(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 202211165680.3 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 长江生态 环保集团有限公司 地址 430010 湖北省武汉市江岸区六合路1 号 (72)发明人 付兴伟　李巍　李铭　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 专利代理师 黎泽洲 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G01N 21/84(2006.01) (54)发明名称 适用于市政排水管道图像监测的两栖作业 机器人与方法 (57)摘要 一种适用 于市政排水管道图像监测的两栖 作业机器人与方法， 它包括浮箱、 驱动系统、 归中 机构和摄像头， 采用驱动系统的电动轮与浮箱的 支腿连接， 舵叶和电动螺旋桨位于浮箱下部且高 于电动轮处于悬空状态， 归中机构与浮箱前端的 检测杆滑动配合， 摄像头位于浮箱上部， 在排水 管内无水情况下， 由电动轮驱动行走， 在排水管 内有水情况下， 舵叶和电动螺旋桨驱动行走， 摄 像头将排水管内的情况实时传输至显示器， 在排 水管外通过显示器监视排水管内的情况， 无需作 业人员下到排水管内， 减小作业风险， 提高了安 全性。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115488900 A 2022.12.20 CN 115488900 A 1.一种适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 它包括浮箱 （1） 、 驱动系统 （2） 、 归中机构 （3） 和摄像头 （4） ； 所述 驱动系统 （2） 的电动轮 （21） 与浮箱 （1） 的支腿 （11） 连接， 电动螺旋桨 （22） 位于浮箱 （1） 下部， 舵叶 （23） 位于电动螺旋桨 （22） 一侧， 摄像头 （4） 位于浮箱 （1） 上部， 归中机构 （3） 与浮箱 （1） 前端的检测杆 （13） 连接； 电动螺旋桨 （22） 为 悬空状态； 归中机构 （3） 在伸缩时其伞骨 （3 3） 随之张开或收缩。 2.根据权利要求1所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述浮箱 （1） 为半圆弧形的中空箱体， 其箱底为弧形面， 位于弧面上设置多个支腿 （11） ， 位 于中空箱体外的两端分别设置拦阻杆 （12） 和检测杆 （13） 。 3.根据权利要求2所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述拦阻杆 （12） 包括水平杆两端滑动配合的伸缩杆， 水平杆与中空箱体尾端连接， 检测杆 （13） 为竖直状， 与中空箱体前端连接， 检测杆 （13） 上轴向设置滑槽 。 4.根据权利要求3所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述检测杆 （13） 的两端设置测距传感器 （14） ； 测距传感器 （14） 与浮箱 （1） 内的控制器电性 连接， 控制器的控制面板安装于浮箱 （1） 上部 。 5.根据权利要求1所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述驱动系统 （2） 包括电源电性连接的电动轮 （21） 、 电动螺旋桨 （22） 和舵机， 电源和舵机位 于浮箱 （1） 内， 舵叶 （23） 与舵机的输出端连接， 电动轮 （21） 与支腿 （11） 下端连接； 驱动系统 （2） 与浮箱 （1） 内的控制器电性连接， 摄像头 （4） 连接电源和 控制器， 摄像头 （4） 的传输线与 显示器连接； 电动轮 （21） 上的压力传感器与控制器电性连接 。 6.根据权利要求1所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述归中机构 （3） 包括调节座 （31） 连接的电推杆 （32） ， 以及与电推杆 （32） 连接的伞骨 （33） ， 调节座 （31） 与检测杆 （13） 滑动配合； 电推杆 （32） 其中一个固定端与调节 座 （31） 中部固定连 接； 电推杆 （32） 与浮箱 （1） 内的电源和控制器电性连接 。 7.根据权利要求6所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述调节座 （31） 为弯 折的水平状弓型结构， 其中部 设置滑块与检测杆 （13） 上的滑槽滑动配 合， 锁紧螺钉从检测杆 （13） 背侧的阵列孔 穿过与调节座 （31） 连接固定 。 8.根据权利要求6所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述调节座 （31） 的两端设置伸缩节， 由螺钉连接固定， 伸缩节上设置有滚轮 （34） 。 9.根据权利要求6所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人， 其特征是： 所述伞骨 （33） 包括固定座 （331） 和活动座 （332） 连接的多个铰接杆 （333） ， 铰接杆 （333） 为两 个相互铰接的杆体； 两个杆体的另外两端分别与固定座 （331） 和活动座 （332） 铰接， 固定座 （331） 与电推杆 （32） 的另一个固定端连接， 活动座 （3 32） 与电推杆 （32） 的伸缩端连接 。 10.根据权利要求1~9任一项所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人 的两栖作业方法， 其特 征是， 它包括如下步骤： 在无水状态下， S1， 安放， 将两栖作业机器人放入排水管中， 电动轮 （21） 与排水管内壁滚动接触， 调整 浮箱 （1） 使其处于水平状态； 此步骤中， 伞骨 （33） 处于收缩状态， 归中机构 （3） 与检测杆 （13） 此时是固定连接， 调节座 （31） 上的伸缩节处于伸缩状态且滚轮 （34） 与排水管内壁滚动接 触；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115488900 A 2S2， 摄像， 操作控制器的控制面板， 打开摄像头， 摄像头将排水管内的情况实时反馈在 显示器上， 控制面板上显示电动轮 （21） 承受的压力值； 此步骤中， 还可以启动电动轮 （21） ， 使其沿排水管内壁滚动带动两栖作业机器人边行走边摄像， 检测杆 （13） 两端的测距传感器 （14） 分别显示 排水管对应壁 面的距离； 在有水状态下， S3， 安放， 将两栖作 业机器人放入排水管中， 在浮箱 （1） 的浮力作用下， 两栖作 业机器人 处于漂浮状态， 抽出拦阻杆 （12） 的伸缩杆， 使伸缩杆与排水管的管端头接触， 避免两栖作业 机器人被水流冲走； 此步骤中， 伞骨 （33） 处于收缩状态； 归中机构 （3） 与检测杆 （13） 此时是 滑动状态， 调节座 （31） 上的伸缩节处于伸缩状态且 滚轮 （34） 与排水 管内壁滚动接触； S4， 归中， 操作控制器的控制面板， 启动电推杆 （32） ， 电推杆 （32） 的伸缩端伸展驱动伞 骨 （33） 张开并与排水管内壁靠近或接触， 在浮箱 （1） 处于漂浮状态下， 使调节 座 （31） 沿检测 杆 （13） 滑动至管道中心 位置； 此步骤中， 电动轮 （21） 无接触不显示其承受的压力值， 检测杆 （13） 上端的测距传感器 （14） 显示离排水 管顶部的距离； S5， 开摄像头， 操作控制器的控制面板， 打开摄像头， 摄像头将排水管内的情况实时反 馈在显示器上； S6， 驱动， 操作控制器的控制面板， 打开电动螺旋桨 （22） 和舵机， 推拉拦阻杆 （12） 的伸 缩杆使其回缩至水平杆内， 在 控制器的控制下电动螺旋桨 （22） 驱动两栖作业机器人向前运 动， 摄像头将排水管内的情况实时反馈在显示器上； 此步骤中， 当排水管内的水流 发生紊乱 时， 舵机控制舵叶 （23） 调整浮箱 （1） 的平衡度， 并在伞骨 （33） 的限位作用下， 使浮箱 （1） 保持 稳定。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115488900 A 3