利用机器人实现排水管道内光缆敷设的方法

摘要

一种利用机器人实现排水管道内光缆敷设的方法，采用的管道机器人包括主驱动体、检测体、卡圈定位胀紧体以及挂装体，首先由主驱动体带动检测体实现对管壁情况的检测和对管道直径的测量，进行管道的检测作业，然后利用主驱动体和卡圈定位胀紧体实现对卡圈的定位和安装作业，最后由主驱动体和挂装体配合实现对光缆套的挂装。在检测、定位、挂装的过程中，利用设置在机器人前部、顶部的CCD摄像头对排水管道和作业情况进行观测，通过地面控制部分判断机器人状态并发出相应动作指令，控制机器人完成预定的作业任务。本发明方法具有造价低、施工周期短等优点，对排水管道的水利性能影响较小，可以根据实际情况灵活组合作业方式。

主权项

1、一种利用机器人实现排水管道内光缆敷设的方法，其特征在于包括如下步骤：1)将主驱动体(5)与检测体(7)分别放入排水管道(4)，实现主驱动体(5)与检测体(7)的机、电、气连接，主驱动体(5)通过混合气缆(25)与地面控制机构(23)连接；2)启动机器人主驱动体(5)带动检测体(7)向前运动，通过检测体(7)前端的主摄像头(10)观察管道内壁情况，根据设定的卡圈安装距离到达第一个预定卡圈安装位时，通过检测体顶端的副摄像头(9)观察管道(4)是否适合卡圈安装，如不适合安装则调整机器人的位置，找到符合要求的卡圈安装位，并通过检测体(7)上设置的超声波传感器(8)测量机器人与管壁之间的距离，然后通过地面控制机构(23)中的计算机标定并记录卡圈安装位的相关信息；3)由主驱动体(5)带动检测体(7)继续向前运动，进行下一个卡圈安装位的确定，直至完成整段管道的检测，退回出发点；4)取出检测体(7)，将卡圈定位胀紧体放入排水管道(4)，与主驱动体(5)实现机械与电气连接，在卡圈定位胀紧体的送圈支架(26)上放入一组卡圈(3)；5)启动机器人主驱动体(5)带动卡圈定位胀紧体向前运动，通过拖动体(12)上的摄像头(16)观察管道内壁情况，到达第一个卡圈安装位时，启动拖动体(12)上的气缸和电机动作，将一个卡圈(3)送入胀圈体(11)的卡圈胀紧位，通过胀圈体(11)上的拨圈机构(15)使卡圈胀紧管道的内壁，通过胀圈体上的摄像头(14)观察，保证卡圈(3)安装到位；6)主驱动体5带动卡圈定位胀紧体继续向前运动，进行下一个卡圈的安装，全部完成后退回出发点。7)取出卡圈定位胀紧体，将挂装体(17)放入排水管道(4)，实现与主驱动体(5)的机械与电气连接；8)将光缆套(2)放入已安装卡圈的排水管道中，并将光缆套(2)放入挂装体(17)上的引导槽(22)内，使得光缆套(2)不能自引导槽(22)内脱出；9)启动机器人主驱动体(5)带动挂装体(17)向前运动，通过挂装体上的前视摄像头(21)观察管道情况，到达第一个卡圈位置时，操纵顶套机构(18、19)将光缆套(2)推入卡圈上的卡槽内，通过挂装体上的近距摄像头(20)观察，保证光缆套(2)挂装到位；10)主驱动体(5)带动挂装体(17)继续向前运动，进行下一个光缆套(2)的挂装，全部完成后退回出发点，取出机器人的主驱动体(5)和挂装体(17)；11)将光缆(1)送入光缆套(2)，实现光缆在排水管道内的敷设作业。