球形管道探測機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】球形管道探測機(jī)器人，包括：球形機(jī)身、紅外探頭、紅外圖像處理裝置、微處理器、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊、曲軸、傳動軸、配重塊、無線信號收發(fā)裝置、電池，本實(shí)用新型提供了一種球形管道探測機(jī)器人，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單、具有操作簡單、通信方便、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；不僅克服了傳統(tǒng)機(jī)器人在管道內(nèi)運(yùn)動不靈活的難題，還加入無線通信模塊，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線通信；本裝置市場潛力大，可以在市場上進(jìn)行推廣。
【專利說明】
球形管道探測機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種球形管道探測機(jī)器人，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著人類活動領(lǐng)域的擴(kuò)大和探索過程的深入，常見的輪式、腿式、履帶式移動機(jī)器人在某些惡劣的復(fù)雜地形環(huán)境中已難以應(yīng)用，尤其是對正在運(yùn)行的管道探測和清淤方面等都是難題。球形機(jī)器人，顧名思義，就是一種具有著球形外殼的機(jī)器人。機(jī)器人所有的驅(qū)動裝置、工作裝置、動力源、各種傳感器等都被布置于球形外殼的內(nèi)部。近年來隨著機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展和自動化程度的進(jìn)一步提高，人們對機(jī)器人的功能提出了更高的要求，特別是需要各種具有不同程度智能的機(jī)器人和機(jī)器人化裝置。智能機(jī)器人及人工智能日益成為人們研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。
[0003]為此，提出一種球形管道探測機(jī)器人，放入管道內(nèi)，使其沿管道運(yùn)動，在管道探測和清淤方面非常有用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種球形管道探測機(jī)器人。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:球形管道探測機(jī)器人，包括:球形機(jī)身、紅外探頭、紅外圖像處理裝置、微處理器、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊、曲軸、傳動軸、 配重塊、無線信號收發(fā)裝置、電池，其特征在于:球形管道探測機(jī)器人的控制部分為微處理器，探測部分的紅外探頭安裝在開在球形機(jī)身表面上的小孔內(nèi)，紅外探頭和紅外圖像處理裝置相連，紅外圖像處理裝置和微處理器相連，紅外探頭獲取紅外圖像信號后發(fā)送至紅外圖像處理裝置處理后傳給微處理器;微處理器與無線信號收發(fā)裝置相連，微處理器將處理后的圖像信息通過無線信號收發(fā)裝置發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備中，微處理器還連接著動力部分的電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊和步進(jìn)電機(jī)相連，步進(jìn)電機(jī)通過傳動軸和曲軸和配重塊相連，微處理器通過電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)工作，步進(jìn)電機(jī)通過傳動軸和曲軸改變配重塊的位置，進(jìn)而產(chǎn)生力矩，使球形機(jī)器人運(yùn)動。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:通過改進(jìn)球形機(jī)器人，加入紅外探測裝置和無線通信裝置，使機(jī)器人不僅能在管道內(nèi)靈活運(yùn)動，還能實(shí)現(xiàn)信息收集和遠(yuǎn)程通信?！靖綀D說明】
[0007]圖1為球形管道探測機(jī)器人外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為球形管道探測機(jī)器人功能結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型球形管道探測機(jī)器人作進(jìn)一步說明。
[0010]圖1，2中，1一球形機(jī)身，2—紅外探頭，3—紅外圖像處理裝置，4 一微處理器，5—無線信號收發(fā)裝置，6—電池，7—電機(jī)驅(qū)動模塊，8—傳動軸，9 一配重塊，10—曲軸，11 一步進(jìn)電機(jī)。
