CN214067379U - 管中地质雷达机器人和管中地质探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管中地质雷达机器人和管中地质探测系统，其中，所述管中地质雷达机器人包括：驱动组件，用于驱使所述管中地质雷达机器人沿所述管道的轴向行走；所述驱动组件包括第一驱动机构和第二驱动机构，搭载台，所述搭载台连接在所述第一驱动组件和第二驱动组件之间；地质雷达安装组件，用于安装地质雷达；所述地质雷达安装组件连接于所述搭载台。本实用新型技术方案旨在解决现有技术中地质雷达从地面向地下探测时无法同时兼顾探测深度和探测分辨率的的技术问题。

Description

管中地质雷达机器人和管中地质探测系统

技术领域

本实用新型涉及地质雷达搭载设备技术领域，特别涉及一种管中地质雷达机器人和管中地质探测系统。

背景技术

地质雷达作为一种新型电磁技术，在金属管道、基础层、钢筋等方面的检测中被广泛使用，可以对孔洞、下水道、混凝土结构等进行检测，方便工作人员及时了解工程施工情况，对我国城市建设工作具有重要意义。

城市地下雨污排水管道因设备老旧或人类活动破坏等因素，导致管道破损并对管道周边土壤冲刷，进而形成地下空洞。此类地下空洞随着时间的推移慢慢‘长大’，导致路面塌陷，并因此造成一系列财产和生命损失。针对此种因雨污排水管道的破损而引起的管道周边地下空洞的探测，传统的方法为使用地质雷达从地面进行探测。

但受限于地质雷达的物理特性，从地面对地下空洞进行探测时，无法兼顾探测深度和探测分辨率。也就是说，选用低频天线时，可以探测较大深度的空洞，但无法分辨较小尺寸的空洞；选用中高频天线时，可以分辨较小尺寸的空洞，但信号衰减比较快，无法探测较大深度的空洞。

即现有的地质雷达从地面向地下探测时无法同时兼顾探测深度和探测分辨率的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种管中地质雷达机器人，旨在解决现有技术中地质雷达从地面向地下探测时无法同时兼顾探测深度和探测分辨率的的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本实用新型提出的一种管中地质雷达机器人；所述管中地质雷达机器人包括：

驱动组件，用于驱使所述管中地质雷达机器人沿所述管道的轴向行走；所述驱动组件包括第一驱动机构和第二驱动机构，

搭载台，所述搭载台连接在所述第一驱动组件和第二驱动组件之间；

地质雷达安装组件，用于安装地质雷达；所述地质雷达安装组件连接于所述搭载台。

可选地，所述搭载台包括第一外壳、从动齿轮和驱动齿轮；所述第一外壳与所述地质雷达安装组件连接；所述从动齿轮固定连接于所述第一外壳的内壁，所述从动齿轮和所述驱动齿轮啮合，从而所述第一外壳可旋转。

