一种GIL管道巡检机器人的制作方法

本实用新型涉及循迹机器人技术领域，具体涉及一种gil管道巡检机器人。

背景技术：

近年来，随着国家加快推进“一带一路”、“清洁能源”建设，全力实施“大气污染防治计划”，超、特高压交直流工程全面铺开，在这些工程中，施工、运维管理均存在较多难点，特别跨江、核电及水电工程中，面临输电线路途经垂直落差大、高海拔覆冰、电磁干扰以及生态环境保护等诸多问题，因此，采用气体绝缘刚性封闭线路(gil)是解决输电走廊问题最有效的办法，也是未来超、特高压交直流工程赖以发展的关键设备。

但是由于设备具有长管道、全金属封闭的特性，运维过程中存在许多技术瓶颈，降低gil设备的运行可靠性和送电效率，如：

1、难以通过外部测试，同时也无法获取设备内部图像信息等手段提前发现粉尘杂质、紧固件松动以及异物掉落等缺陷，往往导致小缺陷在长时带电下发展成短路故障。

2、gil管道底部出现粉尘异物等杂质时，在运行中会对电场造成畸变并引发绝缘故障，而目前除了对gil管道目标段进行解体检修，并无更好的手段，浪费大量的人力、物料和时间。

3、由于gil的气室长度可长达1000m左右，隧道gil甚至可达到几十km以上，在内部故障发生后，难以精准定位故障位置，大幅增加现场解体检查工作量。

可见需要一种用于gil管道的循迹机器人来替代先有的工作，以提高工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种gil管道巡检机器人。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种gil管道巡检机器人，包括机身、运动系统、清扫系统以及电源模块，所述运动系统包括设置在机身底部的履带，所述履带以机身的中轴线对称设置有两条，并且相互平行，所述履带向机身的外侧倾斜，所述清扫系统设置在机身下方用于对gil管道内碎片杂物进行清扫和收集，所述电源模块设置在机身内部，用于为机器人提供电力。

进一步地，所述清扫系统包括设置在机身底部的清扫毛刷和碎片收集仓，所述清扫毛刷包括转轴和固定设置在转轴末端的若干刷毛，所述转轴与机身底部转动连接，以使转轴绕其轴心转动，所述碎片收集仓设置在清扫毛刷的后方，以收集gil管道内的碎片杂物。

进一步地，还包括有摄像模块，所述摄像模块用于采集gil管道内部情况。这样设置，能使现场的工作人员更好地了解gil管道内部的现况。

进一步地，所述摄像模块包括设置在机身前后两端的高清摄像机，所述高清摄像机的下方安装有led灯组。

进一步地，所述摄像模块还包括设置在机身内的支架式摄像头，所述支架式摄像头包括支杆以及转动连接在支杆的一端的支架，所述支架上铰接有摄像头，所述支杆的另一端与机身铰接，使得整体支架式摄像头具有3个自由度。这样设置，是由于gil管道内部结构复杂，机器人在gil内行驶时，因母线存在，无法对gil上侧的图像进行查看，因此设置该摄像头来进行对其拍摄。

进一步地，还包括有无线传输模块，所述无线传输模块用于与gil管道外工作人员进行数据交换。

进一步地，还包括有感应模块，所述感应模块包括设置在机身外侧的超声波传感器以及设置在机身内部的陀螺仪，所述感应模块用于辅助机器人实现转向、避障等功能。

进一步地，所述机身的后方设置有充电口，所述充电口与电源模块连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型通过两条平行的向机身外倾斜的履带，能平稳地行走在gil管道内，并且机身上设有清扫系统，能对gil管道内部的碎片和杂物进行清扫，排除杂物引起的各种内部故障，同时亦无需解体gil管道进行检修，有效降低工作人员的工作量，提高整体的工作效率。

