本实用新型涉及影像机器人技术领域，特别涉及一种潜水式管道影像采集机器人。
背景技术：
机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接收人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术指定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类操作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。比如管道机器人，管道机器人是一种可沿细小管道作业的机、电、仪一体化系统。现有的管道机器人包括qv管道检测仪和cctv管道机器人，qv管道检测仪是一款影像快速检测系统，采用工业级高分辨率彩色摄像系统和智能控制影像录制处理终端，实现对各种隐蔽空间水下等高危场所进行实时影像检测、分析处理。cctv管道机器人是采用一个闭路电视系统(closedcircuittelevison)，通过控制在管道内行走的机器人摄像头远程采集图像，并通过有线传输方式，把图像进行显示和记录的集成系统。现有的qv管道检测仪检测范围小，且不适合充满度高的管道，而cctv管道机器人造价高，并且在使用过程中需要调水清淤，操作复杂。
技术实现要素：
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种潜水式管道影像采集机器人，能够解决的现有的qv管道检测仪检测范围小，且不适合充满度高的管道，而cctv管道机器人造价高，并且在使用过程中需要调水清淤，操作复杂的问题。
本实用新型实施例公开了一种潜水式管道影像采集机器人，所述潜水式管道影像采集机器人包括：机身、潜伏装置、驱动装置、控制器以及摄像头，所述驱动装置、所述潜伏装置以及所述摄像头均与所述控制器相连接；
所述驱动装置设置于所述机身的侧壁上，所述驱动装置可驱动所述机身移动，所述潜伏装置包括设置于所述机身内部的储水仓和蠕动泵，所述储水仓通过设置于所述机身侧壁上的给排水孔与外部相连通，所述控制器控制所述蠕动泵通过所述给排水孔将外部污水吸入所述储水仓的内部或者通过所述给排水孔将所述储水仓内部的污水排向外部。
可选的，所述潜水式管道影像采集机器人还包括：液体压力传感器，所述液体压力传感器与所述控制器相连接，所述控制器根据所述液体压力传感器测量的液体压力值判断所述潜水式管道影像采集机器人的下潜深度，控制所述蠕动泵的开启和关闭。
可选的，所述驱动装置包括主动力装置和两个从动力装置，所述主动力装置设置于所述机身的尾部，所述主动力装置包括主电机和后螺旋桨，所述主电机带动所述后螺旋桨转动，两个所述从动力装置对称设置于所述机身的侧壁上，所述从动力装置包括从电机和侧螺旋桨，所述从电机带动所述侧螺旋桨转动。
可选的，所述从动力装置和所述机身的侧壁通过旋转侧杆相连接，所述旋转侧杆的中轴线和所述机身的中轴线之间的角度可调节。
可选的，所述潜水式管道影像采集机器人还包括led灯源，所述led灯源设置为多个，在所述机身的头部呈均匀分布。
可选的，所述摄像头通过旋转部件与所述机身相连接，所述旋转部件可带动所述摄像头360°旋转。
本实用新型提供的一种潜水式管道影像采集机器人，包括：机身、潜伏装置、驱动装置、控制器以及摄像头，所述驱动装置、所述潜伏装置以及所述摄像头均与所述控制器相连接；所述驱动装置设置于所述机身的侧壁上，所述驱动装置可驱动所述机身移动，所述潜伏装置包括设置于所述机身内部的储水仓和蠕动泵，所述储水仓通过设置于所述机身侧壁上的给排水孔与外部相连通，所述控制器控制所述蠕动泵通过所述给排水孔将外部污水吸入所述储水仓的内部或者通过所述给排水孔将所述储水仓内部的污水排向外部。
使用时将本申请的潜水式管道影像采集机器人放入管道之后，控制器控制蠕动泵开启，通过排水孔将外部污水吸入储水仓，此时储水仓内的水不断增多，整个潜水式管道影像采集机器人的重量增加，逐渐向深水处潜伏，当达到一定深度时，控制器控制蠕动泵关闭，此时储水仓与外部相隔离，整个潜水式管道影像采集机器人的重量不再变化；控制器又控制驱动装置驱动整个潜水式管道影像采集机器人移动，通过摄像头采集管道内的影像。完成一个深度的影像采集后，控制器又控制蠕动泵开启，此时蠕动泵通过排水孔将储水仓内的污水排向外部，此时储水仓内的水不断减少，整个潜水式管道影像采集机器人的重量减少，逐渐向浅水处上浮，当达到一定深度时，控制器控制蠕动泵关闭。如果潜水式管道影像采集机器人完成了所有的影像采集后，蠕动泵将储水仓内的水完全排出之后，潜水式管道影像采集机器人浮出管道，完成整个管道的影像采集过程。本申请的潜水式管道影像采集机器人能够检测整个管道的范围，并且适合在充满度高的管道内使用，造价低，使用过程中也不需要调水清淤，操作简单。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的潜水式管道影像采集机器人的俯视图示意图；