可选地，所述搭载台还包括固定轴和第一驱动件，所述第一驱动件连接所述固定轴，其中，所述第一驱动件用于驱动所述从动齿轮；所述第一外壳与所述固定轴同轴线。

可选地，所述地质雷达安装组件包括升降机构，所述地质雷达安装组件包括升降机构，

其中，所述升降机构与所述第一外壳连接，从而所述地质雷达可基于所述升降机构的伸长或者缩短而靠近所述管道的内壁。

可选地，所述地质雷达安装组件还包括第一平台和旋转机构；所述第一平台连接所述地质雷达；所述旋转机构用于驱动所述第一平台旋转。

可选地，所述地质雷达安装组件还包括第二平台；所述第二平台与所述升降机构连接；所述第二平台与所述旋转机构连接。

可选地，所述搭载台还包括法兰盘，所述法兰盘与所述固定轴固定连接，所述第一驱动机构包括机架，所述机架与所述法兰盘固定连接。

可选地，所述第一驱动机构包括沿所述机架周向均布排列的驱动轮组。

可选地，所述第一驱动机构还包括伸缩件，所述驱动轮组通过所述伸缩件连接至所述机架；所述伸缩件的伸缩方向平行于所述第一外壳的径向。

可选地，第二方面，本实用新型还提出一种地质探测系统，所述探测系统包括前述的管中地质雷达机器人。

本实用新型的技术方案通过将地质雷达安装于地质雷达安装组件；将地质雷达安装组件连接在搭载台上，搭载台的两端连接有第一驱动机和第二驱动机构；第一驱动机构和第二驱动机构沿着管道的内壁轴向行走，地质雷达在地下管道内对地下空洞进行探测，能够同时解决无法同时兼顾探测深度和探测分辨率的技术问题：选用低频天线时，可以探测较大深度的空洞，同时能够分辨较小尺寸的空洞；选用中高频天线时，可以分辨较小尺寸的空洞，能够在管道内行走时探测较大深度的空洞。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提出的管中地质雷达机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的搭载台的优选实施列的一视角下的示意图；

图3为图2种A-A截面的剖面图；

图4为本实用新型的优选的搭载台与地质雷达安装组件的连接结构示意图；

图5为本实用新型的优选的搭载台与升降机构的连接结构示意图；

图6为本实用新型的第一升降结构的优选结构示意图；

图7为本实用新型的第二升降结构的优选结构示意图；

图8为本实用新型的旋转机构的优选结构的一视角下的示意图；

图9为本实用新型的旋转机构的优选结构的另一视角下的示意图；

图10为本实用新型的驱动组件的优选结构的一视角下的示意图；

图11为本实用新型的驱动组件的伸缩件的优选结构示意图；

图12为图11种A处的局部放大示意图；

图13为图11种B处的局部放大示意图；

图14为本实用新型的驱动组件的驱动轮组的优选结构的一视角下的示意图；

图15为本实用新型的驱动组件的驱动轮组优选结构的另一视角下的示意图；

图16为图15中B-B截面的剖视图。附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实施例提出一种管中地质雷达机器人，参照图1所示，所述管中地质雷达机器人包括：

驱动组件，所述驱动组件接触管道内壁，并驱使所述管中地质雷达机器人沿所述管道的轴向行走；所述驱动组件包括第一驱动机构100a和第二驱动机构100b，

搭载台300，所述搭载台300连接在所述第一驱动机构100a和第二驱动组件100b之间；

地质雷达安装组件200，用于安装地质雷达200c；所述地质雷达安装组件200连接于所述搭载台300。

本实用新型的技术方案通过将地质雷达安装于地质雷达安装组件200；将地质雷达安装组件200连接在搭载台300上，搭载台300的两端连接有第一驱动机构100a和第二驱动机构100b；第一驱动机构100a和第二驱动机构100b沿着管道的内壁轴向行走，地质雷达在地下管道内对地下空洞进行探测，能够同时解决无法同时兼顾探测深度和探测分辨率的技术问题：选用低频天线时，可以探测较大深度的空洞，同时能够分辨较小尺寸的空洞；选用中高频天线时，可以分辨较小尺寸的空洞，能够在管道内行走时探测较大深度的空洞。

此外，本实用新型相比较于现有技术而言至少还具有如下技术优势：

第一：将地面探测场景变换为地下探测场景，避免了地面探测对道路交通造成的影响；

第二：传统的人工手推或车载地质雷达探测，改由机器人自主实施自动化探测，大大减少了探测过程中的工作量，提高了探测效率；

第三：避免了在地面使用地质雷达对地下空洞进行探测时，在探测深度和探测分辨率之间的取舍；

第四：将地质雷达移到管道中，可以使地质雷达距离病害体(管道周边土质疏松/脱空/空洞)更近，进而可以选择高频天线进行探测，不仅可以提高探测结果的分辨率，也能对较小尺寸的病害体进行探测分辨，进而发现病害体于‘萌芽’状态，起到提前预防的效果；

