(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210910687.7 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 福建建利达工程技术有限公司 地址 362000 福建省泉州市台商投资区洛 阳镇屿头 村10组 (72)发明人 黄妤群　刘建平　曾鹏洪　何纪伟　 吴奋达　陈文洪　罗政启　 (74)专利代理 机构 北京乾诚五洲知识产权代理 有限责任公司 1 1042 专利代理师 付晓青　杨玉荣 (51)Int.Cl. F16L 55/32(2006.01) F16L 55/48(2006.01) F17D 5/00(2006.01) G01N 29/04(2006.01)G01N 29/22(2006.01) G01N 29/265(2006.01) H04N 5/225(2006.01) F16L 101/30(2006.01) (54)发明名称 一种管道机器人检测装置及管道故障检测 方法 (57)摘要 本发明提供了一种管道机器人检测装置及 管道故障检测方法， 包括由前连接体、 转动体和 后连接体组装 形成的圆柱形机体， 转动体可以相 对于前连接体和后连接体转动； 转动体外周上对 称地安装有四个探测摄像头和相应的四组超声 波检测阵列式探头， 前连接体的前端安装有避障 摄像头， 避障摄像头的四周安装有照明灯。 本发 明设置相对于前连接体和后连接体转动的转动 体， 在转动体上安装四个探测摄像头对着管道的 上下左右四个方向， 当某一探测摄像头被污染或 者在管道中被损坏时， 可 以通过旋转转动体， 通 过其他探测摄像头继续完成对管道的拍摄， 解决 了管道机器人仅配备一个摄像头而出现摄像头 被污染或者在管道中被损坏则无法继续检测管 道内部的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115095735 A 2022.09.23 CN 115095735 A 1.一种管道机器人检测装置， 其特征在于， 包括由前连接体(1)、 转动体(2)和后连接体 (3)组装形成的圆柱形机体， 转动体(2)可以相对于前 连接体(1)和后连接体(3)转动； 其中， 转动体(2)外周上对称地安装有四个探测摄像头(4)和相应的四组超声波检测阵列式 探头(5)， 以对管道 径向沿圆周方向实时采集图像和进行裂纹检测； 后连接体(3)内设置有第二电池(31)、 第二线路板(32)和第二电机(10)， 第二线路板 (32)上集成有第二处理器(33)、 第二无线通信模块(34)、 第二电机控制模块(35)和摄像头 控制模块(36)， 转动体(2)与第二电机(10)的输出轴连接， 第二电机(10)与第二电机控制模 块(35)连接， 以控制转动体(2)的转动方向和转动角度， 四个探测摄像头(4)与摄像头控制 模块(36)连接， 以控制探测摄像头(4)调整焦距， 第二电池(31)、 第二无线通信模块(34)、 第 二电机控制模块(35)、 摄像头控制模块(36)、 四个探测摄像头(4)和四组超声波检测阵列式 探头(5)分别与第二处 理器(33)电连接和信号连接； 前连接体(1)的前端安装有避障摄像头(6)， 以检测前方管道是否存在异物， 避障摄像 头(6)的四周安装有照明灯(7)， 前连接体(1)内固定有第一电池(11)和第一线路板(12)， 第 一线路板(12)上集成有第一处理器(13)、 第一无线通信模块(14)和定位模块(16)， 第一电 池(11)、 第一无线通信模块(14)、 定位模块(16)、 避障摄像头(6)和照明灯(7)分别与第一处 理器(13)电连接和信号连接 。 2.如权利要求1所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 转动体(2)上设置有四个磁 吸公头(25)， 四个探测摄像头(4)和相应的四组超声波检测阵列式探头(5)的接线分别与四 个磁吸公头(25)对应连接， 后连接体(3)内设置有与第二处理器(33)连接的四个磁吸母头 (38)， 四个 磁吸公头(25)分别与四个 磁吸母头(38)磁吸连接 。 3.如权利要求2所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 转动体(2)包括环状旋转外 壳(21)， 环状旋转外壳(21)内中部设置有接线面(22)， 接线面(22)的中心设置有轴接体 (23)， 第二电机(10)的输出轴与轴 接体(23)连接， 接线面(22)外可拆卸地安装有环状的第 一接线板(24)， 第一接线板(24)上对称地设置有四个磁吸公头(25)， 四个探测摄像头(4)和 相应的四组超声波检测阵列式探头(5)的接线镶嵌在接线面(22)上并分别与四个磁吸公头 (25)对应连接 。 4.如权利要求3所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 后连接体(3)内中部具有第 一容置腔， 所述第一容置腔 外围具有环状容置腔， 第二电机(10)固定在所述第一容置腔内， 第二电池(31)、 第二线路板(32)和第二接线板(37 )固定在所述第二容置腔内， 第二电池 (31)为环状电池， 第二线路板(32)为环状线路板， 第二接线板(37)为环状接线板， 且四个磁 吸母头(38)设置在第二接线板(37)上。 5.如权利要求1所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 前连接体(1)的两侧设置有 驱动轮(8)， 驱动轮(8)与第一电机(9)连接， 第一电机(9)固定在前连接体(1)上， 第一电机 (9)与第一电机控制模块(15)连接， 第一电机控制模块(15)与第一处理器(13)电连接和信 号连接， 以控制驱动轮(8)启动或停止； 后连接体(3)的两侧设置有从动轮。 6.如权利要求5所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 第 一无线通信模块(14)接收 控制端的控制信号， 并传送给第一电机控制模块(15)， 以使第一电机(9)控制驱动轮(8)启 动。 7.如权利要求1所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 第 二无线通信模块(34)接收权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115095735 A 2控制端的控制信号， 并传送给第二电机控制模块(35)， 以使第二电机(10)控制转动体(2)的 转动方向和转动角度。 8.如权利要求1所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 第 二无线通信模块(34)接收 控制端的控制信号， 并传送给摄像头控制模块(36)， 以使摄像头控制模块(36)控制探测摄 像头(4)调整焦距。 9.如权利要求1所述的管道机器人检测装置， 其特征在于， 第 一处理器(13)接收避障摄 像头(6)拍摄的前方管道图片信息， 并在判断前方管道存在异物时， 向第一电机控制模块 (15)、 定位模块(16)和第一无线通信模块(14)传送控制信号， 以使第一电机(9)控制驱动轮 (8)停止转动， 定位模块(16)通过第一无线通信模块(14)向控制端发送管道位置信息 。 10.一种利用如权利要求1 ‑9任一所述的管道机器人检测装置的管道故障检测方法， 其 特征在于， 所述管道故障检测方法包括如下步骤： 步骤1)： 通过第二电机控制模块(35)控制第二电池(31)调整转动体(2)位置， 使四个探 测摄像头(4)和相应的四组超声 波检测阵列式探 头(5)分别对准管道的上 下左右四个方向； 步骤2)： 通过摄像头控制模块(36)控制探测摄像头(4)调整焦距， 使四个探测摄像头 (4)的辐射的范围包 含整个管道 径向圆周； 步骤3)： 打开并检查四组超声波检测阵列式探头(5)是否能使用、 避障摄像头(6)的辐 射范围以及照明灯(7)亮度； 步骤4)： 通过第一电机控制模块(15)控制第一电机(9)控制驱动轮(8)启动， 以使管道 机器人在管道中前进； 步骤5)： 获取探测摄像头(4)的图像信息、 超声波检测阵列式探头(5)的超声波信号以 及避障摄 像头(6)的前 方管道图像， 来确定所述管道是否存在故障。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115095735 A 3