鉆孔攝像測斜機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鉆孔攝像測斜機(jī)器人，它包括控制顯示終端（15）、鋁合金外殼（3）、三軸加速度和地磁場傳感器組件、攝像組件和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，三軸加速度和地磁場傳感器組件安裝在鋁合金外殼（3）內(nèi)，攝像組件安裝在所述三軸加速度和地磁場傳感器組件的前端；三軸加速度和地磁場傳感器組件包括陶瓷軸承（9）、導(dǎo)電滑環(huán)（11）、三軸加速度和地磁場傳感器電路板（12）、純銅電路板安裝架（13）；攝像組件包括攝像頭（1）和微型伺服電機(jī)（10）；動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪（4）、鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)（5）、動(dòng)力鋁合金車架（6）和彈簧（7）。具有能適應(yīng)不同鉆孔大小，任意傾角，無需鋼絞線，自主在孔內(nèi)行駛，且集成了孔內(nèi)成像和測斜功能的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】鉆孔攝像測斜機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆孔成像設(shè)備和測孔裝置，特別是鉆孔攝像測斜機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]目前公知的孔內(nèi)成像設(shè)備和測斜儀，具備探測孔內(nèi)裂縫情況和測量鉆孔傾角、方位角功能，通常的做法是用繩索向下吊設(shè)備或用鋼絞線推設(shè)備，且攝像和測斜是不同的設(shè)備，要分開進(jìn)行，且一般只有一個(gè)攝像頭，不便于仔細(xì)觀察特殊孔段，耗費(fèi)大量時(shí)間和人力成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能適應(yīng)不同鉆孔大小，任意傾角，無需鋼絞線，自主在孔內(nèi)行駛，且集成了孔內(nèi)成像和測斜功能的鉆孔攝像測斜機(jī)器人。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):鉆孔攝像測斜機(jī)器人，其特征在于它包括控制顯示終端、鋁合金外殼、三軸加速度和地磁場傳感器組件、攝像組件和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述的三軸加速度和地磁場傳感器組件安裝在鋁合金外殼內(nèi)，所述的攝像組件安裝在所述三軸加速度和地磁場傳感器組件的前端，所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在鋁合金外殼的外側(cè)；
所述的三軸加速度和地磁場傳感器組件包括陶瓷軸承、導(dǎo)電滑環(huán)、三軸加速度和地磁場傳感器電路板、純銅電路板安裝架，鋁合金外殼沿其內(nèi)側(cè)的軸線方向配合安裝有多個(gè)陶瓷軸承，導(dǎo)電滑環(huán)配合安裝在陶瓷軸承的內(nèi)圈上，靠近鋁合金外殼尾部的相鄰兩個(gè)陶瓷軸承之間固定有純銅電路板安裝架，三軸加速度和地磁場傳感器電路板固定在純銅電路板安裝架上，三軸加速度和地磁場傳感器電路板與控制顯示終端通過導(dǎo)線相連；
所述的攝像組件包括攝像頭和微型伺服電機(jī)，攝像頭安裝在靠近鋁合金外殼頭部的陶瓷軸承內(nèi)，攝像頭的尾部設(shè)置有齒輪，微型伺服電機(jī)固定在鋁合金外殼內(nèi)，且微型伺服電機(jī)的輸出端與攝像頭尾部的齒輪嚙合，攝像頭和微型伺服電機(jī)與控制顯示終端通過導(dǎo)線相連；
所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪、鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)、動(dòng)力鋁合金車架和彈簧，鋁合金外殼沿其軸線方向的外壁上設(shè)置有多組鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)，每組鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)的外側(cè)端安裝有動(dòng)力鋁合金車架，動(dòng)力鋁合金車架與鋁合金外殼之間設(shè)置有彈簧，動(dòng)力鋁合金車架的兩端安裝有多個(gè)外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪，外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪與控制顯示終端通過導(dǎo)線相連。
[0005]所述的鋁合金外殼的頭部還安裝有鋼化玻璃罩，鋼化玻璃罩完全覆蓋在攝像頭的外側(cè)。
[0006]所述的鋁合金外殼與控制顯示終端之間還設(shè)置有放纜盤，鋁合金外殼與控制顯示終端之間的導(dǎo)線纏繞在放纜盤上。