第五：地质雷达天线与目标病害体之间的较小距离，会让信号的衰减减弱，进而在雷达图中形成的反射强度较大，与背景噪音的反差明显，有助于提高雷达图谱判读的可信度；

可选地，参照图3所示，所述搭载台300包括第一外壳300a、从动齿轮300b和驱动齿轮300c；所述第一外壳300a与所述地质雷达安装组件200连接；所述从动齿轮300b固定连接于所述第一外壳300a的内壁，所述从动齿轮300b和所述驱动齿轮300c啮合，从而所述第一外壳300a可旋转。具体实施过程中，从动齿轮为内齿轮；驱动齿轮300c为外齿轮。按照这种放置，从动齿轮300b旋转带动驱动齿轮300c时，第一外壳300a旋转，地质雷达安装组件200上的雷达能够在管道的不同径向上对地层内的空洞进行探测。具体地，从动齿轮300b首尾相连，形成圆形，由此第一外壳300a可以360°旋转。不一一举例，从动齿轮300b轮廓还可以为3/4圆形(270°)、半圆(180°)等，此时第一外壳300a实现一定角度内的转动。一种具体的实施方式中，从动齿轮300b通过螺柱、焊接等方式固定于第一外壳300a的内壁。另一种具体的实施放置种，参照图2或3所示，所述搭载台300包括从动齿轮端盖300i，从动齿轮端盖300i与从动齿轮300b通过螺柱连接；从动齿轮端盖300i的外周面具有环向凸起(未标号)，第一外壳300a的内壁具有对应的环向凹槽，该环向凸起与该环向凹槽过盈配合，从而实现第一外壳300a和从动齿轮300b固定；当驱动齿轮300c旋转时，带动从动齿轮300b转动，从而第一外壳300a旋转。

可选地，所述搭载台300还包括固定轴300d和第一驱动件300e，所述第一驱动件300e连接所述固定轴300d，其中，所述第一驱动件300e用于驱动所述从动齿轮300b；所述第一外壳300a与所述固定轴300d同轴线。优选地，第一驱动件300e为伺服电机或者步进电机。具体实施过程中，第一驱动件300e的输出轴与驱动齿轮300c固定连接，以驱动从动齿轮300b转动。第一外壳300a内具有足够的空心区域，用于安装第一驱动件300e和固定轴300d；固定轴300a与第一驱动件300e通过螺柱连接。所述固定轴300d安装在第一外壳300a的中心位置，并且两者同轴线，以使得第一外壳300a绕固定轴300d的轴线旋转；一般情况下，在机器人在管道种行走时，固定轴300d的轴线与管道的轴线重合或者平行。

可选地，参照图4所示，所述地质雷达安装组件200包括升降机构200a，其中，所述升降机构200a与所述第一外壳300a连接；从而所述地质雷达可基于所述升降机构的伸长或者缩短而靠近所述管道的内壁。具体实施过程中，所述升降机构200a的升降方向平行于所述第一外壳300a的径向。参照图5所示，升降机构200a包括两组升降结构(第一升降结构200a-1和第二升降结构200a-2)；两组升降结构分别设置于第一外壳300a的轴线两侧。升降机构200a还包括驱动结构200a-3。其中，第一升降结构200a-1包括第一升降杆200a-1a和第二升降杆200a-1b；第一升降杆200a-1a和第二升降杆200a-1b彼此铰接，彼此构成X形的升降结构。参照图6所示，其中，驱动结构200a-3包括移动螺母200a-3a、第一丝杠200a-3b、驱动轮200a-3c、主动轮200a-3d和第二驱动件200a-3e。第一驱动件200a-3e的输出轴与主动轮200a-3d通过键连接；驱动轮200a-3c和主动轮200a-3d通过带传动；驱动轮200a-3c与第一丝杠200a-3b通过键连接。移动螺母200a-3a和第一丝杠200a-3b相互配合。搭载台300还包括第一台架300f，第一台架300f具有沿第一外壳300a的轴向走向的滑道(未标号)，移动螺母200a-3a与该滑道(未标号)滑动配合；第一台架300f与第一外壳300a固定连接。其中，第一升降杆200a-1a与移动螺母200a-3a铰接；第二升降杆200a-1b与第一台架300f铰接；当第二驱动件200a-3e启动时，第一丝杠200a-3b驱动移动螺母200a-3a移动，而带动第一升降杆200a-1a移动，并且第一升降杆200a-1a绕移动螺母200a-3a转动，由此带动第二升降杆200a-1b绕第一台架300f转动，而实现升降机构200a的升降。