附图说明

图1为本gil管道巡检机器人的整体结构示意图；

图2为本gil管道巡检机器人的内部结构示意图；

图3为图2中a部分的放大结构示意图；

附图标记说明：1、机身；2、履带；31、清扫毛刷；311、刷毛；32、碎片收集仓；41、高清摄像机；42、led灯组；43、支架式摄像头；431、支杆；432、支架；433、摄像头；5、充电口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种gil管道巡检机器人，包括机身1、运动系统、清扫系统、摄像模块、无线传输模块、感应模块以及电源模块，运动系统包括设置在机身1底部的履带2，履带2以机身1的中轴线对称设置有两条，并且相互平行设置，履带2向机身1的外侧倾斜，其目的在于能适配gil管道内径，以能更好地在圆形的管道内行走。

清扫系统设置在机身1下方用于对gil管道内碎片杂物进行清扫和收集，清扫系统包括设置在机身1底部的清扫毛刷31和碎片收集仓32，有两个，在机身1底部沿机身1的中轴线对称设置，清扫毛刷31包括转轴和固定设置在转轴末端的3根刷毛311，转轴与机身1底部转动连接，以使转轴绕其轴心转动，碎片收集仓32设置在清扫毛刷31的后方，两个清扫毛刷31转动时，方向相反，同时将碎片杂物扫入后方的碎片收集仓32中，以收集gil管道内的碎片杂物。

如图2和图3所示，摄像模块用于采集gil管道内部情况。具体地，摄像模块包括设置在机身1前后两端的高清摄像机41，其高清摄像机41支持星光夜视功能，搭载索尼mccd-s图像处理芯片，高清摄像机41的下方安装有led灯组42，用于为高清摄像机41提高照明。摄像模块还包括设置在机身1内的支架式摄像头43，设置支架式摄像头43的目的是，由于gil管道内部结构复杂，机器人在gil内行驶时，因母线存在，无法对gil上侧的图像进行查看，因此设置该摄像头433来进行对其拍摄，支架式摄像头43包括支杆431以及转动连接在支杆431的一端的支架432，支架432上铰接有摄像头433，支杆431的另一端与机身1铰接，使得整体支架式摄像头43具有3个自由度。支架式摄像头43由设置在机身1内部的电机驱动模块进行驱动其转动升起或下降，该电机驱动模块为由电机、转轴、齿轮组成的模块，均为本领域的常规设计，在此不过多展开叙述。

无线传输模块用于与gil管道外工作人员进行数据交换。由于gil设备是全金属屏蔽的，因此，目前现有专利的机器人在使用上，均需要对gis或gil设备进行排气，拆盖处理，才可以确保控制信号的输送，因此本申请的无线传输模块通过中继器来对数据进行传输。具体地，可在gil管道的一端设置中继器，来完成与机器人直接的数据传输与控制。

感应模块包括系统内置超声波传感器、陀螺仪等传感器(附图中未示意出)，主要功能用于辅助机器人在复杂的gil管道内部行驶，感应模块用于辅助机器人实现转向、避障等功能，如：可根据机器人内置陀螺仪数据实时调整两条履带2进行速度进行机器人方向校正，确保机器人在gil管道中沿直线水平形式，并根据管道情况通过遥控平台对机器人进行机转向、掉头等操作，并根据内置超声波传感器的反馈数据，进行智能避障行驶。而具体如何控制机器人履带2差速运作，以及实现避障行驶等功能，属于本技术领域的常规方法，并非本申请的主体，在此不过多展开叙述。

电源模块设置在机身1内部，用于为机器人提供电力。具体地，电源模块可为12ah松下18650高容量锂电池，具有能量密度高、安全性能高、可替换性能高等特点，可安全稳定的为机器人提供动力。而在机身1的后方，还设置有一个充电口5，充电口5与电源模块连接，以实现为机器人充电。

本实用新型通过两条平行的向机身1外倾斜的履带2，适配管道内径，能平稳地行走在gil管道内，并且机身1上设有清扫系统，能对gil管道内部的碎片和杂物进行清扫，排除杂物引起的各种内部故障，同时亦无需解体gil管道进行检修。而机器人自身带有摄像模块以及无线传输模块，能更好地帮助工作人员了解gil管道内部的情况，同时机器人自身的感应模块能很好地为机器人的行驶提高辅助。本申请的管道巡检机器人有效降低工作人员的工作量，提高整体的工作效率。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。