图2为本申请实施例提供的潜水式管道影像采集机器人的左视图示意图；
图3为本申请实施例提供的潜水式管道影像采集机器人的控制器构成图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种潜水式管道影像采集机器人，如图1和图2所示，所述潜水式管道影像采集机器人包括：机身1、潜伏装置2、驱动装置3、控制器4以及摄像头5，所述驱动装置3、所述潜伏装置2以及所述摄像头5均与所述控制器4相连接。机身1可以采用圆筒状，由于管道内的污水有杂质黏度比纯净水大，为了使得机身1的移动更顺畅，可以将机身1的头部设置为圆锥状，机身1的材质可以采用防水绝缘的高分子材料，并且为了使得机身1初始状态能够浮于污水之上，机身1的材料还可以采用重量较轻的轻质高分子材料。潜伏装置2设置于机身1的内部，用于使得机身1潜伏在污水之中，另外与控制器4相连接，控制器4设置于机身1的内部用于控制潜伏装置2进一步控制机身1在污水内的深度。控制器4还用于控制驱动装置3，以驱使机身1的移动。控制器4还用于控制摄像头5采集管道内的影像。
具体的，所述驱动装置3设置于所述机身1的侧壁上，所述驱动装置3可驱动所述机身1移动，所述潜伏装置2包括设置于所述机身1内部的储水仓21和蠕动泵22，所述储水仓21通过设置于所述机身1侧壁上的给排水孔11与外部相连通，所述控制器4控制所述蠕动泵22通过所述给排水孔11将外部污水吸入所述储水仓21的内部或者通过所述给排水孔11将所述储水仓21内部的污水排向外部。机身1为实体，储水仓21为在机身1内部开设的污水容置槽，污水进入储水仓21之后能够带动整个机身1下沉。蠕动泵又被称为恒流泵和软管泵，它通过对泵管进行交替挤压和释放来泵送液体。本申请采用的蠕动泵22是双向蠕动泵，双向蠕动泵能够实现将外部污水吸入所述储水仓21的内部或者将所述储水仓21内部的污水排向外部两个方向的水流流动驱动。
本申请的潜水式管道影像采集机器人具体使用过程为：放入管道之后，控制器4控制蠕动泵22开启，通过排水孔11将外部污水吸入储水仓21，此时储水仓21内的水不断增多，整个潜水式管道影像采集机器人的重量增加，逐渐向深水处潜伏，当达到一定深度时，控制器4控制蠕动泵22关闭，此时储水仓21与外部相隔离，整个潜水式管道影像采集机器人的重量不再变化；控制器4又控制驱动装置3驱动整个潜水式管道影像采集机器人移动，通过摄像头5采集管道内的影像。完成一个深度的影像采集后，控制器4又控制蠕动泵22开启，此时蠕动泵22通过排水孔11将储水仓21内的污水排向外部，此时储水仓21内的水不断减少，整个潜水式管道影像采集机器人的重量减少，逐渐向浅水处上浮，当达到一定深度时，控制器4控制蠕动泵22关闭。如果潜水式管道影像采集机器人完成了所有的影像采集后，蠕动泵22将储水仓21内的水完全排出之后，潜水式管道影像采集机器人浮出管道，完成整个管道的影像采集过程。本申请的潜水式管道影像采集机器人能够检测整个管道的范围，并且适合在充满度高的管道内使用，造价低，使用过程中也不需要调水清淤，操作简单。
进一步的，所述潜水式管道影像采集机器人还可以包括：液体压力传感器7，所述液体压力传感器7与所述控制器4相连接，所述控制器4根据所述液体压力传感器7测量的液体压力值判断所述潜水式管道影像采集机器人的下潜深度，控制所述蠕动泵22的开启和关闭。液体内部向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向的压强都相等，而深度越深，压强越大，通过测量污水对机身1侧壁上的压力，根据公式计算能够得到准确的机身1所处的深度。具体的控制过程为：比如实现预定机身1所需要达到的深度，换算成预定的深度和压力值，当液体压力传感器7检测的压力值到达到了预设压力值时，液体压力传感器7将压力值信号发送给控制器4，控制器4控制蠕动泵22停止工作，此时机身1便能固定在预设的深度处，潜水式管道影像采集机器人便能够对预设深度处的管道的影像进行采集。
为了实现上述的控制过程，在本申请中，控制器4可以是能够满足上述计算要求的数据处理芯片，如单片机、plc等。控制器4分别连接蠕动泵22、驱动装置3、摄像头5以及液体压力传感器7。如图3所示，为本申请控制器4的构成图，为了配置控制器4实现控制功能，控制器4包括信号接收单元41、蠕动泵控制单元42、驱动装置控制单元43以及摄像头控制单元44。信号接收单元41用于接收液体压力传感器7检测压力值信号，并分析检测的压力值与预设压力值的大小关系，如果该压力值等于预设压力值，则将停止工作的信号发送给蠕动泵控制单元42，控制蠕动泵22停止工作。驱动装置控制单元43用于控制驱动装置3的开启和关闭，摄像头控制单元44用于控制摄像头获取管道内的影像。
