管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型適用于管道檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置，包括車(chē)體以及設(shè)置在所述車(chē)體上的抬升機(jī)構(gòu)，所述車(chē)體兩側(cè)均安裝有一組車(chē)輪，所述抬升機(jī)構(gòu)一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述車(chē)體，另一端安裝有攝像組件，所述攝像組件包括位于前端的魚(yú)眼鏡頭，所述車(chē)體內(nèi)設(shè)有控制電路板、用于驅(qū)動(dòng)一組車(chē)輪的第一馬達(dá)、用于驅(qū)動(dòng)另一組車(chē)輪的第二馬達(dá)，以及用于所述抬升機(jī)構(gòu)的第三馬達(dá)，所述魚(yú)眼鏡頭、三個(gè)馬達(dá)連接到所述控制電路板。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通過(guò)單個(gè)攝像頭可以獲取全景圖像，而且可以實(shí)現(xiàn)多方向運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型裝置開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)成本低，使用簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于管道檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于管道檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為對(duì)市政排水地下管道，農(nóng)業(yè)用水地下管道，工業(yè)用水地下管道，自來(lái)水地下管道，煤氣地下管道等地下管道進(jìn)行排堵時(shí)，需要了解管道內(nèi)的狀況，比如管道管線錯(cuò)位、井口埋沒(méi)、漏損等情況。
[0003]為了解決此問(wèn)題，一般采用開(kāi)挖底面修復(fù)管道方法，這種方法工期長(zhǎng)，施工噪音大，工程垃圾多，對(duì)周邊環(huán)境也造成很大影響，無(wú)法進(jìn)行高效排堵、維護(hù)和修復(fù)。在近年來(lái)的發(fā)展中，也陸續(xù)出現(xiàn)了不少針對(duì)管道非開(kāi)挖而進(jìn)行的研發(fā)生產(chǎn)，主要集中在管道潛望鏡探測(cè)系統(tǒng)以及管道機(jī)器人探測(cè)，對(duì)于機(jī)器人探測(cè)，實(shí)用性較強(qiáng)，但是國(guó)內(nèi)發(fā)展較緩慢，目前主要以普通的視頻錄制觀看為主，通過(guò)設(shè)置多個(gè)攝像頭，然后進(jìn)行圖像拼接，生產(chǎn)全景圖像，而且目前機(jī)器人只能直線行走，無(wú)法適用于一些特殊管道探測(cè)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置，旨在解決現(xiàn)有管道機(jī)器人無(wú)法通過(guò)單個(gè)攝像頭獲取全景圖像、而且只能直線行走的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置包括車(chē)體以及設(shè)置在所述車(chē)體上的抬升機(jī)構(gòu)，所述車(chē)體兩側(cè)均安裝有一組車(chē)輪，所述抬升機(jī)構(gòu)一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述車(chē)體，另一端安裝有攝像組件，所述攝像組件包括位于前端的魚(yú)眼鏡頭，所述車(chē)體內(nèi)設(shè)有控制電路板、用于驅(qū)動(dòng)一組車(chē)輪的第一馬達(dá)、用于驅(qū)動(dòng)另一組車(chē)輪的第二馬達(dá)，以及用于所述抬升機(jī)構(gòu)的第三馬達(dá)，所述魚(yú)眼鏡頭、三個(gè)馬達(dá)連接到所述控制電路板。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置魚(yú)眼鏡頭，通過(guò)一個(gè)鏡頭即可獲取管道的全景圖像，減少了鏡頭使用量，節(jié)約裝置生產(chǎn)成本，還可以避免因圖像拼接產(chǎn)生的誤差。另外，本實(shí)用新型的車(chē)體每側(cè)均設(shè)有一組車(chē)輪，每組車(chē)輪通過(guò)一個(gè)獨(dú)立馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其中一側(cè)馬達(dá)轉(zhuǎn)速大于另一側(cè)馬達(dá)時(shí)，兩側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速不一致，進(jìn)而完成轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置的立體圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的攝像組件、抬升機(jī)構(gòu)的立體圖；
