一种管道机器人

1.本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种管道机器人。


背景技术：

2.目前来看，国内管道机器人结构较为单一，使其无法再增加更多的外设部件，导致功能较为单一，大大限制了管道机器人的兼容性。而且厂家出于成本考虑，机器人机身结构大多采用一体注塑成型，其结构从加工完成之后便不能再进行改变，根本无法做到增减套件的功能，这一限制使得管道机器人只能用于检测限定规格的管道，而无法更好地去检测其他规格的管道。但如今工业领域中已然运用到了多类型的生产设备，这就不可避免地运用到多种规格的管道，在这种背景下，传统机器人一成不变的结构就极大限制了管道机器人的应用前景。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，且基于arduino，可灵活对管道机器人探测器等套件进行模块化更换，提高不同管道场景适应力的管道机器人。
4.为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种管道机器人，包括主体支架、电机、摄像头模块、传感器模块、无线发射接收模块和arduino控制模块。
6.所述主体支架底部固定地配置有支撑件，所述主体支架顶部固定地配置有顶盖，所述顶盖上依次设置有第一壳体和第二壳体。
7.所述电机可拆卸地配置在所述支撑件上，所述电机的输出轴连有履带轮，所述电机与所述arduino控制模块电性连接。
8.所述第一壳体具有第一放置腔，所述传感器模块可拆卸地放置在所述第一放置腔内，所述传感器模块与所述arduino控制模块电性连接。
9.所述第二壳体具有第二放置腔，所述摄像头模块可拆卸地放置在所述第二放置腔内，所述摄像头模块与所述arduino控制模块电性连接。
10.所述无线发射接收模块可拆卸地配置在所述顶盖上，所述无线发射接收模块与所述arduino控制模块电性连接。
11.本公开至少一实施例提供的管道机器人中，所述支撑件和顶盖之间配置有拓展槽。
12.本公开至少一实施例提供的管道机器人中，所述电机为编码器电机。
13.本公开至少一实施例提供的管道机器人中，还包括遥控，所述遥控配置为与所述arduino控制模块有线/无线连接。
14.本公开至少一实施例提供的管道机器人中，所述第二放置腔的内腔面上配置有定位导向槽，所述摄像头模块上设置有与所述定位导向槽相配对的定位部，所述摄像头模块
通过定位导向槽和定位部与所述第二放置腔可拆卸连接。
15.本公开至少一实施例提供的管道机器人中，所述履带轮包含有多个传动齿轮和履带，所述多个传动齿轮被包覆在所述履带内，且所述多个传动齿轮与所述履带啮合。
16.本公开至少一实施例提供的管道机器人中，所述拓展槽内配置有蓄电池，所述电机、摄像头模块、传感器模块、无线发射接收模块和arduino控制模块均与所述蓄电池电性连接。
17.本发明的有益效果为：安装便捷、机械结构设计巧妙，可依据实际情况选配不同型号、不同推力的编码器电机；且套件拥有较为灵活的机械结构，用户可根据所处管道的内部情况对所需探测模块进行自由更换，因此能够适应不同状况以及不同内径管道，从而避免因管道的状况、内径不一等情况，而使机器人产生不必要的颠簸进而影响到管道勘探效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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发明的一些实施例，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。
19.图1为实施例1中的一种管道机器人的整体结构示意图。
20.图2为实施例1中的一种管道机器人的电子部件连接框图。
21.图3为实施例2中的一种管道机器人的局部结构示意图。
22.图4为实施例2中的一种管道机器人的俯视图。
23.图5为图3中a处的放大图。
24.图6为实施例2中的一种管道机器人的传动齿轮的剖面图。
25.图7为实施例1中的一种管道机器人的侧视图。
26.图8为实施例1中的一种管道机器人在拆卸摄像头模块后的示意图。
27.图中：
28.10、主体支架；11、支撑件；12、顶盖；13、第一壳体；14、第二壳体；141、第二放置腔；142、定位导向槽。
29.20、电机；21、履带轮；211、传动齿轮；212、履带；2111、第一轮体；2112、第二轮体；2113、第一齿体；2114、第一螺栓；2115、环形槽；2116、预连接部；2121、第一环形带；2122、第二环形带；2125、第二螺栓；2123、第二齿体；2314、连接部；2316、内螺纹管；
30.30、摄像头模块；31、定位部；
31.40、传感器模块；
32.50、无线发射接收模块；
33.60、arduino控制模块；
34.70、蓄电池。
具体实施方式
35.下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。
36.实施例
37.如图1、2、7和8所示，一种管道机器人，包括主体支架10、电机20、摄像头模块30、传感器模块40、无线发射接收模块50、arduino控制模块60和遥控(未图示)。
38.主体支架10底部固定地配置有支撑件11，主体支架10顶部固定地配置有顶盖12，顶盖12上依次设置有第一壳体13和第二壳体14。
39.电机20可拆卸地配置在支撑件11上，电机20的输出轴连有履带轮21，电机20与arduino控制模块60电性连接。
40.第一壳体13具有第一放置腔(未图示)，传感器模块40可拆卸地放置在第一放置腔内，传感器模块40与arduino控制模块60电性连接。
41.第二壳体14具有第二放置腔141，摄像头模块30可拆卸地放置在第二放置腔内，摄像头模块30与arduino控制模块60电性连接。
42.无线发射接收模块50可拆卸地配置在顶盖12上，无线发射接收模块50与arduino控制模块60电性连接。示例性地，无线发射接收模块50采用wifi模块。
43.在本实施例中，支撑件11和顶盖12之间配置有拓展槽(未图示)，拓展槽与主体支架10固定连接，可供用户安装其他配件，提高了设备的可拓展性，实现一机多用。
44.在本实施例中，电机20为编码器电机。
45.在本实施例中，遥控配置为与arduino控制模块60有线连接。
46.进一步的，arduino控制模块60为arduino espduino控制模块，配合编码器电机使用，可实现急停、速度调节等功能。
47.在本实施例中，第二放置腔141的内腔面上配置有定位导向槽142，摄像头模块30上设置有与定位导向槽相配对的定位部31，摄像头模块30通过定位导向槽和定位部可拆卸地安装在第二放置腔内。
48.在本实施例中，每个履带轮21包含有三个传动齿轮211和履带212，三个传动齿轮211被包覆在履带212内，且三个齿轮与履带212啮合。电机20的数量与传动齿轮211的数量相同，并且每个电机与每个传动齿轮211一一连接。
49.在本实施例中，拓展槽内配置有蓄电池70，电机20、摄像头模块30、传感器模块40、无线发射接收模块50和arduino控制模块60均与蓄电池70电性连接。
50.实施例2
51.如图3至6所示，本实施例公开一种管道机器人，其与实施例1大致相同，不同点在于：
52.在本实施例中，遥控配置为与arduino控制模块60无线连接。
53.在本实施例中，传动齿轮211包含有第一轮体2111和第二轮体2112，第一轮体2111和第二轮体2112上均设置有第一齿体2113，第一轮体2111和第二轮体2112上分别设置有预连接部2116和预连接槽(未图示)，第一轮体2111和第二轮体2112通过预连接槽和预连接部实现轴向堆叠，并使得第一轮体2111的齿与和第二轮体2112上的第一齿体2113正对。
54.进一步的，第一轮体2111和第二轮体2112上均设置有螺孔(未图示)，螺孔内拧入有第一螺栓2114，进而实现第一轮体2111和第二轮体2112可拆卸连接。
55.进一步的，第一轮体2111和第二轮体2112均呈凸字形设置，致使堆叠后的第一轮体2111和第二轮体2112之间形成有环形槽2115。
56.进一步的，履带212包含有第一环形带2121、第二环形带2122和第二螺栓2125，第一环形带2121和第二环形带2122的内环面均设置有第二齿体2123和连接部2314，第一齿体2113和第二齿体2123齿合，第一环形带2121的连接部和第二环形带2122的连接部上均装配孔(未图示)，装配孔内固定设置有内螺纹管2316，第二螺栓2125拧入内螺纹管2316内，进而实现第一环形带2121和第二环形带2122可拆卸连接。工作时，连接部2314可从环形槽2115中通过，使得第一环形带2121和第二环形带2122的连接结构对整个履带212的活动造成的影响较少，同时能提升稳定性，减少脱带的情况发生。
57.传动齿轮211和履带212的宽度可调，能够适应不同状况以及不同内径管道，整体灵活性好，避免因管道的内径不一，而使机器人的适用性降低。
58.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内；除非明确说明，否则本文中使用的任何元件、动作或指令都不应解释为关键或必要的。

