一种钢管检测机器人系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种钢管检测机器人系统。


背景技术：

[0002]
钢管作为其中一种重要的物料运输手段，应用范围日益广泛，钢管出厂前应对其进行严格的检测和监测，控制前期风险对后期使用和实现信息的监测和提取，为修复做好数据的储备，传统的钢管检测方法采用人工携带移动设备进行检查并记录结果，这种方法工作量大，效率不高、可视化低。


技术实现要素：

[0003]
为解决背景中存在的缺陷，本实用新型提供一种针对管道的检测机器人，搭载工业相机在钢管内移动摄像，并实时回传数据到上位机系统进行数据存储与检测，提高了工作效率和可视化程度，本实用新型技术解决方案如下：
[0004]
一种钢管检测机器人系统，包括机器人本体、输送单元和遥控终端，所述机器人本体包括遥控小车、安装于遥控小车顶部的云台摄像机、传感单元和通讯模块，所述通讯模块安装于遥控小车的内部，通讯模块分别与云台摄像机和传感单元相连，用于实现与遥控终端之间的数据传输；所述机器人本体放置于输送单元上，通过输送单元能够将机器人本体输送到指定位置；遥控终端与通讯模块之间通过网络进行数据传输，用于控制整个系统的有序运行。
[0005]
优选地，所述传感单元包括距离传感器和悬崖传感器，所述距离传感器安装于遥控小车的一端，悬崖传感器安装于遥控小车的另一端。
[0006]
优选地，所述遥控终端包括显示器、主控单元和存储单元，主控单元与通讯模块之间通过网络进行数据传输，主控单元分别与显示器和存储单元相连。
[0007]
优选地，本系统还包括急停按钮，所述急停按钮与遥控终端相连。
[0008]
优选地，所述输送单元包括底座，升降平台和托台，底座的底部设有导轮，导轮与导轨相连，升降平台安装于底座上部，升降平台的顶端设有托台。
[0009]
优选地，所述托台为u型框架结构，其开口端呈向外延伸的喇叭状结构。
[0010]
优选地，所述通讯模块为4g无线通讯模块。
[0011]
有益效果：
[0012]
本实用新型通过设有机器人本体、输送单元和遥控终端，安装于机器人本体顶部的云台摄像机、传感单元和通讯模块，通讯模块分别与云台摄像机和传感单元相连，用于实现与遥控终端之间的数据传输，机器人本体根据钢管具体生产环境和实际尺寸开发设计，能够极大地适应工作环境，提高钢管检测的工作效率，检测更全面，另外提供的可视化的数据检测依据，提高了可视化程度。
附图说明
[0013]
图1是本实用新型的一种结构示意图；
[0014]
图2是本实用新型的机器人本体结构示意图；
[0015]
图3是本实用新型的输送单元结构示意图；
[0016]
图4是本实用新型的系统框图；
[0017]
图5是本实用新型的工作流程图。
[0018]
其中：1、机器人本体，2、输送单元，3、遥控小车，4、悬崖传感器，5、云台摄像机，6、升降臂，7、距离传感器，10、钢管，201、托台，202、升降平台，203、驱动机构， 205、导轮，206、底座，207、导轨。
具体实施方式
[0019]
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。
[0020]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。
[0021]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0022]
此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0023]
如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种钢管检测机器人系统，包括机器人本体1、输送单元2和遥控终端，所述机器人本体包括遥控小车3、安装于遥控小车3顶部的云台摄像机5、传感单元和通讯模块（图中未标出），所述通讯模块安装于遥控小车3的内部，通讯模块分别与云台摄像机5和传感单元相连，用于实现与遥控终端之间的数据传输；其中，机器人本体1主要负责钢管10内部的检测工作，机器人本体1放置于输送单元2上，遥控小车3作为现有技术其内部自带电池和驱动马达，通过遥控终端来实现远程控制遥控小车3启停动作，遥控小车3的尺寸依现场定制即可，云台摄像机5选用为市售的带有云台的摄像组件，其顶部带有的高清摄像头能够实现360
