管道内缺陷尺寸测量机构及轮式管道检测机器人

1.一种管道内缺陷尺寸测量机构，其特征在于，包括摄像头，所述摄像头周边设有激光发射机构，所述激光发射机构包括6个等距设置的激光发射孔，且每一所述激光发射孔的激光发射方向都与摄像头的光轴平行；
其中，所述6个等距设置的激光发射孔之间的间距为1cm；
其中，所述管道内缺陷尺寸测量机构固定在升降机构上；其中所述升降机构包括底座、转动臂；其中所述转动臂的一端的顶部设有监控座、前部设有用于装配该管道内缺陷尺寸测量机构的装配部；且所述转动臂的另一端固定在底座上并能够相对于底座转动；
所述监控座上设有用于监控的摄像头和用于后视的后视摄像头；
其中该底座包括用于将整个升降机构固定在轮式管道检测机器人上的连接座，且所述连接座上设有延伸出的连杆，在连杆的端部设有涡轮，该涡轮固定在连杆上，该涡轮与连杆之间相对静止以提供支撑；转动臂内空形成用于容置驱动机构的主舱，在主舱外部设有气弹簧，该气弹簧的两端分别固定在连杆和主舱外以实现减震；
其中主舱内设有驱动机构，该驱动机构包括步进伺服电机，该步进伺服电机沿所述主舱的轴向延伸且步进伺服电机的动力输出轴上设有蜗杆，该蜗杆表面的螺纹啮合在该涡轮上；
其中，在转动臂的远端的顶部设有监控座，该监控座通过二级转轴与转动臂连接，所述二级转轴的轴与转动臂的轴相互垂直，且所述转动臂外设有沿所述转动臂轴向延伸的气动伸缩机构连接监控座以控制所述监控座沿所述二级转轴沿竖直面转动以调整该监控座俯仰角度；
所述后视摄像头是朝向后端的，所述后视摄像头的前方设有前置照明灯，所述后视摄像头的镜头处设有旋紧件；
该监控座内空以形成与摄像头导通的用于使电缆穿过的通道，且所述通道的两端分别设有第二航空插头和第三航空插头；在底座上设有第一航空插头以连接轮式管道检测机器人上的设备；
该第二航空插头设置于该摄像头的前端，且通过连接销固定在监控座的通道一端，后视摄像头固定在通道的另一端；
所述装配部设有连接件和旋紧件以固定所述管道内缺陷尺寸测量机构，且所述装配部设有防尘盖；
所述后视摄像头设有前密封盖和后密封盖组成的外壳，且在所述前密封盖上设有石英玻璃。
2.一种轮式管道检测机器人，其特征在于，包括如权利要求1所述管道内缺陷尺寸测量机构，且所述升降机构固定在所述轮式管道检测机器人上。

管道内缺陷尺寸测量机构及轮式管道检测机器人\n技术领域\n[0001] 本发明涉及机械技术领域，特别是指一种管道内缺陷尺寸测量机构及轮式管道检测机器人。\n背景技术\n[0002] 随着社会的发展来带了基础设施建设的发展，越来越多高楼大厦拔地而起，而随之铺设的各种管网也成为了检修维护的难点。现有技术中有很多能够在管道内行动的管道检测机械，能够帮助发现管道内是否有安全隐患，其中最常见的就是轮式管道检测机器人,其性能优越且成本低。\n[0003] 现有的轮式管道检测机器人虽然能够实时回传监测图像，但是由于管道内多为圆形内腔，导致很难凭借监控图像获知管道内的实际缺陷尺寸。\n发明内容\n[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种管道内缺陷尺寸测量机构及轮式管道检测机器人，能够直接将参考标尺显示在监控画面内，这样就可以快速准确的确定实际缺陷尺寸，防止出现误判。\n[0005] 为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种管道内缺陷尺寸测量机构，包括摄像头，所述摄像头周边设有激光发射机构，所述激光发射机构包括至少3个等距设置的激光发射孔，且每一所述激光发射孔的激光发射方向都与摄像头的光轴平行。\n[0006] 其中，所述激光发射机构包括6个等距设置的激光发射孔。\n[0007] 其中，所述6个等距设置的激光发射孔之间的间距为1cm。