本實(shí)用新型涉及引水發(fā)電洞的洞壁吸附爬壁機(jī)器人，屬于工程檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水電站在運(yùn)行期間經(jīng)常要對(duì)水下隧洞、大壩等壁面進(jìn)行檢測(cè)和檢查，一般采用專業(yè)潛水人員進(jìn)行檢查，人工潛水檢查只能檢查50米以內(nèi)，還存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。也有采用旋槳式水下機(jī)器人進(jìn)行檢查，但旋槳推進(jìn)機(jī)器人不能沿壁面檢查，造成檢查位置不確定或圖像不清晰。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于水下洞室和陡壁檢查的吸附爬壁機(jī)器人，代替人和旋槳機(jī)器人進(jìn)行水下檢查，該機(jī)器人可以沿洞壁、壩體表面爬行，檢測(cè)深度范圍大、安全、圖像定位準(zhǔn)確、圖像清晰、工作效率高，可廣泛用于大中型水電站的水下檢查。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種用于水下洞室和陡壁檢查的吸附爬壁機(jī)器人，包括吸附裝置，所述吸附裝置包括吸附履帶，吸附履帶內(nèi)側(cè)與負(fù)壓室連通，負(fù)壓室與抽水泵相連；

所述吸附履帶包括若干相連的吸附室單元，吸附室單元外側(cè)邊緣設(shè)置有封閉式的吸附裙邊，吸附裙邊內(nèi)側(cè)為吸附腔，吸附腔內(nèi)有一平滑面，平滑面上開有吸水孔，吸水孔與吸附腔連通，吸附室單元外表面兩端設(shè)置有嚙齒帶；

所述負(fù)壓室包括若干獨(dú)立的負(fù)壓腔體，負(fù)壓腔體之間通過管道連通。

所述吸附履帶內(nèi)側(cè)兩端通過嚙齒帶分別與一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪嚙合。

所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間為負(fù)壓室，負(fù)壓室與吸附履帶的結(jié)合面長度小于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間非嚙合狀態(tài)的吸附履帶的長度。特別地，所述負(fù)壓室兩端與驅(qū)動(dòng)輪之間間隔一塊吸附室單元。

所述吸附裙邊輪廓呈矩形。

所述吸附履帶為一條整體非拼接塑料履帶。吸附室單元的截面面積小于等于負(fù)壓腔體的截面面積，從而一個(gè)負(fù)壓腔體可對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)吸附室單元，確保吸附履帶運(yùn)動(dòng)的平順性。

除了吸附裝置，水下洞壁吸附爬壁機(jī)器人還包括姿態(tài)控制裝置，驅(qū)動(dòng)裝置，照明攝像裝置。水下洞室和陡壁檢查吸附爬壁車包括壁面吸附、壁行走和控制三部分，壁面吸附采用具有彈性和韌性的塑料材料制作的吸附履帶，由吸附履帶上的吸附室單元產(chǎn)生的吸附力和壁面間的摩擦力使裝置被吸附在洞壁上，并可連續(xù)行走。吸附履帶上有多個(gè)吸附室單元，各室都為獨(dú)立的吸附單元，當(dāng)裝置向前或后移動(dòng)時(shí)，吸附履帶上與壁面接觸的吸附室單元與背向的裝置自動(dòng)形成負(fù)壓室，多個(gè)吸附室單元共同將裝置吸附在壁面上，保證裝置不被水沖走和不下墜。裝置前進(jìn)時(shí)，后方的吸附室單元自動(dòng)離開與負(fù)壓室的連通狀態(tài)，從而失去吸附力，前方的吸附室進(jìn)入負(fù)壓室，自動(dòng)連通負(fù)壓腔體，實(shí)現(xiàn)周而復(fù)始的前進(jìn)和吸附。隨著裝置行走，吸附履帶上的吸附室單元在負(fù)壓室上滑動(dòng)，則能自動(dòng)轉(zhuǎn)換兩室的連通狀態(tài)。用微型抽水泵作負(fù)壓泵，用管子連接每個(gè)負(fù)壓腔體，在凸凹壁面，少量吸附室單元失去吸附力，不至于影響其它吸附室單元。行走時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)吸附履帶兩端的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)吸附履帶，改變左右履帶速度差就能進(jìn)行S型行走和改變方向。安裝的三維姿態(tài)控制器，可顯示裝置在壁面傾斜姿態(tài)，可通過操作轉(zhuǎn)向來調(diào)整姿態(tài)。

