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本发明专利技术公开了一种自适应管径的工业管道内检测机器人，包括结构均相同的多个执行单元，相邻执行单元之间连接有连接机构，执行单元的前端设置有视觉机构，每个执行单元包括用于检测机器人在管道内移动的驱动模块和用于检测机器人进行管道内检测的检测模块，驱动模块和检测模块均包括自适应支撑机构，驱动模块还包括设置在自适应支撑机构上的移动机构，检测模块还包括设置在自适应支撑机构上的探头机构。本发明专利技术结构相对比较简单，设计合理，能够有效应用在管道内检测中，应用场景范围广，尤其能够突破性地应用在100mm管径以下的管道内，对管径的自适应能力强，使用效果好，便于推广使用。便于推广使用。便于推广使用。
[0002]随着全世界工业技术的发展，大量的管道被应用于工业生产的每个方面，从原料输送到半成品输送，乃至产品输送，都有工业管道的用武之地，因此管道的使用量非常庞大。但是在每一个环节中，工业管道的工作环境都十分恶劣，容易因各种内因或者外因产生破坏，而破坏后管道内的易燃易爆或有毒有害于人体健康的物质容易向周围环境中泄漏，导致非常严重的环境污染，也会为国家和公司能够带来严重的经济损失，因此必须定期的对管道进行检修和维护。然而，由于管道所处的环境往往是人力所限或人力所不及，检修难度很大。现在一般都会采用的方法如提前报废，开挖检修的方法，效果不理想，不但劳动强度大，效益低，而且还会造成巨大的人力物力损失。因此管道的管内检测是一份十分重要的实用工程，关系到各种各样的管道安全高效的运营。[0003]管道内检测机器人是一种可沿管道内行走的机构，它可以携带一种或多种传感器及操作装置在既定程序的驱动下或工作人员的远程控制下进行一系列的管道检测、维修作业，是当前的一种避免开挖式检测的较为理想的管道自动化检测设备。[0004]目前国内外针对管道机器人的设计大致分为主动式和被动式两种，主动式管道检测机器人自身具有运动机构，可以在程序的驱动下或人为的控制下自行调整运行的姿态，具备极高的灵活性和通过性；被动式管道检测机器人则是由气压或液压推动前进，不具备调整自身姿态的能力，且速度不可控，通过性也较差。[0005]现存技术中，两种类型的管道机器人在体型上和适用的管径大小上仍然处在较大管径的范围内，大部分的机器人都只能在200mm以上管径的管道中运行，小部分能够在100mm至200mm之间管径的管道中运行，且往往在所通过的管径中对弯管的管道曲率有一定要求，对于管径小于100mm的管道而言，目前没有设计合理，使用起来更便捷的管道检测机器人。[0006]现有的管道检测机器人在不使用变径机构的情况下，在管道内运行时的摩擦力主要由自身重力提供，如专利技术专利CN102927405A提供了一种由重力提供摩擦力的多功能混凝土地下管道内检测用行走机器人，专利技术专利CN102155625A提供了一种由重力提供运行所需摩擦力的管道内检测用自动爬行小车，由于需要在管径100mm以下的管道中运行，机器人本身体积不能过大，使得运行机构本身尺寸较小，需要较大的重量来提供足够的摩擦力，而重量过大会使得机器人运行机构所需动力增加，使得电机尺寸增加，在经济的条件下不易实现所需要的结构，适应能力也较差。使用不可控的变径机构虽然增加了机器人的适应能力，但是所提供的摩擦力仍不稳定，使运行机构仍要选择较大功率的电机，如专利技术专利CN102913715A提供了一种可以手动调节机器人展开半径的小管道检测机器人的结构设计的具体方案，通过手工调节机器人变径机构弹簧的位置来实现某些特定的程度上的可控变径，但运行过程中的自适应变径仍然不可控，CN100570200C提供了一种由弹簧结构预紧而实现自适应的管道机器人设计的具体方案，专利技术专利CN107191739A提供了一种优化的可发电变径式管道内检测机器人。可控变径结构的设计使得运行机构电机功率得以缩小，但现有设计大都通过丝杠螺母结构或推力气缸实现，如专利技术专利CN110159869B提供了一种由电动推杆实现变径的管道检测机器人的设计的具体方案，专利技术专利CN106140746B提供了一种由推力气缸实现变径的管道清洗机器人的设计的具体方案，专利技术专利CN105465551B提供了一种由丝杠螺母实现变径的管道检测机器人的设计的具体方案，专利技术专利CN109990165B提供了一种由丝杠螺母实现变径的管道机器人支撑臂同步驱动装置的设计的具体方案，在经济的加工条件下，两者的尺寸和质量难以缩小，同时在运行过程中两者由于结构和加工精度所带来的动能损失没办法避免，对丝杠电机或气泵的功率要求比较高，使机器人在一定的经济前提下尺寸无法降低至100mm以下。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题就在于针对上述现存技术中的不足，提供一种自适应管径的工业管道内检测机器人，其结构相对比较简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在管道内检测中，应用场景范围广，尤其能够突破性地应用在100mm管径以下的管道内，对管径的自适应能力强，使用效果好，便于推广使用。