可选地，参照图4所示，第一升降结构200a-1包括有两个第一升降杆200a-1a和两个第二升降杆200a-1b铰接形成的X结构。驱动结构200a-3包括两个移动螺母200a-3a、两个第一丝杠200a-3b和两个驱动轮200a-3c；第一台架300f可设置有两个滑道(未标号)且平行布置。每一滑道(未标号)与对应的移动螺母200a-3a滑动连接。两个驱动轮200a-3c与主动轮200a-3d通过带传动。两个第一升降杆200a-1a分别与各自的移动螺母200a-3a连接。可选地，第二驱动件200a-3e为伺服电机。两个第二升降杆200a-1b分别与各自滑道的挡块铰接。

按照相同的机构，搭载台300的另一侧具有另一第一台架；该第一台架用于安装第二升降结构200a-2。第二升降结构200a-2与该另一第一台架的连接参照第一升降结构200a-1与第一台架300f连接。一般情况下，驱动结构200a-3驱动第一升降结构200a-1，而第二升降结构200a-2不设置驱动结构而跟随第一升降结构200a-1被动运动。本实用新型采用了正反双梯形丝杆双剪形结构，大幅度解决普通单剪形结构升降平台靠一边倒的问题，提高了雷达天线在探测过程中的稳定性；同时，能够根据管径自适应地靠近管壁。

可选地，参照图4所示，第一台架300f的背离升降机构200a的一侧连接有(焊接)加强块300f-1。加强块300f-1与第一外壳300a连接，增加升降机构200的稳定形。

可选地，参照图4所示，所述地质雷达安装组件200还包括第一平台200b、地质雷达200c和旋转机构200e；所述第一平台200b连接所述地质雷达200c；所述旋转机构200e用于驱动所述第一平台200b旋转。具体实施过程中，地质雷达200c是常用的。参照图4所示，地质雷达200c的四周排布有减振弹簧200c-1，减振弹簧200c-1的伸缩方向与升降机构200a的升降方向一致；减振弹簧200c-1的一端连接于地质雷达200c，另一端连接于第一平台200b；旋转机构200e具有旋转轴(未标号)，旋转轴用于驱动第一平台200b旋转；旋转轴远离蜗轮200e-3的一端与第一平台200b的背离所述地质雷达200c的一侧固定连接。参照图8或9所示，旋转机构200e包括第三驱动件200e-1、蜗杆200e-2和蜗轮200e-3；第三驱动件200e-1用于驱动蜗杆200e-2转动，蜗杆200e-2和蜗轮200e-3啮合，蜗轮200e-3与旋转轴通过键连接；所述旋转轴的轴向平行于所述升降机构200a的升降方向。如此，雷达组件200c能够自转，以从不同的探测方位对地层进行探测。优选地，第三驱动件200e-1为伺服电机或步进电机。

可选地，参照图6所示，所述地质雷达安装组件200还包括第二平台200d；所述第二平台200d与所述升降机构200a连接；所述第二平台200d与所述旋转机构200e连接。具体实施过程中，升降机构200a的各个升降杆与所述第二平台200d铰接，以在升降杆转动的过程中带动所述第二平台200d远离搭载台300或者靠近搭载台300，根据管径使得地质雷达200c能够自适应伸缩贴近管壁。旋转机构200e与第二平台200d通过螺柱、螺钉等方式进行连接。