[0009]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的攝像組件、抬升機(jī)構(gòu)的仰視圖；
[0010]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的魚(yú)眼鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0012]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置的立體結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0013]如圖1所示，本實(shí)施例提供的管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置包括一個(gè)小車(chē)狀的車(chē)體I以及設(shè)置在所述車(chē)體上的抬升機(jī)構(gòu)2，所述車(chē)體兩側(cè)均安裝有一組車(chē)輪3，所述抬升機(jī)構(gòu)2一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述車(chē)體1，另一端安裝有攝像組件4，所述攝像組件4包括位于前端的魚(yú)眼鏡頭41，所述車(chē)體內(nèi)設(shè)有控制電路板(圖中未示出)、用于驅(qū)動(dòng)一組車(chē)輪的第一馬達(dá)(圖中未示出)、用于驅(qū)動(dòng)另一組車(chē)輪的第二馬達(dá)(圖中未示出)，以及用于所述抬升機(jī)構(gòu)的第三馬達(dá)(圖中未示出)，所述魚(yú)眼鏡頭、三個(gè)馬達(dá)連接到所述控制電路板。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)采用多攝像頭圖像拼接方法，需要復(fù)雜的圖像拼接算法，并且存在拼接誤差，影響管道檢測(cè)。本實(shí)施例采用了魚(yú)眼鏡頭，魚(yú)眼鏡頭視角超過(guò)180度，能夠獲取圓餅狀的全景圖像，數(shù)據(jù)量小、圖像準(zhǔn)確。本實(shí)施例裝置開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)成本低，使用簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于管道檢測(cè)。
[0015]另外，本實(shí)施例中的兩組車(chē)輪均由一個(gè)獨(dú)立的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速不一致時(shí)，兩組車(chē)輪轉(zhuǎn)速不一，這樣完成了車(chē)體轉(zhuǎn)向動(dòng)作，使得本裝置可以使用于一些彎曲管道檢測(cè)。圖示中，共裝配六個(gè)車(chē)輪，分為兩側(cè)，每側(cè)邊三個(gè)。車(chē)體和車(chē)輪大小根據(jù)實(shí)際選擇，用于不同口徑的管道檢測(cè)。本實(shí)施例裝置可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及原地轉(zhuǎn)向的功能。優(yōu)選的，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，第一馬達(dá)和第二馬達(dá)裝配有一組離合器，離合器與馬達(dá)配合。在斷電的情況下，離合器是脫離狀態(tài)，馬達(dá)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)；在通電的情況下，離合器是咬合狀態(tài)，給馬達(dá)通電，能驅(qū)動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)。
[0016]考慮到通常情況下，管道內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不佳，影響到數(shù)據(jù)和指令傳輸。優(yōu)選的，本實(shí)施例中，所述車(chē)體I尾端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與所述控制電路板連接的接口組件11。在使用時(shí)，通過(guò)所述接口組件與外部電纜盤(pán)、主控器電纜連接，通過(guò)電纜傳輸數(shù)據(jù)和指令，保證數(shù)據(jù)的和指令的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。魚(yú)眼鏡頭輸出的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)電纜后，在主控器端保存并顯示出來(lái)，同時(shí)也可以在主控端下發(fā)相應(yīng)指令來(lái)控制管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置工作。