[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种自适应管径的工业管道内检测机器人，包括结构均相同的多个执行单元，相邻所述执行单元之间连接有连接机构，所述执行单元的前端设置有视觉机构，每个所述执行单元包括用于检测机器人在管道内移动的驱动模块和用于检测机器人进行管道内检测的检测模块，所述驱动模块和检测模块均包括自适应支撑机构，所述驱动模块还包括设置在所述自适应支撑机构上的移动机构，所述检测模块还包括设置在所述自适应支撑机构上的探头机构。[0009]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，所述自适应支撑机构包括并列设置的固定壳体和旋转壳体，所述固定壳体外侧间隔设置有多个第一支架，所述第一支架的一端与固定壳体活动连接，所述第一支架的另一端用于连接移动机构或探头机构，所述固定壳体内设置有用于驱动旋转壳体转动的支撑机构电机，所述旋转壳体外侧间隔设置有多个第二支架，所述第二支架的一端与旋转壳体活动连接，所述第二支架的另一端用于连接移动机构或探头机构，所述旋转壳体内设置有与支撑机构电机连接的传动组件，通过所述传动组件，能够使支撑机构电机驱动旋转壳体转动。[0010]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，所述传动组件包括设置在旋转壳体内表面的轮齿和设置在旋转壳体中轴处的主齿轮，以及设置在轮齿与主齿轮之间的传动齿轮，所述轮齿和主齿轮均与传动齿轮啮合，所述主齿轮与支撑机构电机的输出轴连接。[0011]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，所述第一支架与第二支架形成三角形支撑结构，所述三角形支撑结构随旋转壳体的转动改变底边跨度。[0012]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，所述自适应支撑机构还包括用于防止移动机构或探头机构倾倒的伸缩支撑杆。[0013]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，所述移动机构包括移动机构壳体，所述移动机构壳体内设置有移动机构电机和驱动轴，所述移动机构电机的输出轴上连接有第一锥齿轮，所述驱动轴上设置有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述移动机构壳体的外侧设置有主动轮和从动轮，所述主动轮与驱动轴连接。[0014]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，所述探头机构包括探头机构壳体，所述探头机构壳体内设置有检测探头，所述探头机构壳体的外侧设置有第一铰接部、第二铰接部和第三铰接部。[0015]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，所述连接机构包括第一刚性连接件、第二刚性连接件和柔性内轴，所述第一刚性连接件设置有中空部，所述第二刚性连接件设置有与中空部相匹配的接插部。[0016]上述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，当所述
1.一种自适应管径的工业管道内检测机器人，其特征是：包括结构均相同的多个执行单元，相邻所述执行单元之间连接有连接机构(1)，所述执行单元的前端设置有视觉机构(2)，每个所述执行单元包括用于检测机器人在管道内移动的驱动模块和用于检测机器人进行管道内检测的检测模块，所述驱动模块和检测模块均包括自适应支撑机构(3)，所述驱动模块还包括设置在所述自适应支撑机构(3)上的移动机构(4)，所述检测模块还包括设置在所述自适应支撑机构(3)上的探头机构(5)。2.按照权利要求1所述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，其特征是：所述自适应支撑机构(3)包括并列设置的固定壳体(3‑1)和旋转壳体(3‑2)，所述固定壳体(3‑1)外侧间隔设置有多个第一支架(3‑4)，所述第一支架(3‑4)的一端与固定壳体(3‑1)活动连接，所述第一支架(3‑4)的另一端用于连接移动机构(4)或探头机构(5)，所述固定壳体(3‑1)内设置有用于驱动旋转壳体(3‑2)转动的支撑机构电机(3‑5)，所述旋转壳体(3‑2)外侧间隔设置有多个第二支架(3‑6)，所述第二支架(3‑6)的一端与旋转壳体(3‑2)活动连接，所述第二支架(3‑6)的另一端用于连接移动机构(4)或探头机构(5)，所述旋转壳体(3‑2)内设置有与支撑机构电机(3‑5)连接的传动组件(3‑7)，通过所述传动组件(3‑7)，能够使支撑机构电机(3‑5)驱动旋转壳体(3‑2)转动。3.按照权利要求2所述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，其特征是：所述传动组件(3‑7)包括设置在旋转壳体(3‑2)内表面的轮齿(3‑71)和设置在旋转壳体(3‑2)中轴处的主齿轮(3‑72)，以及设置在轮齿(3‑71)与主齿轮(3‑72)之间的传动齿轮(3‑73)，所述轮齿(3‑71)和主齿轮(3‑72)均与传动齿轮(3‑73)啮合，所述主齿轮(3‑72)与支撑机构电机(3‑5)的输出轴连接。4.按照权利要求2所述的一种自适应管径的工业管道内检测机器人，其特征是：所述第一支架(3‑4)与第二支架(3‑6)形...