可选地，第二平台200d的面向搭载台的一侧固定设置有第二台架200d-1；第二台架200d-1设置有滑槽(未标号)，其走向平行于搭载台的轴向。第一升降杆200a-1a与第二台架200d-1铰接；第二升降杆200a-1b与滑槽内的滑块(未示出)铰接。滑块与滑槽滑动配合。

具体实施过程中，结合图4至7所示，第一升降结构200a-1配置有驱动结构200a-3(丝杠副)为主动双导轨推杆，第二升降结构200a-1无丝杠副为从动双导轨推杆。直流电机通过同步带驱动第一丝杠200a-3b一支正动，另一支反转，2组移动螺母200a-3a反向移动使得第一升降杆200a-1a滑动端在滑道内滑动，增大双叉推杆夹角，使第二平台200d下降；在第二平台200d压力下，第二升降结构200a-1的滑动端在滑道内移动，竖向同步下降。电机反向旋转，2组移动螺母200a-3a迫使第一升降结构200a-1的滑动端反向移动，减小双叉推杆夹角，使第二平台200d上升；第二平台200d升力下，第二升降结构200a-1滑动端在滑道内移动，竖向同步上升。升降行程可由滑道长度，升降杆长度，推杆夹角变动范围确定。升降推力可由移动螺母200a-3a推力确定。这2项参数可通过理论计算或模拟得出，亦可通过试验确定检验。升降台的稳定性由升降杆刚度、滑道刚度、升降杆铰链间隙、升降杆滑动端与滑道的间隙决定。

可选地，参照图3所示，所述搭载台300还包括法兰盘300g，所述法兰盘300g与所述固定轴300d固定连接，所述第一驱动机构100a包括机架100a-1，所述机架100a-1与所述法兰盘300g固定连接。具体实施过程中，固定轴300d延伸出第一外壳300a，具体地，齿轮端盖300i的外周面与第一外壳300a的内周面彼此接触，此轮端盖300g具有通孔，使得固定轴300d延伸出第一外壳300a。齿轮端盖300i的外端面具有法兰盘300g，法兰盘300g与所述固定轴300d(如过盈配合或者通过螺柱连接)。具体实施过程中，机架100a-1具有与法兰盘300g适配的阶梯孔(未示出)，阶梯孔的孔壁与法兰盘300g的周面彼此接触，阶梯孔的端面上具有螺纹孔；法兰盘300g上具有与该螺纹孔适配的螺钉孔300g-1，使得法兰盘300g与机架100a-1能够固定连接，从而将第一驱动机构100a与搭载台300连接。同样的结构，第一驱动机构100a与搭载台300的另一端连接，从而使得搭载台300的两端具有第一驱动机构100a和第二驱动机构100b。

可选地，所述第一驱动机构100a包括沿所述机架100a-1周向均布排列的驱动轮组100a-2。参照图1或10所示，驱动轮组100a-2共有三个，两两相邻的驱动轮组100a-2之间的夹角为120°，沿管道中心向外支撑，以与管道具有三组接触部位。参照图1或图10所示，每一驱动轮组100a-2包括两个滚轮100a-2a，两个滚轮100a-2a共用同一个滚轴(未示出)。参照图14至16所示，第一驱动结构100a包括第四驱动件100a-2i；第四驱动件100a-2i用于驱动滚轴(未示出)转动以带动滚轮100a-2a滚动。具体实施过程中，第一驱动结构100a还包括第一锥齿轮100a-2g和第二锥齿轮100a-2h；第一锥齿轮100a-2g和第二锥齿轮100a-2h相互啮合，第一锥齿轮100a-2g与第四驱动件100a-2i的输出轴固定连接，第二锥齿轮100a-2h与滚轴固定连接，使得第四驱动件100a-2i通过齿轮传动的方式实现滚轮100a-2a的转动，以在管壁上行走。第一驱动机构100a还包括基座100a-2b、第二外壳100a-2j、第三外壳100a-2f。第二外壳100a-2j内安装有滚轴；第三外壳100a-2f内安装有第四驱动件100a-2i；第二外壳100a-2j和第三外壳100a-2f彼此相互垂直且彼此贯通，使得第一锥齿轮100a-2g和第二锥齿轮100a-2h相互啮合。基座100a-2b的具有导向孔(未标号)，导向孔内具有缓冲柱100a-2c和弹簧100a-2d，缓冲柱100a-2c置于弹簧100a-2d内，以实现缓冲减震，在机器人行走的过程中具有越障能力。如图16所示，基座100a-2b具有两个导向孔(未标号)，第一组缓冲柱100a-2c和弹簧100a-2d通过叉形件100a-2e连接于第二外壳100a-2j；第二组缓冲柱100a-2c和弹簧100a-2d通过叉形件100a-2e连接于第三外壳100a-2f；(叉形件100a-2e和另一叉形件100a-2e，为同一零件，因此未进行附图标记的区分)。基座100a-2b与伸缩件100a-3固定连接。优选地，第四驱动件100a-2i为伺服电机。

