机器人，其特征在于：保护罩（5）的外壁和机体外壳（1）之间连接有密封固定环（6），保护罩（5）的前后两端与机体外壳（1）之间连接有密封法兰（20）。

技术总结

一种适用于巡检作业的水下机器人，包括有机体外壳，机体外壳的前端设有透明前罩，所述透明前罩内设有巡线系统，机体外壳的内部固定设置有保护罩和推进系统，所述保护罩内设有电源系统和中央处理器，机体外壳的底部安设有障碍清除系统，机体外壳的尾端设有感应系统和触控开关，中央处理器在保护罩内通过控制线连接推进系统和障碍清除系统；本实用新型能够适应于各种复杂的管道和水下工况，能够自动检测并及时传回所采集的数据，大幅提升了检测效率和检测结果的精准度。检测结果的精准度。检测结果的精准度。