一种工业安全巡检的气体检测机器人

本发明涉及检测机器人，具体为一种工业安全巡检的气体检测机器人。

背景技术：

1、工业安全巡检是确保工业生产过程中设备、设施及工作环境安全的重要措施，工业安全巡检的主要目的是预防性维护，通过定期或不定期的检查，及时发现潜在的安全隐患和设备故障，从而避免生产中断和安全事故的发生。它有助于延长设备寿命，提高生产效率，并保障工作场所的安全。

2、在气体输送管道的巡检中，现有技术一般是工人对设备进行视觉、听觉和触觉检查，判断有无气体泄漏情况发生，气体泄漏情况是否严重，或者使用气体泄漏检测仪判断气体泄漏情况，但是人工巡检存在效率低下的缺点，在巡检长管道时，工人徒步距离长，劳动强度较大，在夜间或者恶劣天气时，工人容易受伤，存在安全隐患。

3、因此需要设计一种能够自动检测气体输送管道的机器人。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种工业安全巡检的气体检测机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业安全巡检的气体检测机器人，包括轮腿行进机器人和环形检测组件，所述轮腿行进机器人能够沿着管道移动，轮腿行进机器人上可拆卸的固定有环形检测组件，环形检测组件套设在管道上，环形检测组件与轮腿行进机器人通信连接；

3、环形检测组件包括底座和伸缩组件，所述底座可拆卸的固定在轮腿行进机器人上，底座上固定有弧形轨道，弧形轨道上滑动的设置有伸缩组件，伸缩组件上设置有多个气体泄漏检测仪，伸缩组件沿着弧形轨道滑动能够带动气体泄漏检测仪沿环形路径检查管道；

4、伸缩组件包括弧形支架和伸缩臂，所述弧形支架滑动的设置在弧形轨道上，弧形支架的两端分别伸缩的设置有伸缩臂，每个伸缩臂的末端设置有一个气体泄漏检测仪，弧形支架上固定有至少一个气体泄漏检测仪，伸缩组件处于收缩状态时，环形检测组件能够向下移动和管道分离。

5、优选的，轮腿行进机器人包括主体、大臂和小臂，所述主体上固定有激光雷达和深度相机，主体上铰接有多个所述大臂的上端，大臂的下端铰接有所述小臂的上端，小臂的下端安装有轮毂电机，小臂由下电机驱动，下电机固定在大臂上，大臂由上电机驱动，上电机固定在主体上，激光雷达和深度相机电性连接到机器人控制模块，轮毂电机、下电机和上电机电性连接到机器人控制模块，机器人控制模块固定在主体内，主体内固定有机器人通信模块，机器人通信模块电性连接到机器人控制模块。

6、优选的，下电机的输出轴上固定有输入链轮，小臂上固定有输出链轮，输出链轮和输入链轮上套设有链条。

7、优选的，环形检测组件还包括检测控制模块和检测通信模块，所述检测控制模块和检测通信模块固定在底座上，检测控制模块电性连接到检测通信模块，气体泄漏检测仪电性连接到检测控制模块。

8、优选的，弧形轨道上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴上固定有驱动齿轮，驱动齿轮上啮合有弧形齿条，弧形齿条固定在弧形支架上，驱动电机电性连接到检测控制模块。

9、优选的，伸缩臂上设置有肋板，肋板滑动的设置在弧形支架内，肋板的一端固定有伸缩齿条，伸缩齿条啮合有伸缩齿轮，伸缩齿轮固定在伸缩电机的输出端，伸缩电机固定在弧形支架上，伸缩电机与检测控制模块电性连接。

10、优选的，伸缩臂包括内层臂和外层臂，所述内层臂滑动的设置在弧形支架内，外层臂滑动的设置在弧形支架内，外层臂的内侧面与内层臂的外侧面接触，内层臂的外侧面上固定有凸起，外层臂的内侧面上开设有凹槽，凸起能够在凹槽内滑动，凸起和凹槽之间设置有压簧，压簧的一端固定在凸起上，压簧的另一端固定在凹槽内，外层臂上固定有肋板，内层臂内侧面上设置有台阶，弧形支架上固定有限位台；

11、内层臂的外端铰接有检测支架，每个检测支架上固定有一个气体泄漏检测仪，检测支架上还铰接有中间连杆的一端，外层臂的末端铰接有中间连杆的另一端，外层臂缩回时，检测支架先向上摆动，随后内层臂缩回，外层臂伸出时，检测支架向下摆动。

12、优选的，弧形支架内设置有压紧机构，压紧机构包括环向轮、楔紧块和安装架，所述安装架固定在弧形支架上，弧形支架上设置有所述环向轮，环向轮轴线与管道轴线平行，弧形支架上滑动的设置有所述楔紧块，楔紧块上固定有楔紧齿条，楔紧齿条和楔紧齿轮啮合，楔紧齿轮固定在楔紧电机的输出端，楔紧电机固定在弧形支架上，楔紧电机与检测控制模块电性连接，楔紧块的滑动带动环向轮压紧管道。

13、优选的，环向轮转动的设置在轮架上，轮架伸缩的设置在安装架上，楔紧块和轮架接触。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过轮腿行进机器人和环形检测组件配合巡检气体输送管道，轮腿行进机器人具有越障能力强的优点，环形检测组件通过气体泄漏检测仪检测气体泄漏，轮腿行进机器人带动环形检测组件在管道的不同长度处进行检查，多个气体泄漏检测仪沿着管道环形转动检查管道同一长度处不同位置处气体泄漏情况，解决了在巡检长管道时，工人徒步距离长，劳动强度较大，在夜间或者恶劣天气时，工人容易受伤，存在安全隐患的问题。