[0011]新型球形管道探測機(jī)器人的外殼為球形機(jī)身1，其它設(shè)備都在球形機(jī)身1內(nèi)部，機(jī)器人的運(yùn)動由置于球體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)11和配重塊9實(shí)現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)11通過改變配重塊9位置，使其產(chǎn)生力矩，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動。其中，步進(jìn)電機(jī)11是通過傳動軸8和曲軸10改變配重塊9的位置的。步進(jìn)電機(jī)11可以接收電機(jī)驅(qū)動模塊7的驅(qū)動信號，微處理器4可以發(fā)送驅(qū)動信號給電機(jī)驅(qū)動模塊7。探測部分的紅外探頭2可以通過開在球面上的小孔探測管內(nèi)信息。紅外探頭2 可以將信息傳給紅外圖像處理裝置3,紅外圖像處理裝置3可以對紅外圖像進(jìn)行處理并傳給控制部分的微處理器4。通信部分采用無線信號收發(fā)裝置5實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線通信。因此，微處理器4不僅可以控制機(jī)器人的運(yùn)動，還可以將收集的圖像信息發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備中。電池6給機(jī)器人工作提供電能。[〇〇12] 球形管道探測機(jī)器人的控制部分為微處理器4,它連接著動力部分、探測部分、通信部分以及電源部分。探測部分的紅外探頭2,它通過開在球面上的小孔和外界相通，紅外探頭2和紅外圖像處理裝置3相連，紅外圖像處理裝置3和微處理器4相連。微處理器4還連接著通信部分的無線信號收發(fā)裝置5。微處理器4還連接著動力部分的電機(jī)驅(qū)動模塊7,電機(jī)驅(qū)動模塊7和步進(jìn)電機(jī)11相連。步進(jìn)電機(jī)11通過傳動軸8和曲軸10和配重塊9相連。
[0013] 使用本機(jī)器人探測管道時(shí)，可以用遠(yuǎn)程設(shè)備通過無線信號發(fā)送運(yùn)動信息到機(jī)器人的微處理器4中，微處理器4控制步進(jìn)電機(jī)11改變配重塊9的位置，產(chǎn)生力矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動。運(yùn)動過程中，紅外探頭2通過開在球面上的小孔探測管內(nèi)信息，經(jīng)紅外圖像處理裝置3 處理后可以將信息發(fā)送到遠(yuǎn)端設(shè)備中，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。[〇〇14]本實(shí)用新型提供了一種球形管道探測機(jī)器人，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單、具有操作簡單、通信方便、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；不僅克服了傳統(tǒng)機(jī)器人在管道內(nèi)運(yùn)動不靈活的難題，還加入無線通信模塊，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線通信;本裝置市場潛力大，可以在市場上進(jìn)行推廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.球形管道探測機(jī)器人，包括:球形機(jī)身、紅外探頭、紅外圖像處理裝置、微處理器、步 進(jìn)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊、曲軸、傳動軸、配重塊、無線信號收發(fā)裝置、電池，其特征在于:球形 管道探測機(jī)器人的控制部分為微處理器，探測部分的紅外探頭安裝在開在球形機(jī)身表面上 的小孔內(nèi)，紅外探頭和紅外圖像處理裝置相連，紅外圖像處理裝置和微處理器相連，紅外探 頭獲取紅外圖像信號后發(fā)送至紅外圖像處理裝置處理后傳給微處理器;微處理器與無線信 號收發(fā)裝置相連，微處理器將處理后的圖像信息通過無線信號收發(fā)裝置發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備 中，微處理器還連接著動力部分的電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊和步進(jìn)電機(jī)相連，步進(jìn)電機(jī) 通過傳動軸和曲軸和配重塊相連，微處理器通過電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)工作，步進(jìn)電 機(jī)通過傳動軸和曲軸改變配重塊的位置，進(jìn)而產(chǎn)生力矩，使球形機(jī)器人運(yùn)動。
【文檔編號】F16L55/28GK205615602SQ201620220160
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月19日
【發(fā)明人】劉曉冰, 張銘澤, 楊濤, 孫健超, 丁帥, 王佳睿, 郭獻(xiàn)鵬, 張凱凱
【申請人】郭敏強(qiáng), 劉曉冰, 張銘澤, 楊濤, 孫健超, 丁帥, 王佳睿, 郭獻(xiàn)鵬, 張凱凱