(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210097657.9 (22)申请日 2022.01.27 (71)申请人 浙江科技学院 地址 310023 浙江省杭州市西湖区留和路 318号 (72)发明人 费正顺　王经龙　王焰平　刘康玲　 陈贵　厉阳　 (74)专利代理 机构 浙江永鼎律师事务所 3 3233 专利代理师 周希良 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 用于仪表管线机 器人的检测设备 (57)摘要 本发明属于机器人技术领域， 具体涉及用于 仪表管线机器人的检测设备。 用于仪表管线机器 人的检测设备包括图像采集装置、 驱动装置、 平 衡装置和定位装置； 图像采集装置能够实现机器 人在管线外爬行的过程中对管线外部缺陷的部 分进行检测； 驱动装置作为 驱动摄像机转向和俯 仰的装置； 平衡装置消除分布在图像采集装置左 侧的驱动装置的重量给检测装置带来的不稳定 性； 定位装置， 用于实时的反馈仪表管线上缺陷 处的位置信息。 本发明具有能够在任意走向的仪 表管线上进行爬行且具有采集仪表管线缺陷处 图像信息功能的特点。 权利要求书1页 说明书5页 附图7页 CN 115389508 A 2022.11.25 CN 115389508 A 1.用于仪表管线机器人的检测设备， 其特 征在于， 包括： 图像采集装置， 所述图像采集装置包括摄像机、 摄像机盒体、 盒体左侧圆形孔、 盒体右 侧圆形凸台、 探照灯和补光灯； 所述摄像机安装在摄像机盒体的中心； 所述探照灯分别对称 的安装在摄 像机盒体的两侧； 驱动装置， 所述驱动装置包括第 一箱体、 设于第 一箱体上的第一 圆形孔、 设于第 一箱体 上的第二圆形孔、 丝杆步进电机、 丝杆、 第一锥齿轮、 第一锥齿轮键槽、 第二锥齿轮、 第二锥 齿轮键槽上 的凸台和第一滚动轴承； 所述第一箱体为承载结构； 所述丝杆步进电机一侧与 第一箱体内壁固定连接， 另一侧与丝杆固定连接； 所述第一锥齿轮通过第一锥齿轮键槽与 丝杆固定连接； 所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合； 所述第二锥齿轮键槽上 的凸台穿 过第二圆形孔与图像采集装置固定连接； 所述丝杆与第一滚动轴承内圈固定连接； 平衡装置， 所述平衡装置包括第二箱体、 配重块、 设于第二箱体上的第三圆形孔、 设于 第二箱体上的第四圆形孔和第二滚动轴承； 所述第二滚动轴承安装在设于第二箱体上的第 四圆形孔内； 定位装置， 所述定位装置采用伪距差分， 包括基准台、 安装在基准 台上的GNSS接收机和 用户站； 所述GNS S接收机用于发送GP S卫星信号； 所述用户站用于 接收GPS卫星信号。 2.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， 所述丝杆的旋 转角度为3 60°。 3.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， 所述第 二锥齿 轮带动图像采集装置进行 前后360°旋转。 4.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， 所述摄像机盒 体的背面四个顶点 位置上均设有 小孔。 5.根据权利要求4所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， ： 所述摄像机 盒体上设有补光灯； 所述补光灯安装在摄 像机盒体背面四个顶点 位置的小孔上。 6.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， 所述第 一箱体 与第二箱体在图像采集装置的两侧面上对称分布。 7.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， 所述第 一圆形 孔和第二圆形孔均位于第一箱体的背侧； 所述第三圆形孔和 第四圆形孔均位于与第二箱体 的背侧。 8.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， 所述探照灯分 别安装在第一圆形孔、 第二圆形孔、 第三圆形孔和第四圆形孔上。 9.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于， 所述配重块与 平衡装置固定连接； 所述配重块的质量 根据所述驱动装置的质量调整。 10.根据权利要求1所述的用于仪表管线机器人的检测设备， 其特征在于： 所述定位装 置安装在驱动装置背面的中心轴线上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115389508 A 2用于仪表管线机 器人的检测设 备 技术领域 [0001]本发明属于 机器人技 术领域， 具体涉及用于 仪表管线机器人的检测设备。 背景技术 [0002]目前仪表管线设计在一些化工厂、 消防、 核电场所时， 都是大规模， 大批量， 甚至于 大距离的布置。 由于仪表管线一般只有1/4英寸(8mm)、 3/8英寸(10mm)管径， 尺寸过小， 当仪 表管线部分悬在高空的时候或部分穿越开口槽洞时， 一般工作人员很难目视检查仪表管线 上具有缺陷的地方， 如管线磨损情况、 管线裂纹情况、 管线锈蚀情况、 管线坡度情况等； 提前 发现设备存在的缺陷， 有利于提高重要关键敏感设备可靠性， 现如今还没有一个很好的技 术手段对仪表管线上缺陷的部分进行检测。 [0003]目前在管径很小的管线上检测装置以及市场上也有一些产品， 但设置的结构较为 复杂， 且对于仪表管线缺陷处的位置并没有实时的采集下来， 机器人在爬行过程中， 若遇到 遮挡或摄像机在转动时， 可能会遮挡光线， 使得摄像的质量不太高。 特别是应用于仪表管线 这种需要 大规模， 大数量， 甚至大距离地布置在化工厂、 消防、 核电厂等场所中。 因此在现有 技术当中迫切需要一种解决上述问题的技 术方案。 [0004]因此， 设计一种能够在任意走向的仪表管线上进行爬行且具有采集仪表管线缺陷 处图像信息功能的用于 仪表管线机器人的检测设备， 就显得十分必要。 [0005]例如， 申请 号为CN202022473139.1的中国专利文献描述的一种管道内壁自动探伤 修补智能机器人， 包括机器人本体， 所述机器人本体的前端固定安装有支撑杆， 所述支撑杆 的前端安装有旋转电机， 所述旋转电机的输出端固定安装有旋转杆， 所述旋转杆的一侧固 设有探伤组件， 所述旋转杆的另一侧固设有修补组件， 所述探伤组件位于所述修补组件的 前侧， 所述机器人本体内设有用于控制所述旋转电机、 探伤组件和修补组件的控制器； 所述 机器人本体的下方安装有用于支撑所述机器人本体的第一伸缩杆， 所述第一伸缩杆的底部 安装有移动轮。 虽然能够针对天然气、 石油和自来水管道的内壁进行探伤、 检测和修复， 避 免因为管道内壁出现裂痕、 生锈、 形变等问题造成人员健康财产的损失， 但不足之处在于， 在水平走向的管线 上爬行时， 对于一些卡箍、 遮挡、 槽洞等路障并不能越过去且针对管径较 小的仪表管线， 难以发现管线存在的缺陷。 发明内容 [0006]本发明是为了克服现有技术中， 对于仪表管线检测方面技术缺乏的问题， 提供了 一种能够在任意走向的仪表管线上进行爬行且具有采集仪表管线缺陷处图像信息功 能的 用于仪表管线机器人的检测设备。 [0007]为了达到上述发明目的， 本发明采用以下技 术方案： [0008]用于仪表管线机器人的检测设备， 包括： [0009]图像采集装置， 所述图像采集装置包括摄像机、 摄像机盒体、 盒体左侧圆形孔、 盒 体右侧圆形凸台、 探照灯和补光灯； 所述摄像机安装在摄像机盒体的中心； 所述探照灯分别说　明　书 1/5 页 3 CN 115389508 A 3