一种地下管网用无线管道机器人的制作方法

1.本发明属于地下管道机器人领域，尤其涉及一种地下管网用无线管道机器人。


背景技术：

2.城市地下管网是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等地下管道及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施。进行地下管道维护检测作业时，需要用到管道机器人，目前多采用无线管道机器人，传统的无线管道机器人与地下管道内壁接触稳定性不佳，且无法根据管道管径进行调节，同时无线管道机器人的体积固定，不可调节，从而给管道机器人的投放、携带、收藏带来不便。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种地下管网用无线管道机器人，通过径向伸缩驱动结构能够使得前滚轮、后滚轮同时沿径向进行伸缩，且在前伸缩安装机构、伸缩气缸的作用下，检测摄像装置、后壳体均可沿轴向进行伸缩，从而在投放或不使用时，可将本发明体积调节至最小状态，便于投放、携带、收藏，且本发明可以适用于不同管径的地下管道，从而扩大了本发明的适用性。
4.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种地下管网用无线管道机器人，包括前壳体，前壳体后侧连接有后壳体，前壳体外周前侧沿圆周方向均布有三组移动前轮结构，后壳体外周沿圆周方向均布有三组驱动后轮结构，前壳体、后壳体内共同安装有与移动前轮结构、驱动后轮结构相连接的径向伸缩驱动结构，后壳体内安装有与驱动后轮结构相配合的移动驱动机构，前壳体内安装有前伸缩安装机构，前伸缩安装机构上安装有检测摄像装置；所述前壳体前侧中心处开有用于检测摄像装置穿出的穿槽，前壳体、后壳体均为水平分布的棱柱状壳体，前壳体内壁边缘均布有沿前壳体轴向分布的固定板，固定板靠近后壳体的一侧固定安装有伸缩气缸，伸缩气缸沿前壳体轴向分布，伸缩气缸活动端滑动穿过前壳体后端与后壳体前端固定连接；所述移动前轮结构包括前安装板，前安装板外侧垂直设有两个对称分布的前夹持板，前夹持板上转动连接有前辊轴，前辊轴上安装有前滚轮，前安装板内侧垂直固定有两个对称分布的前螺纹支撑杆；所述驱动后轮结构包括后安装板，后安装板外侧垂直设有两个对称分布的后夹持板，后夹持板上转动连接有后辊轴，后辊轴侧壁两侧连接有两个对称分布的后滚轮，后辊轴侧壁中心处连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮内侧啮合连接有第二锥齿轮，第二锥齿轮远离第一锥齿轮的一侧连接有驱动轴，驱动轴与后安装板转动连接，驱动轴内端穿过后安装板并设有导向限位凸起，后夹持板内侧垂直固定有两个对称分布的后螺纹支撑杆；所述径向伸缩驱动结构包括轴向伸缩连接结构，轴向伸缩连接结构上连接有驱动机构，轴向伸缩连接结构前后两端分别连接有前传动机构、后传动机构，前传动机构、后传
动机构分别位于前壳体、后壳体内部。
5.进一步地，所述轴向伸缩连接结构包括位于前壳体内部的转动横管，转动横管后侧滑动连接有转动横杆，转动横管前端与前传动机构固定连接，转动横管后端外壁与前壳体后端转动连接，转动横杆后端滑动穿过后壳体前端与后传动机构固定连接。
6.进一步地，所述转动横管内壁沿圆周方向均布有沿转动横管轴向分布的连接导向槽，转动横杆外壁沿圆周方向均布有与连接导向槽滑动配合的导向横条。
7.进一步地，所述驱动机构包括与转动横管外壁固定连接有的第三锥齿轮，第三锥齿轮下侧啮合连接有第四锥齿轮，第三锥齿轮中心处下端连接有第一电机。
8.进一步地，所述前传动机构包括与转动横管前端固定连接的前中心锥齿轮，前中心锥齿轮外周沿圆周方向均布有三组前锥齿轮，前锥齿轮中心处连接有前传动杆，前传动杆远离前锥齿轮的一端与前壳体侧壁转动连接，前传动杆远离前锥齿轮的一端侧壁连接有前第一同步带轮，前第一同步带轮通过前同步带连接有两个对称分布的前第二同步带轮，前第二同步带轮中心处连接有前内螺纹支撑管，前内螺纹支撑管与前壳体侧壁转动连接，前内螺纹支撑管外端穿过前壳体侧壁与前螺纹支撑杆螺纹连接。
9.进一步地，所述后传动机构包括与转动横杆后端固定连接的后中心锥齿轮，后中心锥齿轮外周沿圆周方向均布有三组后锥齿轮，后锥齿轮中心处连接有后传动杆，后传动杆远离后锥齿轮的一端与后壳体侧壁转动连接，后传动杆远离后锥齿轮的一端侧壁连接有后第一同步带轮，后第一同步带轮上通过后同步带连接有两个对称分布的后第二同步带轮，后第二同步带轮中心处连接有后内螺纹支撑管，后内螺纹支撑管后壳体侧壁转动连接，后内螺纹支撑管外端穿过后壳体侧壁与后螺纹支撑杆螺纹连接。