\n[0008] 其中，所述管道内缺陷尺寸测量机构固定在升降机构上；其中所述升降机构包括底座、转动臂；其中所述转动臂的一端的顶部设有监控座、前部设有用于装配该管道内缺陷尺寸测量机构的装配部；且所述转动臂的另一端固定在底座上并能够相对于底座转动；\n[0009] 所述监控座上设有监控头；\n[0010] 其中该底座包括用于将整个升降机构固定在轮式管道检测机器人上的连接座，且所述连接座上设有延伸出的连杆，在连杆的端部设有涡轮，该涡轮固定在连杆上，该涡轮与连杆之间相对静止以提供支撑；转动臂内空形成用于容置驱动机构的主舱，在主舱外部设有气弹簧，该气弹簧的两端分别固定在连杆和主舱外以实现减震；\n[0011] 其中主舱内设有驱动机构，该驱动机构包括步进伺服电机，该步进伺服电机沿所述主舱的轴向延伸且步进伺服电机的动力输出轴上设有蜗杆，该蜗杆表面的螺纹啮合在该涡轮上。\n[0012] 其中，在转动臂的远端的顶部设有监控座，该监控座通过二级转轴与转动臂连接，所述二级转轴的轴与转动臂的轴相互垂直，且所述转动臂外设有沿所述转动臂轴向延伸的气动伸缩机构连接监控座以控制所述监控座沿所述二级转轴沿竖直面转动以调整该监控座俯仰角度；在监控座上设有摄像头。\n[0013] 其中，该监控座内空以形成与摄像头导通的用于使电缆穿过的通道，且所述通道的两端分别设有第二航空插头和第三航空插头；在底座上设有第一航空插头以连接轮式管道检测机器人上的设备。\n[0014] 其中，该第二航空插头设置与该监控头的前端，且通过连接销固定在监控座的通道一端，摄像头固定在通道的另一端。\n[0015] 其中，所述装配部设有连接件和旋紧件固定以固定所述管道内缺陷尺寸测量机构，且所述装配部设有防尘盖。\n[0016] 同时，本发明实施例还提出了一种轮式管道检测机器人，包括如前任一项所述管道内缺陷尺寸测量机构，且所述升降机构固定在所述轮式管道检测机器人上。\n[0017] 本发明的上述技术方案具有如下有益效果：\n[0018] 上述方案中，利用激光在短距离传输发散忽略不计的特性，将多个等距的激光束投射出去以在监控画面上形成标尺。在发现破裂口、错口、淤堵块、渗漏洞时，打开激光发射装置以在监控画面上形成激光格栅，这样就可以一目了然的大致判断病害尺寸的大小，从而实现通过监控画面以直接预判出缺陷的尺寸。\n附图说明\n[0019] 图1为本发明实施例的管道内缺陷尺寸测量机构的结构示意图；\n[0020] 图2为升降机构的结构示意图；\n[0021] 图3为图1的立体图；\n[0022] 图4为管道内缺陷尺寸测量机构装配在升降机构和车体上的结构示意图。\n[0023] 附图标记说明：\n[0024] 1、齿轮箱；\n[0025] 2、涡轮；\n[0026] 3、蜗杆；\n[0027] 4、步进伺服电机；\n[0028] 5、气弹簧；\n[0029] 6、主舱；\n[0030] 7、连杆；\n[0031] 8、二级转轴；\n[0032] 9、第一航空插头；\n[0033] 10、旋紧件；\n[0034] 11、石英玻璃；\n[0035] 12、后密封盖；\n[0036] 13、第二航空插头；\n[0037] 14、后视摄像头；\n[0038] 15、连接销；\n[0039] 16、第三航空插头；\n[0040] 17、旋紧件；\n[0041] 18、防尘盖；\n[0042] 19、连接件；\n[0043] 20、前置照明灯；\n[0044] 21、前密封盖；\n[0045] 22、摄像头；\n[0046] 23、激光发射机构。\n具体实施方式\n[0047] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。