[0007]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):觀測巖土施工中鉆孔的內(nèi)部情況，測量任意巖孔傾角和方位角的多功能儀器，顯示出巖孔的裂隙構(gòu)成和三維軌跡，為巖土施工提供精確數(shù)據(jù)的儀器，不僅能對(duì)任意傾角的鉆機(jī)進(jìn)行測斜，還可孔內(nèi)攝像，并能夠進(jìn)行圖像處理，直觀反映孔內(nèi)情況的儀器，為施工提供精確的數(shù)據(jù)參考，保證工程質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為動(dòng)力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-攝像頭，2-鋼化玻璃罩，3-機(jī)殼，4-外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪，5-鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)，6-動(dòng)力鋁合金車架，7-彈簧，8-導(dǎo)線，9-陶瓷軸承，10-微型伺服電機(jī)，11-導(dǎo)電滑環(huán)，12-三軸加速度和地磁場傳感器電路板，13-純銅電路板安裝架，14-巖孔，15-控制顯示終端，16-放纜盤。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0010]如圖1所示，鉆孔攝像測斜機(jī)器人，其特征在于它包括控制顯示終端15、鋁合金外殼3、三軸加速度和地磁場傳感器組件、攝像組件和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述的三軸加速度和地磁場傳感器組件安裝在鋁合金外殼3內(nèi)，所述的攝像組件安裝在所述三軸加速度和地磁場傳感器組件的前端，所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在鋁合金外殼3的外側(cè)；
如圖3所示，所述的三軸加速度和地磁場傳感器組件包括陶瓷軸承9、導(dǎo)電滑環(huán)11、三軸加速度和地磁場傳感器電路板12、純銅電路板安裝架13，鋁合金外殼3沿其內(nèi)側(cè)的軸線方向配合安裝有多個(gè)陶瓷軸承9，導(dǎo)電滑環(huán)11配合安裝在陶瓷軸承9的內(nèi)圈上，靠近鋁合金外殼3尾部的相鄰兩個(gè)陶瓷軸承9之間固定有純銅電路板安裝架13，三軸加速度和地磁場傳感器電路板12固定在純銅電路板安裝架13上，三軸加速度和地磁場傳感器電路板12與控制顯示終端15通過導(dǎo)線8相連；所述的攝像組件包括攝像頭I和微型伺服電機(jī)10，攝像頭I安裝在靠近鋁合金外殼I頭部的陶瓷軸承9內(nèi)，攝像頭I的尾部設(shè)置有齒輪，微型伺服電機(jī)10固定在鋁合金外殼I內(nèi)，且微型伺服電機(jī)10的輸出端與攝像頭I尾部的齒輪嚙合，攝像頭I和微型伺服電機(jī)10與控制顯示終端15通過導(dǎo)線8相連；
如圖2和圖4所示,所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪4、招合金伸縮機(jī)構(gòu)5、動(dòng)力招合金車架6和彈簧7，鋁合金外殼3沿其軸線方向的外壁上設(shè)置有多組鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)5，每組鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)5的外側(cè)端安裝有動(dòng)力鋁合金車架6，動(dòng)力鋁合金車架6與鋁合金外殼3之間設(shè)置有彈簧7，動(dòng)力鋁合金車架6的兩端安裝有多個(gè)外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪4，外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪4與控制顯示終端15通過導(dǎo)線8相連。
[0011 ] 進(jìn)一步地，如圖2所示，所述的鋁合金外殼3的頭部還安裝有鋼化玻璃罩2，鋼化玻璃罩2完全覆蓋在攝像頭I的外側(cè)，增強(qiáng)攝像頭I的抗沖擊強(qiáng)度，保護(hù)攝像頭1，延長其使用壽命。
[0012]進(jìn)一步地，所述的鋁合金外殼3與控制顯示終端15之間還設(shè)置有放纜盤16，鋁合金外殼3與控制顯示終端15之間的導(dǎo)線8纏繞在放纜盤16上，將鋁合金外殼3與控制顯示終端15之間多余的導(dǎo)線8纏繞在放纜盤16上，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行收放導(dǎo)線8。