10.进一步地，所述所述移动驱动机构包括驱动中心锥齿轮，驱动中心锥齿轮中心处与转动横杆侧壁滑动连接，驱动中心锥齿轮外周沿圆周方向等距离啮合连接有三组驱动锥齿轮，驱动锥齿轮中心处连接有驱动传动杆，驱动传动杆远离驱动锥齿轮的一端与后壳体侧壁转动连接，驱动传动杆远离驱动锥齿轮的一端侧壁连接有第一直齿轮，第一直齿轮一侧啮合连接有第二直齿轮，第二直齿轮中心处连接有驱动连接管，驱动连接管与后壳体侧壁转动连接，驱动连接管上端穿过后壳体侧壁与驱动轴滑动连接，驱动连接管侧壁开有沿驱动连接管轴向分布的伸缩导向槽，导向限位凸起与伸缩导向槽滑动连接，驱动中心锥齿轮侧壁一处啮合连接有主动锥齿轮，主动锥齿轮中心处连接有主动轴，主动轴远离主动轴的一端连接有第二电机。
11.进一步地，所述前伸缩安装机构包括伸缩机构，伸缩机构上螺纹连接有与前壳体同轴心设置的安装圆板，检测摄像装置安装在安装圆板前侧，伸缩机构包括中心直齿轮，中心直齿轮中心处与转动横管滑动连接，中心直齿轮外周啮合连接有传动直齿轮，传动直齿轮中心处固定连接有螺纹横杆，螺纹横杆后端与固定板前侧转动连接，安装圆板外周沿圆周方向均布有三组伸缩连接板，螺纹横杆侧壁与伸缩连接板螺纹连接，螺纹横杆前端穿过伸缩连接板与前壳体前侧转动连接，中心直齿轮侧壁一处连接有主动直齿轮，主动直齿轮中心处连接有第三电机。
12.本发明的有益效果是：在本发明中，通过径向伸缩驱动结构能够使得前滚轮、后滚轮同时沿径向进行伸缩，且在前伸缩安装机构、伸缩气缸的作用下，检测摄像装置、后壳体均可沿轴向进行伸缩，
从而在投放或不使用时，可将本发明体积调节至最小状态，便于投放、携带、收藏，且本发明可以适用于不同管径的地下管道，从而扩大了本发明的适用性。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的局部结构剖视图；图3是本发明的局部结构剖视图；图4是本发明的局部结构主视图；图5是本发明的局部结构主视图；图6是本发明的局部结构示意图；图7是本发明的局部结构爆炸图；图8是本发明的局部结构示意图；图9是本发明的局部结构示意图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
15.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
16.如图1和图2所示的一种地下管网用无线管道机器人，包括前壳体1，前壳体1后侧连接有后壳体2，前壳体1外周前侧沿圆周方向均布有三组移动前轮结构3，后壳体2外周沿圆周方向均布有三组驱动后轮结构4，前壳体1、后壳体2内共同安装有与移动前轮结构3、驱动后轮结构4相连接的径向伸缩驱动结构5，后壳体2内安装有与驱动后轮结构4相配合的移动驱动机构6，前壳体1内安装有前伸缩安装机构8，前伸缩安装机构8上安装有检测摄像装置7。
17.如图3所示，前壳体1前侧中心处开有用于检测摄像装置7穿出的穿槽101，前壳体1、后壳体2均为水平分布的棱柱状壳体，前壳体1内壁边缘均布有沿前壳体1轴向分布的固定板11，固定板11靠近后壳体2的一侧固定安装有伸缩气缸12，伸缩气缸12沿前壳体1轴向分布，伸缩气缸12活动端滑动穿过前壳体1后端与后壳体2前端固定连接。
18.如图4所示，移动前轮结构3包括前安装板31，前安装板31外侧垂直设有两个对称分布的前夹持板311，前夹持板311上转动连接有前辊轴32，前辊轴32上安装有前滚轮33，前安装板31内侧垂直固定有两个对称分布的前螺纹支撑杆34。
19.如图5所示，驱动后轮结构4包括后安装板41，后安装板41外侧垂直设有两个对称
分布的后夹持板411，后夹持板411上转动连接有后辊轴42，后辊轴42侧壁两侧连接有两个对称分布的后滚轮43，后辊轴42侧壁中心处连接有第一锥齿轮44，第一锥齿轮44内侧啮合连接有第二锥齿轮45，第二锥齿轮45远离第一锥齿轮44的一侧连接有驱动轴46，驱动轴46与后安装板41转动连接，驱动轴46内端穿过后安装板41并设有导向限位凸起461，后夹持板411内侧垂直固定有两个对称分布的后螺纹支撑杆47。
