(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 202211169620.9 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 湖南科天健 光电技术有限公司 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区长 沙高 新开发区麓枫路69号金瑞创业基地2 楼2009房 (72)发明人 张湘雄　谭兆　刘小舟　曹动　 何江　胡新洲　 (74)专利代理 机构 北京美智年 华知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11846 专利代理师 梁忠益　李晨露 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 35/00(2006.01)G01B 11/24(2006.01) G01B 11/26(2006.01) F16L 55/30(2006.01) F16L 55/32(2006.01) F16L 101/30(2006.01) (54)发明名称 自稳定的管道内壁检测机 器人 (57)摘要 本发明提供一种自稳定的管道内壁检测机 器人， 包括走行组件、 检测主体组件， 走行组件包 括走行筒状壳体， 检测主体组件包括检测筒状外 壳， 检测筒状外壳内具有倾角传感器模块以及角 位移矫正组件， 角位移矫正组件包括与检测筒状 外壳固定连接的第一回转电机以及摩擦轮， 摩擦 轮与至少部分地穿过检测筒状外壳与走行筒状 壳体的内壁抵触， 倾角传感器模块能够检测检测 主体组件在运行过程中发生的自转角度， 第一回 转电机能够被根据倾角传感器模块检测的自转 角度控制运转 以通过驱动摩擦轮的回转消除检 测主体组件的自转角度。 本发明使检测主体组件 恢复至原来的角度状态也即实现了自稳定， 进而 实现检测主体组件的周向角度精 准定位， 提高检 测精度。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115356349 A 2022.11.18 CN 115356349 A 1.一种自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 包括走行组件 （1） 以及检测主体组 件 （2） ， 其中， 所述走行组件 （1） 包括走行筒状壳体 （11） ， 所述检测 主体组件 （2） 包括检测 筒 状外壳 （21） ， 所述检测筒状外壳 （21） 的两端通过轴承 （3） 可旋转地架设于所述走行筒状壳 体 （11） 内， 所述检测筒状外壳 （21） 内具有倾角传感器模块 （41） 以及角位移矫正组件， 所述 角位移矫正组件包括与所述检测筒状外壳 （21） 固定连接的第一回转电机 （421） 以及与所述 第一回转电机 （421） 的回转轴套装的摩擦轮 （422） ， 所述摩擦轮 （422） 与至少部分地穿过所 述检测筒状外壳 （21） 与所述走行筒状壳体 （11） 的内壁抵触， 所述倾角传感器模块 （4 1） 能够 检测所述检测主体组件 （2） 在运行过程中发生的自转角度， 所述第一回转电机 （421） 能够被 根据所述倾角传感器模块 （41） 检测的所述自转角度控制运转以通过驱动所述摩 擦轮 （422） 的回转消除所述检测主体组件 （2） 的所述自转角度。 2.根据权利要求1所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述检测筒状外 壳 （21） 内的底部区域设有配重平板 （22） ， 所述倾角传感器模块 （41） 组装于所述配重平板 （22） 的顶面上。 3.根据权利要求2所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述检测筒状外 壳 （21） 的一端 连接有检测相机组件 （51） ， 所述检测筒状外壳 （21） 的另一端 连接有激光测距 反射板 （521） ， 所述检测相机组件 （51） 的下方连接有第一配重块 （53） ， 和/或， 所述激光测距 反射板 （521） 的下 方连接有第二配重块 （54） 。 4.根据权利要求3所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述第 一配重块 （53） 通过第一软绳索 （55） 与所述检测相机组件 （51） 连接； 和/或， 所述第二配重块 （54） 通过 第二软绳索 （5 6） 与所述激光测距反射板 （521） 连接 。 5.根据权利要求1所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述走行筒状壳 体 （11） 的外侧连接有至少三个走行支架 （12） ， 每个所述走行支架 （12） 上沿其长度方向皆间 隔设置有至少两个能够被驱动运行的走行轮 （13） ， 至少三个所述走行支架 （12） 环绕所述走 行筒状壳体 （1 1） 的周向均匀间隔设置 。 6.根据权利要求5所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述走行支架 （12） 包括顺次铰接的第一支架段 （121） 、 第二支架段 （122） 以及第三支架段 （123） ， 其中， 每 个所述走行支架 （12） 分别具有的第一支架段 （121） 的自由端共同铰接于第一环体 （141） ， 每 个所述走行支架 （12） 分别具有的第三支架段 （123） 的自由端共同铰接于第二环体 （142） ， 所 述第一环体 （141） 以及所述第二环体 （142） 分别可拆卸地套装于所述走行筒状壳体 （11） 的 两端。 7.根据权利要求6所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述走行筒状壳 体 （11） 的外周壁上还套装有直径调节结构， 所述直径调节结构在所述走行筒状壳体 （11） 的 轴向位置可以被调整， 以带动至少三个所述第二支架段 （122） 沿着所述走行筒状壳体 （11） 的径向向内或者向外运动。 8.根据权利要求7所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述直径调节结 构包括套装于所述走行筒状壳体 （11） 的外周壁上的第一套环 （1431） 、 第二套环 （1432） 、 螺 旋弹簧 （1433） ， 所述螺旋弹簧 （1433） 连接于所述第一套环 （1431） 与所述第二套环 （1432） 之 间， 所述第一套环 （1431） 与所述第二套环 （1432） 皆间隙套装于所述走行筒状壳体 （11） 的外 周壁上， 所述第一套环 （1431） 上具有沿其径向延伸的多个调节 导杆 （144） ， 每个所述调节 导权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356349 A 2杆 （144） 分别对应所述第二支架段 （122） 形成连接以带动所述第二支架段 （122） 沿所述走行 筒状壳体 （11） 的轴向移动， 所述第二套环 （1432） 通过快拧螺钉 （6） 与所述走行筒状壳体 （11） 固定连接 。 9.根据权利要求8所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述第 二支架段 （122） 上具有间隔设置的两个支撑柱 （1221） ， 每个支撑柱 （1221） 皆垂直于所述走行筒状壳 体 （11） 的轴向， 且每个所述支撑柱 （1221） 上皆套装于滚轮 （1222） ， 所述调节导杆 （144） 的自 由端插装于两个所述支撑柱 （12 21） 上分别套装的所述滚轮 （12 22） 形成的间隙内。 10.根据权利要求1所述的自稳定的管道内壁检测机器人， 其特征在于， 所述走行筒状 壳体 （11） 的第一端的直径大于第二端的直径， 所述检测筒状外壳 （21） 的第一端的直径大于 第二端的直径， 所述检测筒状外壳 （21） 的第二端能够经由所述走行筒状壳体 （11） 的第一端 组装至所述走行筒状壳体 （11） 的第二端， 且所述检测筒状外壳 （21） 与所述走行筒状壳体 （11） 之间具有轴向位移限制部件 （7） 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356349 A 3