[0013]本發(fā)明的工作過程如下:將機(jī)器人部分放入巖孔14內(nèi)，外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪4在彈簧7的頂壓作用下，緊貼在巖孔4的內(nèi)壁上，在本實(shí)施例中，鋁合金外殼3的外壁上設(shè)置三組動(dòng)力機(jī)構(gòu)，并且間隔均勻的分布在鋁合金外殼3的外壁上，機(jī)器人在巖孔4內(nèi)的移動(dòng)是通過外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪4在控制顯示終端15的控制下前后移動(dòng)，在機(jī)器人前移過程中，攝像頭I采集視頻圖像，經(jīng)過導(dǎo)線8傳輸?shù)娇刂骑@示終端15，當(dāng)遇到特殊孔段時(shí)，需要仔細(xì)觀察，機(jī)器人停止前進(jìn)，微型伺服電機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭I，采集特殊位置圖像信號(hào)并通過導(dǎo)線8傳送到控制顯示終端15，在控制顯示終端15上，圖像處理后顯示到顯示屏上，攝像頭I和三軸加速度和地磁場傳感器組件采集數(shù)據(jù)，通過后臺(tái)的技術(shù)處理，最終能形成一個(gè)三維的巖孔圖像，直接反應(yīng)巖孔4的裂隙情況和走勢傾斜情況。三軸加速度和地磁場傳感器組件使機(jī)器人在巖孔4內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而三軸加速度和地磁場傳感器組件不跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.鉆孔攝像測斜機(jī)器人，其特征在于:它包括控制顯示終端(15)、鋁合金外殼(3)、三軸加速度和地磁場傳感器組件、攝像組件和動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述的三軸加速度和地磁場傳感器組件安裝在鋁合金外殼(3)內(nèi)，所述的攝像組件安裝在所述三軸加速度和地磁場傳感器組件的前端，所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在鋁合金外殼(3)的外側(cè)； 所述的三軸加速度和地磁場傳感器組件包括陶瓷軸承(9)、導(dǎo)電滑環(huán)(11)、三軸加速度和地磁場傳感器電路板(12)、純銅電路板安裝架(13)，鋁合金外殼(3)沿其內(nèi)側(cè)的軸線方向配合安裝有多個(gè)陶瓷軸承(9)，導(dǎo)電滑環(huán)(11)配合安裝在陶瓷軸承(9)的內(nèi)圈上，靠近鋁合金外殼(3)尾部的相鄰兩個(gè)陶瓷軸承(9)之間固定有純銅電路板安裝架(13)，三軸加速度和地磁場傳感器電路板(12)固定在純銅電路板安裝架(13)上，三軸加速度和地磁場傳感器電路板(12 )與控制顯示終端(15 )通過導(dǎo)線(8 )相連； 所述的攝像組件包括攝像頭(I)和微型伺服電機(jī)(10)，攝像頭(I)安裝在靠近鋁合金外殼(I)頭部的陶瓷軸承(9)內(nèi)，攝像頭(I)的尾部設(shè)置有齒輪，微型伺服電機(jī)(10)固定在鋁合金外殼(I)內(nèi)，且微型伺服電機(jī)(10)的輸出端與攝像頭(I)尾部的齒輪嚙合，攝像頭(I)和微型伺服電機(jī)(10)與控制顯示終端(15)通過導(dǎo)線(8)相連； 所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪(4)、鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)(5)、動(dòng)力鋁合金車架(6)和彈簧(7)，鋁合金外殼(3)沿其軸線方向的外壁上設(shè)置有多組鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)(5)，每組鋁合金伸縮機(jī)構(gòu)(5)的外側(cè)端安裝有動(dòng)力鋁合金車架(6)，動(dòng)力鋁合金車架(6)與鋁合金外殼(3)之間設(shè)置有彈簧(7)，動(dòng)力鋁合金車架(6)的兩端安裝有多個(gè)外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪(4)，外轉(zhuǎn)子電機(jī)輪(4)與控制顯示終端(15 )通過導(dǎo)線(8 )相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔攝像測斜機(jī)器人，其特征在于:所述的鋁合金外殼(3)的頭部還安裝有鋼化玻璃罩(2)，鋼化玻璃罩(2)完全覆蓋在攝像頭(I)的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔攝像測斜機(jī)器人，其特征在于:所述的鋁合金外殼(3)與控制顯示終端(15)之間還設(shè)置有放纜盤(16)，鋁合金外殼(3)與控制顯示終端(15)之間的導(dǎo)線(8 )纏繞在放纜盤(16 )上。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK104165621SQ201410393962
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】楊俊志, 劉義, 李君
申請人:四川準(zhǔn)達(dá)科技有限責(zé)任公司