具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-3所示，本发明提供一种免停留充电可旋转式管廊巡检系统，包括免停留充电可旋转式管廊巡检机器人以及轨道3。

如图1-2所示，所述免停留充电可旋转式管廊巡检机器人，包括运动部分和检测部分。

所述运动部分包括内环1和外环2，所述外环2可相对旋转地连接于所述内环1。

所述内环1环抱支撑于轨道3，且具有集电器，所述集电器从带电的所述轨道3获得电能，以供自身使用，除此之外还可以边走边充入电池，无需返回轨道端部充电，也无需停留静止充电，便于机器人长时间高效工作。

所述外环2直接或间接连接有动力装置和所述检测部分，所述动力装置作用于所述轨道3可致动所述外环2带动所述内环1整体沿所述轨道3走行巡检，和/或致动所述外环2带动所述检测部分绕所述内环1转动检测。机器人的运动部分为内外两个圆环，内环集电滑动圈与外环旋转圈之间为滑动轴承式连接结构，如含若干滚珠19，便于机器人绕着轨道旋转，使得机器人的下方的检测装置可以灵活旋转选择检测区域，提高管道巡检机器人的检测覆盖率以及检测有效性，减少机器人上设置多个同样的传感器来监测不同的区域。

进一步优选地，所述运动部分包括前双环和后双环；所述前双环和后双环均包括所述内环1和外环2，前双环的外环与后双环的外环之间连接有若干支架4。进一步优选地，所述动力装置和所述检测部分安装在所述支架4上。运动部分并不限于图2所示的前后双环，例如具有一定轴向长度的单组内外环，动力装置和所述检测部分直接安装在外环上。

进一步优选地，所述动力装置为动力轮12，管廊巡检机器人的运动切换主要由动力轮控制完成，所述动力轮12具有沿所述轨道3轴向走行作业的零度角状态，和垂直于所述轨道3轴向旋转作业的直角状态。此为第一种运动方式，在走行作业的零度角状态和旋转作业的直角状态之间切换，要么直行，要么停下来旋转到位再直行。旋转为直角状态的一种动作方式为，动力轮12具有一L形的动力轴，L的上端的伸缩装置14直接相对支架4旋转，其他方式不再一一列举。

进一步优选地，所述内环1和外环2之间具有旋转锁止部；所述旋转锁止部被锁止时，所述内环1与所述外环2之间的相对旋转被锁止；所述旋转锁止部被解锁时，所述内环1与所述外环2之间的相对旋转被允许。

在第一种运动方式中，旋转到位后，利用内外环之间的旋转锁止部锁止相对旋转，可以固定在特定角度克服偏载，使得直行具有多角度、多视角的特性。

或者，所述动力装置为动力轮12，所述动力轮12具有沿所述轨道3轴向走行作业的零度角状态，和与所述轨道3轴向前进方向夹锐角、螺旋作业的锐角状态。此为第二种运动方式，在走行作业的零度角状态和夹锐角、螺旋作业的锐角状态之间切换，要么直行，要么利用夹锐角的动力轮的前进摩擦分量与垂直旋转分量合成为螺旋前进，该螺旋前进融合了直行和旋转两个部分。螺旋切换的一种动作方式为，如图2所示，支架4与动力轮12的动力轴之间设有伸缩装置14和滑动装置141，滑动装置141沿支架4移动即可旋转动力轮12的角度。还可以是动力轮12具有一L形的动力轴，L的上端的伸缩装置14直接相对支架4旋转，其他方式不再一一列举。第二种运动方式中，需保持内外环之间的相对旋转，不得有锁止部。

对于干涉问题，动力轮与外环或者与支架之间设有伸缩结构14，切换时，向下拉伸避免动力轮与轨道产生干涉后，动力轮可沿垂直方向旋转90度或锐角，伸缩结构收缩使动力轮再次接触轨道进行旋转或螺旋。

进一步优选地，所述集电器为滑触轮11，所述滑触轮11安装在所述内环1的内侧，滑触于所述轨道3的带电部分。管廊巡检机器人的左右两侧集电滑触轮上设置压力传感器和可调节弹簧装置，通过调节弹簧压缩程度确保集电滑触轮与轨道的接触压力，提高管廊巡检机器人的供电可靠性。

如图2所示，进一步优选地，所述内环1的内部还分布有若干例如4个从动滑轮13，提供夹持和稳定性的作用，从动滑轮、集电滑触轮、动力轮均为可伸缩和旋转结构，可以收缩离开轨道的接触表面，避免在旋转过程中发生干涉。