作为优选的实施例，所述驱动装置3包括主动力装置31和两个从动力装置32，所述主动力装置31设置于所述机身1的尾部，所述主动力装置31包括主电机311和后螺旋桨312，所述主电机311带动所述后螺旋桨312转动，两个所述从动力装置32对称设置于所述机身1的侧壁上，所述从动力装置32包括从电机321和侧螺旋桨322，所述从电机321带动所述侧螺旋桨322转动。主动力装置31设置于机身1的尾部用于驱动机身1向前移动，从动力装置32设置于机身1的两侧用于辅助主动力装置31驱动机身1向前驱动。比如机身1需要缓慢前进则不需要启动两个从动力装置32，而当机身1需要快速前进，则启动两个从动力装置32。控制器4通过控制主电机311的开启控制主动力装置31的开启，通过控制主电机311的转速控制后螺旋桨312的转速。通过控制从电机321的开启控制从动力装置32的开启，通过控制从电机321的转速控制侧螺旋桨312的转速。
另外，所述从动力装置32和所述机身1的侧壁可以通过旋转侧杆33相连接，所述旋转侧杆33的中轴线和所述机身1的中轴线之间的角度可调节。旋转侧杆33通过旋转装置与机身1相连，旋转装置可带动旋转侧杆33实现角度调节。旋转侧杆33的中轴线和机身1的中轴线之间的角度如果为90°是，从动力装置32只能带动机身1直线移动。而当改变旋转侧杆33和机身1之间的角度，比如左侧的角度调节为85°，右侧的角度调`整为95°，此时从动力装置32便可带动机身1沿曲线移动。这样设置可以满足潜水式管道影像采集机器人多种行进路线的需求。比如可以在机身1的头部设置距离传感器，当检测到管道管壁或者污水内的障碍物时，距离传感器将信号发送给控制器4，控制器4控制旋转侧杆33中轴线和机身1的中轴线之间的角度，实现机身1行进方向的转变。
作为优选的实施例，所述潜水式管道影像采集机器人还包括led灯源6，所述led灯源6设置为多个，在所述机身1的头部呈均匀分布。所述摄像头5通过旋转部件51与所述机身1相连接，所述旋转部件51可带动所述摄像头5360°旋转。高清带灯防水摄像头自带led灯源6，可在黑暗环境中保持影像采集工作的正常进行。摄像头5自身可上下180度旋转，再通过旋转部件进行左右360度旋转，实现多角度影像采集，采集到的影像一边即时传输回地面的监测屏幕以供地面操作员实时查看管内情况，同时保存入存储单元，并附带年月日时间水印。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由上面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确流程，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
1.一种潜水式管道影像采集机器人，其特征在于，所述潜水式管道影像采集机器人包括：机身(1)、潜伏装置(2)、驱动装置(3)、控制器(4)以及摄像头(5)，所述驱动装置(3)、所述潜伏装置(2)以及所述摄像头(5)均与所述控制器(4)相连接；
所述驱动装置(3)设置于所述机身(1)的侧壁上，所述驱动装置(3)可驱动所述机身(1)移动，所述潜伏装置(2)包括设置于所述机身(1)内部的储水仓(21)和蠕动泵(22)，所述储水仓(21)通过设置于所述机身(1)侧壁上的给排水孔(11)与外部相连通，所述控制器(4)控制所述蠕动泵(22)通过所述给排水孔(11)将外部污水吸入所述储水仓(21)的内部或者通过所述给排水孔(11)将所述储水仓(21)内部的污水排向外部。
2.根据权利要求1所述的一种潜水式管道影像采集机器人，其特征在于，所述潜水式管道影像采集机器人还包括：液体压力传感器(7)，所述液体压力传感器(7)与所述控制器(4)相连接，所述控制器(4)根据所述液体压力传感器(7)测量的液体压力值判断所述潜水式管道影像采集机器人的下潜深度，控制所述蠕动泵(22)的开启和关闭。
3.根据权利要求1所述的一种潜水式管道影像采集机器人，其特征在于，所述驱动装置(3)包括主动力装置(31)和两个从动力装置(32)，所述主动力装置(31)设置于所述机身(1)的尾部，所述主动力装置(31)包括主电机(311)和后螺旋桨(312)，所述主电机(311)带动所述后螺旋桨(312)转动，两个所述从动力装置(32)对称设置于所述机身(1)的侧壁上，所述从动力装置(32)包括从电机(321)和侧螺旋桨(322)，所述从电机(321)带动所述侧螺旋桨(322)转动。
4.根据权利要求3所述的一种潜水式管道影像采集机器人，其特征在于，所述从动力装置(32)和所述机身(1)的侧壁通过旋转侧杆(33)相连接，所述旋转侧杆(33)的中轴线和所述机身(1)的中轴线之间的角度可调节。
5.根据权利要求1所述的一种潜水式管道影像采集机器人，其特征在于，所述潜水式管道影像采集机器人还包括led灯源(6)，所述led灯源(6)设置为多个，在所述机身(1)的头部呈均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种潜水式管道影像采集机器人，其特征在于，所述摄像头(5)通过旋转部件(51)与所述机身(1)相连接，所述旋转部件(51)可带动所述摄像头(5)360°旋转。
技术总结