1.一種大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述爬行監(jiān)測機(jī)器人放置于大型取水隧洞內(nèi),由所述大型取水隧洞內(nèi)水流驅(qū)動(dòng)并沿水流方向前行,且通過纜繩與所述大型取水隧洞外的恒張力絞車相連,實(shí)現(xiàn)沿水流方向前行距離及速度的反饋控制;所述爬行監(jiān)測機(jī)器人包括:
主體結(jié)構(gòu)(1);
設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)(1)上,用于固定所述纜繩的電纜固定支架(11);
與所述主體結(jié)構(gòu)(1)相固連,用于安裝多個(gè)攝像機(jī)及LED燈的支撐模塊(2);
設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)(1)上,用于通過內(nèi)置聲納掃描獲取所述大型取水隧洞內(nèi)海生物、沉沙及淤泥相關(guān)環(huán)境信息的主浮筒模塊(3);
設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)(1)上,且通過與所述多個(gè)攝像機(jī)及LED燈相連,用于獲取所述大型取水隧洞內(nèi)部環(huán)境信息并實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)的多個(gè)副浮筒模塊(4);
設(shè)置于所述支撐模塊(2)上,且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)伸縮適應(yīng)所述大型取水隧洞內(nèi)徑變化的多個(gè)內(nèi)徑自適應(yīng)模塊(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述主體結(jié)構(gòu)(1)由兩組呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置的同心圓環(huán)組成,所述兩組同心圓環(huán)均包括通過連接筋相固連的內(nèi)環(huán)(12)和外環(huán)(13);其中,
所述兩組同心圓環(huán)的內(nèi)環(huán)(12)的連接筋上分別設(shè)有用于固定所述主浮筒模塊(3)兩端的安裝位,使得所述主浮筒模塊(3)安裝后實(shí)現(xiàn)所述兩組同心圓環(huán)的內(nèi)環(huán)(12)之間相固定;
所述兩組同心圓環(huán)的內(nèi)環(huán)(12)與外環(huán)(13)之間的連接筋上均設(shè)有多個(gè)用于固定對(duì)應(yīng)副浮筒模塊(4)兩端的安裝位,使得所述多個(gè)副浮筒模塊(4)安裝后實(shí)現(xiàn)所述兩組同心圓環(huán)的外環(huán)(13)之間相固定。
3.如權(quán)利要求2所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述兩組同心圓環(huán)的內(nèi)環(huán)(12)與外環(huán)(13)的縱向剖面均呈月牙狀。
4.如權(quán)利要求3所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述支撐模塊(2)由兩個(gè)呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置的大圓環(huán)(21)組成,且所述兩個(gè)大圓環(huán)(21)之間通過連接筋相固連;其中,每一大圓環(huán)(21)環(huán)內(nèi)均對(duì)應(yīng)有一組所述主體結(jié)構(gòu)(1)的同心圓環(huán),且所述每一大圓環(huán)(21)還均通過連接筋與對(duì)應(yīng)同心圓環(huán)的外環(huán)(13)相固連。
5.如權(quán)利要求4所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述主浮筒模塊(3)呈中間為圓柱狀且兩端為錐狀的結(jié)構(gòu),且所述主浮筒模塊(3)內(nèi)部設(shè)有依序連接的剖面掃描聲納(31)、用于獲取感知所述大型取水隧洞內(nèi)部環(huán)境信息及爬行監(jiān)測機(jī)器人運(yùn)動(dòng)信息的感知子模塊(32)、用于信息存儲(chǔ)的第一存儲(chǔ)子模塊(33)、用于電池供電的第一電源子模塊(34)以及用于根據(jù)所述感知子模塊(32)感知的環(huán)境信息,控制所述大型取水隧洞內(nèi)部環(huán)境信息采集及處理的控制子模塊(35);其中,所述剖面掃描聲納(31)安裝于所述主浮筒模塊(3)背離所述電纜固定支架(11)一側(cè)的錐端上。
6.如權(quán)利要求5所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述感知子模塊(32)包括用于感知爬行監(jiān)測機(jī)器人運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)速度的速度傳感器、用于感知爬行監(jiān)測機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的加速度傳感器、用于感知爬行監(jiān)測機(jī)器人在所述大型取水隧洞內(nèi)實(shí)時(shí)姿態(tài)變化情況的姿態(tài)傳感器和用于感知所述主浮筒模塊(3)密封性能的泄漏探測傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,每一副浮筒模塊(4)均呈中間為圓柱狀且兩端為錐狀的結(jié)構(gòu),且所述每一副浮筒模塊(4)均與兩個(gè)攝像頭及兩個(gè)LED燈相連,并均包括依序連接的用于控制攝像頭采集所述大型取水隧洞內(nèi)部環(huán)境信息的錄像機(jī)(41)、用于存儲(chǔ)信息的第二存儲(chǔ)子模塊(42)和用于內(nèi)部供電及外接的攝像頭和LED燈供電的第二電源子模塊(43)。
8.如權(quán)利要求7所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述多個(gè)內(nèi)徑自適應(yīng)模塊(5)呈規(guī)律性的固定于所述支撐模塊(2)大圓環(huán)(21)的環(huán)外側(cè)壁上,且每一內(nèi)徑自適應(yīng)模塊(5)均包括兩個(gè)分別固定于所述兩個(gè)大圓環(huán)(21)環(huán)外側(cè)壁上的伸縮機(jī)構(gòu)(51);其中,
每一伸縮機(jī)構(gòu)(51)均包括主桿(511)、副桿(512)、支撐桿(513)、第一伸縮軸(514)、第二伸縮軸(515)、滾動(dòng)輪(516)和滾動(dòng)軸(517);其中,所述主桿(511)的一端與相應(yīng)的大圓環(huán)(21)環(huán)外側(cè)壁相固定,另一端安裝有一端在所述主桿(511)內(nèi)部滑動(dòng)配合的第一伸縮軸(514);所述副桿(512)的一端固定于所述主桿(511)靠近背離所述大圓環(huán)(21)一端的側(cè)壁上,另一端安裝有一端在所述副桿(512)內(nèi)部滑動(dòng)配合的第二伸縮軸(515);所述支撐桿(513)的一端通過所述滾動(dòng)軸(517)與所述滾動(dòng)輪(516)相連,另一端與所述第二伸縮軸(515)的另一端相鉸接;所述第一伸縮軸(514)的另一端與所述支撐桿(513)的一中間部位相鉸接。
9.如權(quán)利要求8所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述主體結(jié)構(gòu)(1)兩組同心圓環(huán)的內(nèi)環(huán)(12)與外環(huán)(13),以及所述支撐模塊(2)的兩個(gè)大圓環(huán)(21)均由鈦合金材料制作而成;且所述主浮筒模塊(3)的外殼和所述多個(gè)副浮筒模塊(4)的外殼均由低密度樹脂材料制作而成。
10.如權(quán)利要求9所述的大型取水隧洞爬行監(jiān)測機(jī)器人,其特征在于,所述纜繩為鋼絲鎧裝電纜,其內(nèi)部含有兩根光纖。