如图2所示，进一步优选地，所述检测部分包括烟雾报警装置16、图像识别装置17、有害气体报警装置18等等，在此不做限定。

如图3所示，所述轨道3具有滑触线沟槽31，集电器从所述滑触线沟槽31内的滑触线取电。轨道为管道式结构，便于机器人实现旋转功能，且轨道中间为空心设计节省材料，减轻重量；轨道左右两侧的沟槽内置滑触线结构，且沟槽外有挡板的安全防护装置。

进一步优选地，所述内环1和外环2具有对应的环状解开装置15；所述环状解开装置15被锁定时，所述内环1和外环2均为一个整环；所述环状解开装置15被解锁时，所述内环1和外环2的整环被断开，从铰接处151分开，以从所述轨道3取下。

对于取下的方式，给出三种示例。第一种是，若环状解开装置15的断开尺寸稍大于轨道外径，则在轨道的任意位置均可解开取下。

第二种是，若环状解开装置15的断开尺寸远小于轨道外径，则运动至轨道两端，从轨道支撑物处退出轨道。

第三种是，构造环状解开装置15的断开尺寸介于轨道的最大外径与最小外径之间，如图3所示，所述轨道3具有足额直径部分32和不足额直径部分33；内环1自锁支撑于所述足额直径部分32，所述不足额直径部分33用于内环1和外环2被外力将整环断开处旋转至此从轨道3取下管廊巡检机器人。轨道的上下两面被切平，形成足额直径部分和不足额直径部分，足额直径部分形成对内环的自锁支撑，需要将机器人从轨道上取下时，用外力如手动将内环和外环的整环断开处旋转至不足额直径部分，从断开处退出轨道，既保证了正常的工作自锁状态，又便于从轨道分离。

综上所述，与现有技术相比，本发明的方案具有如下显著优势：

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，通过滑触线与轨道合设一体，管廊巡检机器人在轨道上滑动并与滑触线接触受电，以供自身使用，除此之外还可以边走边充入电池，无需返回轨道端部充电，也无需停留静止充电，便于机器人长时间高效工作。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，机器人的运动部分为内外两个圆环，内环集电滑动圈与外环旋转圈之间为滑动轴承式连接结构，便于机器人绕着轨道旋转，使得机器人的下方的检测装置可以灵活旋转选择检测区域，提高管道巡检机器人的检测覆盖率以及检测有效性，减少机器人上设置多个同样的传感器来监测不同的区域。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，管廊巡检机器人的左右两侧集电滑触轮上设置压力传感器和可调节弹簧装置，通过调节弹簧压缩程度确保集电滑触轮与轨道的接触压力，提高管廊巡检机器人的供电可靠性。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，内环内的若干从动滑轮提供夹持和稳定性的作用，从动滑轮、集电滑触轮、动力轮均为可伸缩和旋转结构，可以收缩离开轨道的接触表面，避免在旋转过程中发生干涉。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，管廊巡检机器人的运动切换主要由动力轮控制完成，第一种运动方式是，在走行作业的零度角状态和旋转作业的直角状态之间切换，要么直行，要么停下来旋转到位再直行。第二种运动方式是，在走行作业的零度角状态和夹锐角、螺旋作业的锐角状态之间切换，要么直行，要么利用夹锐角的动力轮的前进摩擦分量与垂直旋转分量合成为螺旋前进，该螺旋前进融合了直行和旋转两个部分。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，动力轮与外环或者与支架之间设有伸缩结构，切换时，向下拉伸避免动力轮与轨道产生干涉后，动力轮可沿垂直方向旋转90度或锐角，伸缩结构收缩使动力轮再次接触轨道进行旋转或螺旋。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，管廊巡检机器人的环状结构上有环状解开装置，便于环状结构打开使管廊巡检机器人安装以及从轨道上取下或拆卸维修。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，在第一种运动方式中，旋转到位后，利用内外环之间的旋转锁止部锁止相对旋转，可以固定在特定角度克服偏载，使得直行具有多角度、多视角的特性。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，轨道为管道式结构，便于机器人实现旋转功能，且轨道中间为空心设计节省材料，减轻重量；轨道左右两侧的沟槽内置滑触线结构，且沟槽外有挡板的安全防护装置。

本发明的免停留充电可旋转式管廊巡检机器人及巡检系统，轨道的上下两面被切平，形成足额直径部分和不足额直径部分，足额直径部分形成对内环的自锁支撑，需要将机器人从轨道上取下时，用外力如手动将内环和外环的整环断开处旋转至不足额直径部分，从断开处退出轨道，既保证了正常的工作自锁状态，又便于从轨道分离。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。