申请/专利权人：中国计量大学

申请日：2020-01-07

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN111089220B

主分类号：F16L55/34(20060101)

分类号：F16L55/34(20060101);F16L55/40(20060101);F17D5/00(20060101);F16L101/30(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2020.05.29#实质审查的生效;2020.05.01#公开

摘要：本发明公开了一种柔性管道巡检装置，其包括：前驱装置、后驱装置、视觉测量系统、柔性连接杆。通过偏心轮改变悬架高度，实现运动机构的伸长和缩短，使巡检装置的轮子能附着于不同直径管道的管壁运动；通过安装在各个运动机构上的力传感器实时测量着地负载和着地点的地形参数；通过视觉测量系统实现管道的几何形貌测量、路径导航和温度监测；通过柔性连接杆使前驱装置与后驱装置发生相对扭转，实现多通分叉管道内的转弯转向。基于上述一种柔性管道巡检装置满足复杂管道工况现场巡检的需要。

主权项：1.一种柔性管道巡检装置，其特征包括：前驱装置、后驱装置、视觉测量系统、柔性连接杆；其中，视觉测量系统安装在前驱装置的正前方中心位置，用于测量前进方向的几何信息，前驱装置通过柔性连接杆与后驱装置通过球铰链连接，使得柔性管道巡检装置能够沿着管道轴向前进和后退；所述前驱装置具体包括：前驱1号运动机构、前驱2号运动机构、前驱3号运动机构、前驱悬架、前驱偏心轮；前驱1号运动机构具体包括：前驱1号轮、前驱1号电机、前驱1号力传感器、前驱1号减震器、前驱1号连杆、前驱1号副杆；其中，前驱1号副杆通过铰链与前驱1号连杆连接，前驱1号连杆通过铰链与前驱1号减震器的一端连接，前驱1号减震器的另一端与前驱1号力传感器的一端同轴固定，前驱1号力传感器的另一端通过输出轴与前驱1号轮连接，使输出轴的轴线方向指向前驱1号轮的圆心，前驱1号轮通过前驱1号电机驱动，实现前驱1号轮的旋转运动；前驱1号减震器用于减小前驱1号轮的弹跳对前驱悬架的冲击，前驱1号力传感器用于实时测量前驱1号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；前驱2号运动机构具体包括：前驱2号轮、前驱2号电机、前驱2号力传感器、前驱2号减震器、前驱2号连杆、前驱2号副杆；其中，前驱2号副杆通过铰链与前驱2号连杆连接，前驱2号连杆通过铰链与前驱2号减震器的一端连接，前驱2号减震器的另一端与前驱2号力传感器的一端同轴固定，前驱2号力传感器的另一端通过输出轴与前驱2号轮连接，使输出轴的轴线方向指向前驱2号轮的圆心，前驱2号轮通过前驱2号电机驱动，实现前驱2号轮的旋转运动；前驱2号减震器用于减小前驱2号轮的弹跳对前驱悬架的冲击，前驱2号力传感器用于实时测量前驱2号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；前驱3号运动机构具体包括：前驱3号轮、前驱3号电机、前驱3号力传感器、前驱3号减震器、前驱3号连杆、前驱3号副杆；其中，前驱3号副杆通过铰链与前驱3号连杆连接，前驱3号连杆通过铰链与前驱3号减震器的一端连接，前驱3号减震器的另一端与前驱3号力传感器的一端同轴固定，前驱3号力传感器的另一端通过输出轴与前驱3号轮连接，使输出轴的轴线方向指向前驱3号轮的圆心，前驱3号轮通过前驱3号电机驱动，实现前驱3号轮的旋转运动；前驱3号减震器用于减小前驱3号轮的弹跳对前驱悬架的冲击，前驱3号力传感器用于实时测量前驱3号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；前驱悬架的中心位置安装前驱偏心轮，前驱偏心轮上均匀布置了三个运动副