水下檢測(cè)設(shè)備可搭載在檢測(cè)裝置上，以形成檢測(cè)機(jī)器人，操作控制臺(tái)通過電纜與檢測(cè)機(jī)器人相連接，電纜為多芯，具有供電和多信號(hào)傳輸功能，可實(shí)現(xiàn)其它操作和控制功能。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的水下吸附式爬壁電視檢查機(jī)器人，不用人工潛水檢查，具有安全、檢查圖像覆蓋全洞段各方向、檢查范圍大、圖像清晰、信息真實(shí)全面、檢查效率高，可廣泛用于大中型水電站的引水隧洞、大壩表面的水下檢查工作。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型吸附裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型吸附室單元內(nèi)側(cè)面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型吸附室單元外側(cè)面示意圖；

圖4為圖3的剖面圖；

圖5為吸附室單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為負(fù)壓室與吸附履帶的結(jié)合示意圖；

圖7為圖6的爆炸圖；

圖8為本實(shí)用新型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種用于水下洞室和陡壁檢查的吸附爬壁機(jī)器人，包括用于將機(jī)器人吸附在洞壁12上的吸附裝置，吸附裝置包括吸附履帶1，吸附履帶1為一條整體非拼接塑料履帶。吸附履帶1內(nèi)側(cè)與負(fù)壓室2連通，負(fù)壓室2與抽水泵7相連。

如圖2、3、4和5所示，吸附履帶1包括若干相連的吸附室單元10，吸附室單元10外側(cè)邊緣設(shè)置有封閉式的吸附裙邊6，吸附裙邊6輪廓呈矩形，吸附裙邊6內(nèi)側(cè)為吸附腔3，吸附腔3內(nèi)側(cè)有一平滑面11，平滑面11上開有吸水孔4，吸水孔4與吸附腔3連通，吸附室單元10外表面兩端設(shè)置有嚙齒帶5；如圖7所示，負(fù)壓室2包括若干獨(dú)立的負(fù)壓腔體8，負(fù)壓腔體8之間通過管道連通。如圖1和6所示，吸附履帶1內(nèi)側(cè)兩端通過嚙齒帶5分別與一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪9嚙合。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪9之間為負(fù)壓室2，負(fù)壓室2與吸附履帶1的結(jié)合面長度小于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪9之間非嚙合狀態(tài)的吸附履帶1的長度，如圖1，負(fù)壓室2兩端與驅(qū)動(dòng)輪9之間間隔一塊吸附室單元10。

如圖7所示，水下洞壁吸附爬壁機(jī)器人還包括姿態(tài)控制裝置16，驅(qū)動(dòng)裝置(兩根驅(qū)動(dòng)軸14)，照明攝像裝置15。姿態(tài)控制裝置16和照明攝像裝置15均為現(xiàn)有技術(shù)，可在市場(chǎng)上購買相同功能的產(chǎn)品。驅(qū)動(dòng)裝置采用兩根驅(qū)動(dòng)軸14分別驅(qū)動(dòng)前后各一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪9，其結(jié)構(gòu)可參考現(xiàn)有全時(shí)四驅(qū)汽車的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。水下洞室和陡壁檢查吸附爬壁車包括壁面吸附、壁行走和控制三部分，壁面吸附采用具有彈性和韌性的塑料材料制作的吸附履帶1，由履帶上的吸附室單元10產(chǎn)生的吸附力和壁面間的摩擦力使裝置被吸附在洞壁12上，并可連續(xù)行走。一條吸附履帶1上有多個(gè)吸附室單元10，各室都為獨(dú)立的吸附盤，當(dāng)裝置向前或后移動(dòng)時(shí)，吸附履帶1上與壁面接觸的吸附室單元10與背向的裝置自動(dòng)形成負(fù)壓室2，多個(gè)吸附室單元10共同將裝置吸附在壁面上，保證裝置不被水沖走和不下墜。裝置前進(jìn)時(shí)，后方的吸附單元10自動(dòng)離開與負(fù)壓室2的連通狀態(tài)，從而失去吸附力，前方的吸附室單元10進(jìn)入負(fù)壓室2，自動(dòng)連通負(fù)壓室2，實(shí)現(xiàn)周而復(fù)始的前進(jìn)和吸附。用微型抽水泵作負(fù)壓泵，用管子連接每個(gè)負(fù)壓腔體8，在凸凹壁面，少量吸附室單元10失去吸附力，不至于影響其它吸附室單元10。行走時(shí)，電動(dòng)機(jī)13驅(qū)動(dòng)吸附履帶1兩端的驅(qū)動(dòng)輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪9驅(qū)動(dòng)吸附履帶1，改變左右吸附履帶速度差就能進(jìn)行S型行走和改變方向。安裝的三維姿態(tài)控制裝置16，可顯示裝置在壁面傾斜姿態(tài)，可通過操作轉(zhuǎn)向來調(diào)整姿態(tài)。