一种基于视觉SLAM的管道机器人行走机构的制作方法

一种基于视觉slam的管道机器人行走机构
技术领域
1.本实用新型涉及视觉slam技术领域，具体为一种基于视觉slam的管道机器人行走机构。


背景技术：

2.为了在未知环境中进行导航，移动机器人需要构建环境地图并且同时定位自身在地图中的位置，像这样同时解决这两个问题的过程就称为同步定位与地图构建(simultaneously localization and mapping，slam)。当机器人处于室外环境的时候，这个问题可以通过高精度的gps来解决。但是，当机器人处于室内环境时，或当gps不够精确无法满足高精度的需求时，或者当机器人所处环境涉密时，人们就必须使用其他方法来精确估计机器人的位置并且同时构建环境地图。移动机器人要真正走向应用，一个关键功能在于自主导航，而实现移动机器人自主导航的核心技术是slam、避障和自主路径规划。例如中国授权专利号为cn202020000982.5的一种基于视觉slam的管道机器人能实现避障和自主路径规划并且能进行采样、检测、补空和防锈等工作。但是目前基于视觉slam 的管道机器人的行走机构功能比较单一，需要根据管道的内径，更换不同轮毂间距，而且目前的行走机构只能再水平的管道中行走，却很难在竖直管道中行走。
3.基于此，本实用新型设计了一种基于视觉slam的管道机器人行走机构，以解决上述提到的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于视觉slam的管道机器人行走机构，以解决上述提到的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于视觉slam的管道机器人行走机构，包括机器人本体及安装于所述机器人本体上的slam系统和行走机构，所述行走机构包括移动轮、连杆、电动伸缩杆、驱动电机、连接杆和吸附机构，所述连杆位于所述机器人本体的两侧，所述连杆与所述机器人本体之间通过电动伸缩杆相连接，所述连杆的两端均安装有移动轮，所述移动轮上安装有驱动电机，所述连杆的一侧固定有连接杆，所述连接杆通过连接轴连接有吸附机构，所述移动轮通过皮带与所述连接轴相连接，所述吸附机构包括滚轮，所述滚轮上设有多个真空吸盘，所述滚轮上安装有负压泵，所述负压泵通过负压管道和电磁阀与多个真空吸盘相连接。
6.优选的，所述移动轮的驱动轴上套设有带轮一，所述连接轴的驱动轴上套设有带轮二，所述皮带连接于带轮一和带轮二之间。
7.优选的，多个所述真空吸盘等间距的排布在所述滚轮上。
8.优选的，所述滚轮的外壁位于所述真空吸盘的一侧设有固定块，所述固定块上设有贯穿于所述固定块的活动杆，所述真空吸盘和固定块之间设有套设在所述活动杆外部的弹簧。
9.优选的，所述弹簧与所述滚轮间隙配合。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种基于视觉slam的管道机器人行走机构结构设计新颖，根据需要检测的管道内径对机器人本体的移动轮进行间距调节，具体通过slam系统内的控制器控制电动伸缩杆进行工作，从而带动移动轮、吸附机构等部件进行间距调节，适应不同管道的进入方式，满足对管道内的检测作业，而需要在竖直管道内进行攀爬检查工作时，通过 slam系统内的控制器控制负压泵进行工作，在驱动电机驱动移动轮进行行走时，同时带动滚轮上的真空吸盘进行旋转，在负压泵的作用下，吸附机构会使得机器人本体强力吸附在竖直管道上进行稳定的工作。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本实用新型结构示意图；
13.图2为本实用新型吸附机构结构示意图。
14.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
15.1、机器人本体；2、slam系统；3、移动轮；4、连杆；5、电动伸缩杆； 6、驱动电机；7、连接杆；8、吸附机构；9、连接轴；10、皮带；11、负压泵； 12、滚轮；13、真空吸盘；14、固定块；15、活动杆；16、弹簧。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1
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2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于视觉slam的管道机器人行走机构，包括机器人本体1及安装于所述机器人本体1上的slam系统2和行走机构，所述行走机构包括移动轮3、连杆4、电动伸缩杆5、驱动电机6、连接杆7和吸附机构8，所述连杆4位于所述机器人本体1的两侧，所述连杆4与所述机器人本体1之间通过电动伸缩杆5相连接，所述连杆4的两端均安装有移动轮3，所述移动轮3上安装有驱动电机6，所述连杆4的一侧固定有连接杆7，所述连接杆7通过连接轴9连接有吸附机构8，所述移动轮3通过皮带10与所述连接轴9相连接，所述吸附机构8包括滚轮12，所述滚轮12上设有多个真空吸盘13，所述滚轮12上安装有负压泵11，所述负压泵11通过负压管道和电磁阀与多个真空吸盘13相连接。
18.其中，所述移动轮3的驱动轴上套设有带轮一，所述连接轴9的驱动轴上套设有带轮二，所述皮带10连接于带轮一和带轮二之间，通过移动轮3带动位于连接轴9上的吸附机构8进行移动，多个所述真空吸盘13等间距的排布在所述滚轮12上。吸附机构8采用现有产品，一般呈圆形、中间凹陷的盘状，吸盘材料采用丁腈橡胶制造，具有较大的扯断力，因而广泛应用于各种真空吸持设备上，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通
过常规实验方法获知。
19.其中，所述滚轮12的外壁位于所述真空吸盘13的一侧设有固定块14，所述固定块14上设有贯穿于所述固定块14的活动杆15，所述真空吸盘13和固定块14之间设有套设在所述活动杆15外部的弹簧16。所述弹簧16与所述滚轮 12间隙配合，真空吸盘13通过弹簧16进行连接，能够使其在旋转的时候有一定的柔性防止转动猛烈使得整机失去真空吸附的平衡，改进后的吸附机构与负压泵11的结合能够适用不同的挂到，且皆能够强力吸附稳定工作。
20.具体工作原理如下：
21.本实用新型在使用时，根据需要检测的管道内径对机器人本体的移动轮3 进行间距调节，具体通过slam系统内的控制器控制电动伸缩杆5进行工作，从而带动移动轮3、吸附机构8等部件进行间距调节，适应不同管道的进入方式，满足对管道内的检测作业，而需要在竖直管道内进行攀爬检查工作时，通过 slam系统内的控制器控制负压泵11进行工作，在驱动电机6驱动移动轮3进行行走时，同时带动滚轮12上的真空吸盘13进行旋转，在负压泵11的作用下，吸附机构8会使得机器人本体1强力吸附在竖直管道上进行稳定的工作。
22.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
23.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。