可选地，所述第一驱动机构100a还包括伸缩件100a-3，所述驱动轮组100a-2通过所述伸缩件100a-3连接至所述机架100a-1；所述伸缩件100a-3的伸缩方向平行于所述第一外壳300a的径向。参照图10、图11所示，所示，每一驱动轮组100a-2均配置有对应的伸缩件100a-3。驱动轮组100a-2沿管道的径向伸展。具体实施过程中，参照图11至图13所示，所述伸缩件100a-3包括第二丝杠100a-3b、固定座100a-3d、丝杠螺母100a-3c；第二丝杠100a-3b连接于固定座100a-3d和丝杠螺母100a-3c之间；所述伸缩件100a-3还包括底座100a-3j和安装座100a-3i。底座100a-3j与机架100a-1固定连接；优选地，底座100a-3j与机架100a-1焊接、螺纹连接。具体实施过程中，底座100a-3j周向均布排列于机架100a-1。安装座100a-3i用于安装驱动轮组100a-2。所述伸缩件100a-3还包括第一连杆100a-3f、第二连杆100a-3e、第三连杆100a-3h和第四连杆100a-3g。第一连杆100a-3f、第二连杆100a-3e和第二丝杠100a-3b构成等腰三角形；第一连杆100a-3f的两端分别与固定座100a-3d和安装座100a-3i铰接；第二连杆100a-3e的两端分别与丝杠螺母100a-3c和安装座100a-3i铰接。第三连杆100a-3h、第四连杆100a-3g和第二丝杠100a-3b构成等腰三角形；第三连杆100a-3h的两端分别与固定座100a-3d和底座100a-3j铰接；第四连杆100a-3g的两端分别与丝杠螺母100a-3c和底座100a-3j铰接。优选地，第一连杆100a-3f、第二连杆100a-3e、第三连杆100a-3h和第四连杆100a-3g可以为千斤顶。优选地，底座100a-3j与安装座100a-3i之间的连线与第二丝杠100a-3b的轴线垂直。由此，当第五驱动件100a-3a驱动第二丝杠100a-3b在丝杠螺母100a-3c旋转时，安装座100a-3i能够远离机架100a-1或者靠近机架100a-1，安装座远离机架100a-1或者靠近机架100a-1的方向为伸缩件100a-3的伸缩方向，垂直于第二丝杠100a-3b的轴向。安装座100a-3i能够远离机架100a-1或者靠近机架100a-1，带动驱动轮组100a-2接触管壁，并且给管道施加一些压力，以保证机器人在管道内行走的稳定性；驱动轮组100a-2前进或后退时能够实现机器人在不同管径的管道中自适应行走。优选地，第五驱动件100a-3a为伺服电机。固定座100a-3d与第五驱动件100a-3a固定连接。

优选地，参照图12所示，第一连杆100a-3f和第二连杆100a-3e靠近所述安装座100a-3i的一端均构造有牙齿，牙齿之间相互啮合，以增加机器人在不同管径的管道中自适应行走的稳定形。