，三个运动副分别与前驱1号副杆、前驱2号副杆、前驱3号副杆以铰链的形式连接，使前驱1号运动机构、前驱2号运动机构、前驱3号运动机构的轴线方向均指向前驱偏心轮的圆心；当前驱偏心轮通过电机的驱动作用转动一定的角度时，就会同时驱动前驱1号运动机构、前驱2号运动机构、前驱3号运动机构沿着各自的轴线方向运动，从而同等程度地改变前驱悬架与前驱1号轮、前驱2号轮、前驱1号轮之间的距离；所述后驱装置具体包括：后驱1号运动机构、后驱2号运动机构、后驱3号运动机构、后驱悬架、后驱偏心轮；后驱1号运动机构具体包括：后驱1号轮、后驱1号电机、后驱1号力传感器、后驱1号减震器、后驱1号连杆、后驱1号副杆；其中，后驱1号副杆通过铰链与后驱1号连杆连接，后驱1号连杆通过铰链与后驱1号减震器的一端连接，后驱1号减震器的另一端与后驱1号力传感器的一端同轴固定，后驱1号力传感器的另一端通过输出轴与后驱1号轮连接，使输出轴的轴线方向指向后驱1号轮的圆心，后驱1号轮通过后驱1号电机驱动，实现后驱1号轮的旋转运动；后驱1号减震器用于减小后驱1号轮的弹跳对后驱悬架的冲击，后驱1号力传感器用于实时测量后驱1号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；后驱2号运动机构具体包括：后驱2号轮、后驱2号电机、后驱2号力传感器、后驱2号减震器、后驱2号连杆、后驱2号副杆；其中，后驱2号副杆通过铰链与后驱2号连杆连接，后驱2号连杆通过铰链与后驱2号减震器的一端连接，后驱2号减震器的另一端与后驱2号力传感器的一端同轴固定，后驱2号力传感器的另一端通过输出轴与后驱2号轮连接，使输出轴的轴线方向指向后驱2号轮的圆心，后驱2号轮通过后驱2号电机驱动，实现后驱2号轮的旋转运动；后驱2号减震器用于减小后驱2号轮的弹跳对后驱悬架的冲击，后驱2号力传感器用于实时测量后驱2号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；后驱3号运动机构具体包括：后驱3号轮、后驱3号电机、后驱3号力传感器、后驱3号减震器、后驱3号连杆、后驱3号副杆；其中，后驱3号副杆通过铰链与后驱3号连杆连接，后驱3号连杆通过铰链与后驱3号减震器的一端连接，后驱3号减震器的另一端与后驱3号力传感器的一端同轴固定，后驱3号力传感器的另一端通过输出轴与后驱3号轮连接，使输出轴的轴线方向指向后驱3号轮的圆心，后驱3号轮通过后驱3号电机驱动，实现后驱3号轮的旋转运动；后驱3号减震器用于减小后驱3号轮的弹跳对后驱悬架的冲击，后驱3号力传感器用于实时测量后驱3号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；后驱悬架的中心位置安装后驱偏心轮，后驱偏心轮上均匀布置了三个运动副，三个运动副分别与后驱1号副杆、后驱2号副杆、后驱3号副杆以铰链的形式连接，使后驱1号运动机构、后驱2号运动机构、后驱3号运动机构的轴线方向均指向后驱偏心轮的圆心；当后驱偏心轮通过电机的驱动作用转动一定的角度时，就会同时驱动后驱1号运动机构、后驱2号运动机构、后驱3号运动机构沿着各自的轴线方向运动，从而同等程度地改变后驱悬架与后驱1号轮、后驱2号轮、后驱1号轮之间的距离；所述视觉测量系统具体包括：光源、成像单元和视觉支架；光源和成像单元自上而下的固定在视觉支架上，光源用于对成像单元进行照明，成像单元能够同时进行红外热成像和视觉成像，其中，视觉成像的作用是实现管道环境的监测和定位，红外热成像用于实时测量管道中的温度，并通过视觉成像对不同温度区域进行定位。

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百度查询： 中国计量大学 一种柔性管道巡检装置

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