°
拍摄，云台摄像机5用螺丝固定安装在遥控小车3顶部，云台摄像机5安装高度处于待检测的钢管10中心高度位置以方便检测，为了更方便适应对不同尺寸钢管10的内部进行检测，云台摄像机5安装在遥控小车3上设置成可调节方式，如在遥控小车3顶部安装升降臂6，升降臂6的顶端安装有云台摄像机5，升降臂6可采用常见的伸缩式或杠杆旋转式方便调节不同高度，在使用的时候，根据现场提前设定好高度即可；如图2所示，所述传感单元包括距离传感器7和悬崖传感器4，所述距离传感器7安装于遥控小车3
的一端，悬崖传感器4安装于遥控小车3的另一端，其中悬崖传感器4起到防跌落的作用，本实施例中，具体安装在遥控小车3的车头位置处，其检测原理为计算高度差即安装的位置与测量位置之间的高度差作为回传信号，在本实施例中，悬崖传感器4通过通讯模块，实时向遥控终端发送检测数据，遥控终端根据收到的数据进行判断，当遥控小车3行进至具有一定高度差的地形时，再控制停止遥控小车3的继续运行，有效的杜绝机器人本体1从高处跌落损坏；距离传感器7安装在遥控小车3的车尾位置处，用于控制小车返回时的停止位置，距离传感器7检测原理是将当前位置与遮挡物之间的距离作为回传数据，在本实施例中，距离传感器7通过通讯模块，实时向遥控终端发送检测数据，遥控终端根据收到的数据进行判断，当遥控小车3从钢管10内返回到输送单元2上时，距离传感器7受到遮挡，遥控终端根据收到的数据进行判断，再控制停止遥控小车3的继续运行，实现定点停放的效果。
[0024]
如图3所示，所述机器人本体1放置于输送单元2上，通过输送单元2能够将机器人本体1输送到指定位置，本实施例中，所述输送单元2包括底座206，升降平台202和托台201，底座206的底部设有导轮205，导轮205与导轨207相连，底座206起到整体支撑作用，导轮205数量为4个，其中后面的2个导轮205作为主动轮，底座206上自带有驱动机构203来带动后面的2个导轮205，这样底座206既可沿着导轨207运行，升降平台202的作用是将将机器人本体1提升到到指定的高度，本实施例中，升降平台202选用品牌为 xfk的伸缩型手动升降台，用螺栓固定安装在底座206上部，升降平台202的顶端设有托台201，所述托台201为金属材料加工而成的u型框架结构，具体尺寸依实用使用而定，采用焊接方式固定在升降平台202的顶端，托台201开口端呈向外延伸的喇叭状结构，目的是方便机器人本体1的进出。
[0025]
遥控终端与通讯模块之间通过网络进行数据传输，用于控制整个系统的有序运行，所述遥控终端包括显示器、主控单元和存储单元，本实施例中，主控单元选用的是安勤工控机，其作为工业用控制终端具有运行稳定，操作方便等特点，广泛用于现场控制领域，通讯模块为市售的4g无线通讯模块，主控单元与通讯模块之间通过网络进行数据传输，主控单元分别与显示器和存储单元相连，显示器将云台摄像机5拍摄到的图像信息进行显示，同时存储单元将此图像信息进行保存备份，
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为了防止系统控制失灵，本系统还设置有急停按钮，急停按钮选用市售的按钮开关，安装在遥控终端附近便于操作位置，所述急停按钮与遥控终端相连，当按下急停按钮后，即向主控单元发送出急停信号，主控单元收到急停信号后立即控制系统停止运行，有效地防止了意外发生。
[0027]
具体使用过程，如图5所示，本实用新型的工作的具体流程如下：将需要检测的成品钢管10放到需要检测的固定位置，然后启动输送单元2带动机器人本体1移动，输送单元2触到钢管停止移动，遥控终端发送指令控制机器人本体1前行在钢管10内进行检测工作，云台摄像机5负责拍摄实时图像，进行视频检查，并最终将图像呈现在显示器上，当机器人移动到钢管尾部时，可通过悬崖传感器4检测到机器人本体1已到达另一端，停止运动，然后从另一端回退到输送单元2；最终通过距离传感器7检测到到位信号时，机器人本体1已归位，准备检测下一根钢管10，至此完成整个循环。
[0028]
综上本实用新型达到预期效果。