优选地，参照图13所示，第三连杆100a-3h和第四连杆100a-3g靠近所述底座100a-3j的一端均构造有牙齿，牙齿之间相互啮合，以增加机器人在不同管径的管道中自适应行走的稳定形。

按照相同的实施方式，第二驱动机构100b与第一驱动机构100a具有相同的结构和布置方式，在此不一一赘述。一般情况下，搭载有视觉传感器的第二驱动机构100b作为前驱，搭载有控制线缆的第一驱动机构100a作为后驱。

可选地，基座100a-2b和安装座100a-3i螺纹连接或者焊接。

可选地，如图2和3所示，第一外壳100a固定有吊耳300h，用于吊装该机器人。

本实用新型还提出一种管中地质探测系统，该管中地质探测系统包括管中地质雷达机器人，该管中地质雷达机器人的具体结构参照上述实施例，由于管中地质探测系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型提出的管中地质雷达机器人和/或管中地质探测系统，针对传统从地面探测地下空洞的地质雷达法，将地质雷达的应用场景由地面移到地下管道中，专门针对因管道破损而在管道周边造成的的土质疏松/脱空/空洞等病害进行探测。基于以上实施列，本实用新型还具有如下技术优势：

第六：管中地质雷达机器人的驱动组件(第一驱动机构和第二驱动机构)可以自主伸缩以自适应不同大小的管径，并始终保持驱动轮组与管壁的紧密贴合，以保持机器人整体的稳定性和保证机器人主轴与管道同轴心；

第七：雷达组件中的升降机构可以自适应管径大小，并始终保持雷达天线信号发射面与管道内壁的接触或者靠近；

第八：雷达天线的自转和周转可以满足对管道周边360°空间的探测；

第九：云台搭载CCTV可以在地质雷达对管道周边不可见区域进行探测的同时，对管道内部进行视觉检测。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种管中地质雷达机器人，其特征在于，所述管中地质雷达机器人包括：

驱动组件，用于驱使所述管中地质雷达机器人沿管道的轴向行走；所述驱动组件包括第一驱动机构和第二驱动机构，

搭载台，所述搭载台连接在所述第一驱动组件和第二驱动组件之间；

地质雷达安装组件，用于安装地质雷达；所述地质雷达安装组件连接于所述搭载台。

2.如权利要求1所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述搭载台包括第一外壳、从动齿轮和驱动齿轮；

所述第一外壳与所述地质雷达安装组件连接；

所述从动齿轮固定连接于所述第一外壳的内壁，所述从动齿轮和所述驱动齿轮啮合，从而所述第一外壳可旋转。

3.如权利要求2所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述搭载台还包括固定轴和第一驱动件，所述第一驱动件连接所述固定轴，

其中，所述第一驱动件用于驱动所述从动齿轮；

所述第一外壳与所述固定轴同轴线。

4.如权利要求3所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述地质雷达安装组件包括升降机构，

其中，所述升降机构与所述第一外壳连接，从而所述地质雷达可基于所述升降机构的伸长或者缩短而靠近所述管道的内壁。

5.如权利要求4所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述地质雷达安装组件还包括第一平台和旋转机构；

所述第一平台连接所述地质雷达；所述旋转机构用于驱动所述第一平台旋转。

6.如权利要求5所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述地质雷达安装组件还包括第二平台；

所述第二平台与所述升降机构连接；所述第二平台与所述旋转机构连接。

7.如权利要求3至6中任一项所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述搭载台还包括法兰盘，所述法兰盘与所述固定轴固定连接，

所述第一驱动机构包括机架，所述机架与所述法兰盘固定连接。

8.如权利要求7所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述第一驱动机构包括沿所述机架周向均布排列的驱动轮组。

9.如权利要求8所述的管中地质雷达机器人，其特征在于，所述第一驱动机构还包括伸缩件，

所述驱动轮组通过所述伸缩件连接至所述机架；

所述伸缩件的伸缩方向平行于所述第一外壳的径向。

10.一种管中地质探测系统，其特征在于，所述探测系统包括权利要求1至9中任一项所述的管中地质雷达机器人。

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