[0017]參照?qǐng)D2和圖3所示，作為所述攝像組件的一種具體優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述攝像組件4還包括與所述抬升機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的鏡頭固定架42，所述魚(yú)眼鏡頭41位于所述鏡頭固定架42前端，所述鏡頭固定架上下方前端均設(shè)有前照燈43。前照燈43的照明方向與魚(yú)眼鏡頭41方向一致，所述前照燈43共有四個(gè)，兩兩并列。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述鏡頭固定架42上方后端還設(shè)有后視鏡頭以及后照燈44，通過(guò)螺釘固定連接，兩者并排形成一體，后照燈照明方向與后視鏡頭拍攝方向一致。所述后視鏡頭為廣角鏡頭，用于管道機(jī)器人后退過(guò)程中的圖像監(jiān)視。
[0018]作為抬升機(jī)構(gòu)的一種具體結(jié)構(gòu)，所述抬升機(jī)構(gòu)2為擺動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的一對(duì)主動(dòng)臂21a、21b和一對(duì)從動(dòng)臂22a、22b，所述第三馬達(dá)通過(guò)齒輪箱驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)臂，所述第三馬達(dá)設(shè)于主動(dòng)臂與車(chē)體的連接部分。圖示中，標(biāo)記12為馬達(dá)座，所述第三馬達(dá)位于所述馬達(dá)座內(nèi)。所述控制電路板能控制抬升機(jī)構(gòu)的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，在控制范圍內(nèi)控制主動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般為0-90度。優(yōu)選的，所述鏡頭固定架與所述車(chē)體之間還設(shè)有氣壓彈簧23。所述氣壓彈簧23作用與車(chē)身兩側(cè)，用于防止抬升機(jī)構(gòu)在重力作用下的驟降，為抬升提供輔助氣壓動(dòng)力。[0019]如圖4所示，所述魚(yú)眼鏡頭41包括鏡體411、設(shè)在所述鏡體前端的鏡頭罩412，所述鏡體尾端外圈開(kāi)有螺紋413，所述鏡頭罩選用有機(jī)玻璃材料。對(duì)應(yīng)的所述鏡頭固定架42前端設(shè)鏡頭接口 421，所述魚(yú)眼鏡頭41擰入所述鏡頭接口 421中，本實(shí)施例中，魚(yú)眼鏡頭41的焦距為1.47mm，所述后視鏡頭焦距為2.0mm。所述的魚(yú)眼鏡頭分辨率達(dá)到44萬(wàn)像素，靈敏度為0.1LUX，成像芯片為彩色1/4" (XD，視角能達(dá)到195度。
[0020]本實(shí)施例裝置整體具有防水性能。鏡頭固定架42內(nèi)設(shè)有線路板(圖中未示出)，所述魚(yú)眼鏡頭、前照燈、后照燈均攔截到所述線路板上，所述線路板與車(chē)體內(nèi)的控制電路板通過(guò)電纜線45連接，電纜線與鏡頭固定架、車(chē)體的連接過(guò)渡處均為防水接口，可以防止水分進(jìn)入所述頭固定架和車(chē)體內(nèi)。優(yōu)選的，所述車(chē)體I前端還設(shè)有氣體進(jìn)出口(圖中未示出)，所述氣體進(jìn)出口上擰有鎖緊元件(圖中未示出)，所述車(chē)體內(nèi)還設(shè)有連接到所述控制電路板的氣壓傳感器(圖中未示出)。所述氣體進(jìn)出口用于對(duì)所述車(chē)體進(jìn)行充氣，以便于檢測(cè)小車(chē)氣密性。當(dāng)將所述鎖緊元件旋松時(shí)，可用外接充氣設(shè)備對(duì)準(zhǔn)所述氣體進(jìn)出口充氣，充好氣后旋緊所述鎖緊元件，氣壓傳感器將檢測(cè)到的氣壓值傳送給主控器，并在主控器的屏幕上顯示出來(lái)。即使車(chē)體掉入水中，由于車(chē)體內(nèi)氣壓大于外界水壓，可以起到很好的封水效果。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例的具體使用方法如下:首先準(zhǔn)備好所述管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置、電纜盤(pán)及主控器，所述電纜盤(pán)上帶有線纜，將線纜連接到位于車(chē)體尾端的接口組件，同時(shí)線纜與所述主控器連接好；然后將小車(chē)放入管道中并打開(kāi)電源，對(duì)所述主控器進(jìn)行操控，向小車(chē)發(fā)出信號(hào)，小車(chē)接收到信號(hào)后前進(jìn)，打開(kāi)前照燈，這時(shí)可以通過(guò)魚(yú)眼鏡頭觀察管壁內(nèi)部的360度情況，小車(chē)在控制指令下前進(jìn)、轉(zhuǎn)向或后退操作，魚(yú)眼鏡頭將拍攝的視頻傳輸回所述主控器，可在液晶顯示屏上觀看管道內(nèi)部情況。