技术特征：
1.一种管道机器人，其特征在于，包括：主体支架、电机、摄像头模块、传感器模块、无线发射接收模块和arduino控制模块；所述主体支架底部固定地配置有支撑件，所述主体支架顶部固定地配置有顶盖，所述顶盖上依次设置有第一壳体和第二壳体；所述电机可拆卸地配置在所述支撑件上，所述电机的输出轴连有履带轮，所述电机与所述arduino控制模块电性连接；所述第一壳体具有第一放置腔，所述传感器模块可拆卸地放置在所述第一放置腔内，所述传感器模块与所述arduino控制模块电性连接；所述第二壳体具有第二放置腔，所述摄像头模块可拆卸地放置在所述第二放置腔内，所述摄像头模块与所述arduino控制模块电性连接；所述无线发射接收模块可拆卸地配置在所述顶盖上，所述无线发射接收模块与所述arduino控制模块电性连接。2.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于，所述支撑件和顶盖之间配置有拓展槽。3.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于，所述电机为编码器电机。4.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于，还包括：遥控，配置为与所述arduino控制模块有线/无线连接。5.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于，所述第二放置腔的内腔面上配置有定位导向槽，所述摄像头模块上设置有与所述定位导向槽相配对的定位部，所述摄像头模块通过定位导向槽和定位部与所述第二放置腔可拆卸连接。6.根据权利要求5所述的一种管道机器人，其特征在于，所述履带轮包含有多个传动齿轮和履带，所述多个传动齿轮被包覆在所述履带内，且所述多个传动齿轮与所述履带啮合。7.根据权利要求2所述的一种管道机器人，其特征在于，所述拓展槽内配置有蓄电池，所述电机、摄像头模块、传感器模块、无线发射接收模块和arduino控制模块均与所述蓄电池电性连接。

技术总结
本发明公开一种管道机器人，包括主体支架、电机、摄像头模块、传感器模块、无线发射接收模块和Arduino控制模块；所述主体支架底部固定地配置有支撑件，所述主体支架顶部固定地配置有顶盖，所述顶盖上依次设置有第一壳体和第二壳体；所述电机可拆卸地配置在所述支撑件上，所述电机的输出轴连有履带轮；所述第一壳体具有第一放置腔，所述传感器模块可拆卸地放置在所述第一放置腔内；所述第二壳体具有第二放置腔，所述摄像头模块可拆卸地放置在所述第二放置腔内；所述无线发射接收模块可拆卸地配置在所述顶盖上；该管道机器人结构简单，且基于Arduino可灵活对管道机器人探测器等套件进行模块化更换，提高不同管道场景适应力的管道机器人。机器人。机器人。


技术研发人员：段春艳 李姗 何荣珊 赵骏华 吴宇兴 陈伽政 郑桢儿 林涛 胡昌吉 连佳生
受保护的技术使用者：佛山职业技术学院
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/7/22