15、环形检测组件通过弧形支架和伸缩臂实现伸缩功能，在巡检过程中遇到法兰等障碍物时，环形检测组件先缩回两端，随后轮腿行进机器人下蹲使环形检测组件向下移动和管道分离，轮腿行进机器人通过移动越过法兰等障碍，提高了轮腿行进机器人巡检中的越障能力。

技术特征：

1.一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：包括轮腿行进机器人（100）和环形检测组件（200），所述轮腿行进机器人（100）能够沿着管道（301）移动，轮腿行进机器人（100）上可拆卸的固定有环形检测组件（200），环形检测组件（200）套设在管道（301）上，环形检测组件（200）与轮腿行进机器人（100）通信连接；

2.根据权利要求1所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：轮腿行进机器人（100）包括主体（101）、大臂（102）和小臂（103），所述主体（101）上固定有激光雷达（106）和深度相机（107），主体（101）上铰接有多个所述大臂（102）的上端，大臂（102）的下端铰接有所述小臂（103）的上端，小臂（103）的下端安装有轮毂电机（104），小臂（103）由下电机（105）驱动，下电机（105）固定在大臂（102）上，大臂（102）由上电机驱动，上电机固定在主体（101）上，激光雷达（106）和深度相机（107）电性连接到机器人控制模块，轮毂电机（104）、下电机（105）和上电机电性连接到机器人控制模块，机器人控制模块固定在主体（101）内，主体（101）内固定有机器人通信模块，机器人通信模块电性连接到机器人控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：下电机（105）的输出轴上固定有输入链轮，小臂（103）上固定有输出链轮，输出链轮和输入链轮上套设有链条（108）。

4.根据权利要求1所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：环形检测组件（200）还包括检测控制模块和检测通信模块，所述检测控制模块和检测通信模块固定在底座（201）上，检测控制模块电性连接到检测通信模块，气体泄漏检测仪（203）电性连接到检测控制模块。

5.根据权利要求4所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：弧形轨道（202）上固定有驱动电机（207），驱动电机（207）的输出轴上固定有驱动齿轮（208），驱动齿轮（208）上啮合有弧形齿条（209），弧形齿条（209）固定在弧形支架（204）上，驱动电机（207）电性连接到检测控制模块。

6.根据权利要求4所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：伸缩臂（206）上设置有肋板（215），肋板（215）滑动的设置在弧形支架（204）内，肋板（215）的一端固定有伸缩齿条（216），伸缩齿条（216）啮合有伸缩齿轮（217），伸缩齿轮（217）固定在伸缩电机（218）的输出端，伸缩电机（218）固定在弧形支架（204）上，伸缩电机（218）与检测控制模块电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：伸缩臂（206）包括内层臂（210）和外层臂（211），所述内层臂（210）滑动的设置在弧形支架（204）内，外层臂（211）滑动的设置在弧形支架（204）内，外层臂（211）的内侧面与内层臂（210）的外侧面接触，内层臂（210）的外侧面上固定有凸起（212），外层臂（211）的内侧面上开设有凹槽（213），凸起（212）能够在凹槽（213）内滑动，凸起（212）和凹槽（213）之间设置有压簧（214），压簧（214）的一端固定在凸起（212）上，压簧（214）的另一端固定在凹槽（213）内，外层臂（211）上固定有肋板（215），内层臂（210）内侧面上设置有台阶（221），弧形支架（204）上固定有限位台（222）；

8.根据权利要求4所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：弧形支架（204）上设置有压紧机构，压紧机构包括环向轮（223）、楔紧块（224）和安装架（225），所述安装架（225）固定在弧形支架（204）上，弧形支架（204）上设置有所述环向轮（223），环向轮（223）轴线与管道（301）轴线平行，弧形支架（204）上滑动的设置有所述楔紧块（224），楔紧块（224）上固定有楔紧齿条（226），楔紧齿条（226）和楔紧齿轮（227）啮合，楔紧齿轮（227）固定在楔紧电机（229）的输出端，楔紧电机（229）固定在弧形支架（204）上，楔紧电机（229）与检测控制模块电性连接，楔紧块（224）的滑动带动环向轮（223）压紧管道（301）。

9.根据权利要求8所述的一种工业安全巡检的气体检测机器人，其特征在于：环向轮（223）转动的设置在轮架（228）上，轮架（228）伸缩的设置在安装架（225）上，楔紧块（224）和轮架（228）接触。

技术总结
本发明公开了一种工业安全巡检的气体检测机器人，轮腿行进机器人具有越障能力的强的优点，环形检测组件通过气体泄漏检测仪检测气体泄漏，轮腿行进机器人带动环形检测组件在管道的不同长度处进行检查，多个气体泄漏检测仪沿着管道环形转动检查管道同一长度处不同位置处气体泄漏情况，克服了在巡检长管道时，工人徒步距离长，劳动强度较大，在夜间或者恶劣天气时，工人容易受伤，存在安全隐患的问题，环形检测组件通过弧形支架和伸缩臂实现伸缩功能，在巡检过程中遇到法兰等障碍物时，环形检测组件先缩回两端，随后轮腿行进机器人下蹲使环形检测组件和管道分离，轮腿行进机器人通过移动越过法兰等障碍。

技术研发人员：魏士博,王利利,马洪武,任书琦,张滨杰
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23