在錄制全景影像的過(guò)程中，也可打開(kāi)主控器安裝的管道全景檢測(cè)視頻分析軟件，將視頻影像實(shí)時(shí)展開(kāi)、拼接為2D剖面圖，并可創(chuàng)建3D管壁模型。在需要進(jìn)行對(duì)車(chē)體前方情況進(jìn)行探測(cè)時(shí)，則打開(kāi)前照燈和魚(yú)眼鏡頭，實(shí)現(xiàn)管道的全景三維鏡像捕獲。在回收車(chē)體或其他需要開(kāi)后視鏡頭的情況下，可調(diào)整主控器，打開(kāi)后照等和后視鏡頭。
[0022]綜上，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通過(guò)單個(gè)攝像頭可以獲取全景圖像，而且可以實(shí)現(xiàn)多方向運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型裝置開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)成本低，使用簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于管道檢測(cè)。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種管道機(jī)器人全景檢測(cè)裝置，包括車(chē)體以及設(shè)置在所述車(chē)體上的抬升機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述車(chē)體兩側(cè)均安裝有一組車(chē)輪，所述抬升機(jī)構(gòu)一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述車(chē)體，另一端安裝有攝像組件，所述攝像組件包括位于前端的魚(yú)眼鏡頭，所述車(chē)體內(nèi)設(shè)有控制電路板、用于驅(qū)動(dòng)一組車(chē)輪的第一馬達(dá)、用于驅(qū)動(dòng)另一組車(chē)輪的第二馬達(dá)，以及用于所述抬升機(jī)構(gòu)的第三馬達(dá)，所述魚(yú)眼鏡頭、三個(gè)馬達(dá)連接到所述控制電路板。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述車(chē)體尾端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與所述控制電路板連接的接口組件。
3.如權(quán)利要求2所述裝置，其特征在于，所述攝像組件還包括與所述抬升機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的鏡頭固定架，所述魚(yú)眼鏡頭位于所述鏡頭固定架前端，所述鏡頭固定架上下方前端均設(shè)有前照燈。
4.如權(quán)利要求3所述裝置，其特征在于，所述鏡頭固定架上方后端還設(shè)有后視鏡頭以及后照燈。
5.如權(quán)利要求4所述裝置，其特征在于，所述抬升機(jī)構(gòu)為擺動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的一對(duì)主動(dòng)臂和一對(duì)從動(dòng)臂，所述第三馬達(dá)通過(guò)齒輪箱驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)臂。
6.如權(quán)利要求5所述裝置，其特征在于，所述鏡頭固定架與所述車(chē)體之間還設(shè)有氣壓彈黃。
7.如權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，所述車(chē)體前端還設(shè)有氣體進(jìn)出口，所述氣體進(jìn)出口上擰有鎖緊元件，所述車(chē)體內(nèi)還設(shè)有連接到所述控制電路板的氣壓傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述裝置，其特征在于，所述魚(yú)眼鏡頭包括鏡體、設(shè)在所述鏡體前端的鏡頭罩，所述鏡體尾端外圈開(kāi)有螺紋。
9.如權(quán)利要求8所述裝置，其特征在于，所述鏡頭固定架前端設(shè)有鏡頭接口，所述魚(yú)眼鏡頭擰入所述鏡頭接口。
【文檔編號(hào)】F16L101/30GK203770944SQ201420172177
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】鄭洪標(biāo) 申請(qǐng)人:武漢中儀物聯(lián)技術(shù)有限公司