\n[0048] 针对现有技术中的无法在监控画面上直接获知缺陷尺寸的问题，提出了一种管道内缺陷尺寸测量机构。\n[0049] 如图1所示的，本发明实施例提出的管道内缺陷尺寸测量机构，包括摄像头22，所述摄像头22周边设有激光发射机构23，所述激光发射机构23包括至少3个等距设置的激光发射孔，且每一所述激光发射孔的激光发射方向都与摄像头的光轴平行。\n[0050] 如图1所示的，该激光发射机构23是设置在摄像头22的顶部。\n[0051] 其中，所述激光发射机构23包括6个等距设置的激光发射孔。\n[0052] 其中该管道内缺陷尺寸测量机构固定在升降机构上。\n[0053] 如图2和图3所示，本发明实施例的升降机构包括底座、转动臂；其中所述转动臂的一端的顶部设有监控座、前部设有用于装配前述的管道内缺陷尺寸测量机构；且所述转动臂的另一端固定在底座上并能够相对于底座转动；且所述监控座上设有监控头。\n[0054] 如图2和图3所示的，该底座包括用于将整个升降机构固定在轮式管道检测机器人上的连接座，且所述连接座上设有延伸出的连杆7，在连杆7的端部设有涡轮2，该涡轮2固定在连杆7上，该涡轮2与连杆7之间相对静止以提供支撑。在底座上设有第一航空插头9以连接轮式管道检测机器人上的设备。\n[0055] 如图2和图3所示的，转动臂内空形成用于容置驱动机构的主舱6，在主舱6外部设有气弹簧5，该气弹簧5的两端分别固定在连杆7和主舱6外以实现减震。其中主舱6内设有驱动机构，该驱动机构包括步进伺服电机4，该步进伺服电机4沿所述主舱6的轴向延伸且步进伺服电机4的动力输出轴上设有蜗杆3，该蜗杆3表面的螺纹啮合在该涡轮2上，所述涡轮2和蜗杆3安装在齿轮箱1内。\n[0056] 如图2和图3所示的，在转动臂的远端设有监控座，该监控座通过二级转轴8与转动臂连接，所述二级转轴8的轴与转动臂的轴相互垂直，且所述转动臂外设有沿所述转动臂轴向延伸的气动伸缩机构连接监控座以控制所述监控座沿所述二级转轴8沿竖直面转动。这样就可以控制该监控座俯仰角度。\n[0057] 如图2和图3所示的，在监控座上设有后视摄像头14，这样就可以配合前述的摄像头22一起工作：该摄像头22是朝向前端的，而后视摄像头14是朝向后端的，以确保监测的准确性和全面性。该后视摄像头14的前方设有前置照明灯20，以为整个轮式管道检测机器人提供前进时的照明。且后视摄像头14的镜头处设有旋紧件10。\n[0058] 其中，该监控座内空以形成与两个摄像头导通的用于使电缆穿过的通道，且所述通道的两端分别设有第二航空插头13和第三航空插头16。这样可以通过第一航空插头9、第二航空插头13、第三航空插头16之间通过电缆相互连接使摄像头22和后视摄像头14都能够连接到轮式管道检测机器人上的设备。\n[0059] 如图2和图3所示的，该第二航空插头13设置与该监控头的前端，且通过连接销15固定在监控座的通道一端，后视摄像头14固定在通道的另一端。其中，监控头固定在转动臂的顶端，而转动臂的前端设有连接件19和旋紧件17以装配本发明实施例的管道内缺陷尺寸测量机构。同时该连接件19和旋紧件17处设有防尘盖18。\n[0060] 如图2和图3所示的，该后视摄像头设有前密封盖21和后密封盖12组成的外壳，且在前密封盖21上设有石英玻璃11以使摄像头能够拍摄且又能提供防水防尘的密封保护。\n[0061] 上述方案中，利用激光在短距离传输发散忽略不计的特性，将多个等距的激光束投射出去以在监控画面上形成标尺。在发现破裂口、错口、淤堵块、渗漏洞时，打开激光发射装置以在监控画面上形成激光格栅，这样就可以一目了然的大致判断病害尺寸的大小，从而实现通过监控画面以直接预判出缺陷的尺寸。\n[0062] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。