20.如图6所示，径向伸缩驱动结构5包括轴向伸缩连接结构51，轴向伸缩连接结构51上连接有驱动机构52，轴向伸缩连接结构51前后两端分别连接有前传动机构53、后传动机构54，前传动机构53、后传动机构54分别位于前壳体1、后壳体2内部，轴向伸缩连接结构51包括位于前壳体1内部的转动横管51，转动横管51后侧滑动连接有转动横杆512，转动横管51前端与前传动机构53固定连接，转动横管51后端外壁与前壳体1后端转动连接，转动横杆512后端滑动穿过后壳体2前端与后传动机构54固定连接，驱动机构52包括与转动横管51外壁固定连接有的第三锥齿轮521，第三锥齿轮521下侧啮合连接有第四锥齿轮522，第三锥齿轮521中心处下端连接有第一电机523，前传动机构53包括与转动横管51前端固定连接的前中心锥齿轮531，前中心锥齿轮531外周沿圆周方向均布有三组前锥齿轮532，前锥齿轮532中心处连接有前传动杆533，前传动杆533远离前锥齿轮532的一端与前壳体1侧壁转动连接，前传动杆533远离前锥齿轮532的一端侧壁连接有前第一同步带轮534，前第一同步带轮534通过前同步带535连接有两个对称分布的前第二同步带轮536，前第二同步带轮536中心处连接有前内螺纹支撑管537，前内螺纹支撑管537与前壳体1侧壁转动连接，前内螺纹支撑管537外端穿过前壳体1侧壁与前螺纹支撑杆34螺纹连接，后传动机构54包括与转动横杆512后端固定连接的后中心锥齿轮541，后中心锥齿轮541外周沿圆周方向均布有三组后锥齿轮542，后锥齿轮542中心处连接有后传动杆543，后传动杆543远离后锥齿轮542的一端与后壳体2侧壁转动连接，后传动杆543远离后锥齿轮542的一端侧壁连接有后第一同步带轮544，后第一同步带轮544上通过后同步带545连接有两个对称分布的后第二同步带轮546，后第二同步带轮546中心处连接有后内螺纹支撑管547，后内螺纹支撑管547后壳体2侧壁转动连接，后内螺纹支撑管547外端穿过后壳体2侧壁与后螺纹支撑杆47螺纹连接。
21.如图7所示，转动横管51内壁沿圆周方向均布有沿转动横管51轴向分布的连接导向槽5111，转动横杆512外壁沿圆周方向均布有与连接导向槽5111滑动配合的导向横条5121。
22.如图8所示，移动驱动机构6包括驱动中心锥齿轮61，驱动中心锥齿轮61中心处与转动横杆512侧壁滑动连接，驱动中心锥齿轮61外周沿圆周方向等距离啮合连接有三组驱动锥齿轮62，驱动锥齿轮62中心处连接有驱动传动杆63，驱动传动杆63远离驱动锥齿轮62的一端与后壳体2侧壁转动连接，驱动传动杆63远离驱动锥齿轮62的一端侧壁连接有第一直齿轮64，第一直齿轮64一侧啮合连接有第二直齿轮65，第二直齿轮65中心处连接有驱动连接管66，驱动连接管66与后壳体2侧壁转动连接，驱动连接管66上端穿过后壳体2侧壁与驱动轴46滑动连接，驱动连接管66侧壁开有沿驱动连接管66轴向分布的伸缩导向槽661，导向限位凸起461与伸缩导向槽661滑动连接，驱动中心锥齿轮61侧壁一处啮合连接有主动锥齿轮67，主动锥齿轮67中心处连接有主动轴68，主动轴68远离主动轴68的一端连接有第二电机69。
23.如图9所示，前伸缩安装机构8包括伸缩机构82，伸缩机构82上螺纹连接有与前壳
体1同轴心设置的安装圆板81，检测摄像装置7安装在安装圆板81前侧，伸缩机构82包括中心直齿轮821，中心直齿轮821中心处与转动横管51滑动连接，中心直齿轮821外周啮合连接有传动直齿轮822，传动直齿轮822中心处固定连接有螺纹横杆823，螺纹横杆823后端与固定板11前侧转动连接，安装圆板81外周沿圆周方向均布有三组伸缩连接板811，螺纹横杆823侧壁与伸缩连接板811螺纹连接，螺纹横杆823前端穿过伸缩连接板811与前壳体1前侧转动连接，中心直齿轮821侧壁一处连接有主动直齿轮824，主动直齿轮824中心处连接有第三电机825。
24.使用本发明进行地下管道检测时，前滚轮33、后滚轮43与地下管道内壁接触，启动前伸缩安装机构8，将检测摄像装置7伸出到前壳体1外侧，再启动伸缩气缸12将后壳体2向后移动，增加整个装置的占地空间，从而增加稳定性，再启动移动驱动机构6促使后滚轮43滚动的，从而促使整个装置在地下管道中移动，通过检测摄像装置7进行地下管道内部检测。在本发明中，通过径向伸缩驱动结构5能够使得前滚轮33、后滚轮43同时沿径向进行伸缩，且在前伸缩安装机构8、伸缩气缸12的作用下，检测摄像装置7、后壳体2均可沿轴向进行伸缩，从而在不使用本发明时，可将本发明体积调节至最小状态，便于携带、收藏，且本发明可以适用于不同管径的地下管道，从而扩大了本发明的适用性。
25.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发明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。
26.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。