用于管道内孔质量检测的微型移动机器人及其控制方法

摘要

本发明公开了一种用于管道内孔质量检测的微型移动机器人，属于自动化装备领域。包括同轴安装的旋转扫描模块、定心导向模块、驱动行走模块、测量控制模块。旋转扫描模块通过直径方向上对称安装的一对测距传感器检测内孔几何参数，通过中心上安装的视觉传感器检测内孔表面质量。定心导向模块通过均匀调节圆周方向上对称布置的三个导向轮的径向位置，同步消除机器人与内孔间的间隙。驱动行走模块在驱动机器人移动时，通过一测距传感器检测位置并进行定位控制。本发明还公开了上述微型移动机器人在管道内孔进行质量检测的控制方法。

主权项

一种用于管道内孔质量检测的微型移动机器人，其特征在于：包括依次同轴安装连接的旋转扫描模块、前定心导向模块、驱动行走模块、后定心导向模块和测量控制模块，所述各个模块具有相同的公共轴心线；所述旋转扫描模块包括驱动旋转机构和传感检测机构，驱动旋转机构驱动传感检测机构绕其轴心线旋转；所述传感检测机构包括旋转套筒，所述旋转套筒在直径方向上对称安装一对用于检测管道内孔几何参数的第一测距传感器，所述一对第一测距传感器的安装间距与第一测距传感器的两倍测量量程之和不小于管道内孔的直径；所述旋转套筒在另一直径方向上偏心安装用于检测管道内孔表面质量的视觉传感器和检测微型移动机器人位置的第二测距传感器；所述驱动旋转机构上设有转角传感器；所述视觉传感器、第一测距传感器、第二测距传感器和转角传感器与测量控制模块电连接；所述前定心导向模块和后定心导向模块结构相同，包括导向轮调节机构和3个沿导向轮调节机构圆周方向上均匀分布的导向轮，导向轮调节机构均匀同步调节导向轮的径向移动，控制导向轮与管道内孔内壁保持接触或分离；所述导向轮调节机构与测量控制模块电连接；所述驱动行走模块驱动旋转扫描模块、前定心导向模块、后定心导向模块和测量控制模块沿内孔轴向移动，所述驱动行走模块与测量控制模块电连接。