本發(fā)明涉及測量裝置，尤其涉及一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人以及該機(jī)器人測量管道橢圓度的測量方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，管道作為重要的流體傳輸設(shè)備，其形態(tài)精度對流體傳輸效率和安全性有著至關(guān)重要的影響。其中，管道橢圓度作為評估管道形態(tài)精度的重要指標(biāo)之一，其準(zhǔn)確測量對于保證管道系統(tǒng)的正常運行具有重要意義。

2、在進(jìn)行管道橢圓度檢測時，現(xiàn)有管道橢圓度測量方法主要依賴于桿規(guī)、卡尺、皮尺等手工計量器具，大都依靠人工檢測。該方法測量精度不高、測量過程繁瑣，工作效率低下。

3、因此，亟需發(fā)明一種便于施工現(xiàn)場使用的激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，以提高管道橢圓度測量的效率和精度，而且為管道系統(tǒng)的維護(hù)和管理提供了有效的技術(shù)支持。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中管道橢圓度存在測量精度低下，測量效率低下的技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供了一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，通過升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)能夠精確調(diào)整激光測距儀的位置使其準(zhǔn)確位于測量位置，采用激光測距儀和傾角傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的非接觸式測量，顯著提高測量精度，確保測量結(jié)果的可靠性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

3、一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，包括：

4、伸縮機(jī)構(gòu)，其上設(shè)置有用于放置在管道內(nèi)的第一激光測距儀、用于放置在管道外的第二激光測距儀和用于記錄所述伸縮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動位置的傾角傳感器；

5、升降機(jī)構(gòu)；

6、支撐機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)上，用于跟隨所述升降機(jī)構(gòu)升降；

7、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，固定于所述支撐機(jī)構(gòu)上，其上的驅(qū)動裝置與所述伸縮機(jī)構(gòu)固定連接并用于驅(qū)動所述伸縮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動。

8、優(yōu)選地，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括：

9、微型電缸，其側(cè)部與所述驅(qū)動裝置固定連接；

10、機(jī)械桿，靠近頂部位置自下向上依次設(shè)置有所述傾角傳感器、第一激光測距儀和第二激光測距儀，底部與所述微型電缸的輸出端連接。；

11、噴涂槍，設(shè)置于所述機(jī)械桿頂部，用于標(biāo)記0度位置。

12、優(yōu)選地，所述升降機(jī)構(gòu)為剪叉式升降機(jī)構(gòu)。

13、優(yōu)選地，所述剪叉式升降機(jī)構(gòu)包括：

14、底座；

15、第一剪式結(jié)構(gòu)，由第一剪桿和第二剪桿交叉鉸接構(gòu)成，所述第一剪桿的頂端轉(zhuǎn)動連接第一滑輪，底端與所述底座鉸接，所述第二剪桿的頂端與所述支撐結(jié)構(gòu)鉸接，底端轉(zhuǎn)動連接有第二滑輪；

16、第二剪式結(jié)構(gòu)，由第三剪桿和第四剪桿交叉鉸接構(gòu)成，所述第三剪桿的頂端轉(zhuǎn)動連接第三滑輪，底端與所述底座鉸接，所述第四剪桿的頂端與所述支撐結(jié)構(gòu)鉸接，底端轉(zhuǎn)動連接有第四滑輪；

17、第二連接件，連接所述第二剪桿和第四剪桿的底端；

18、電動推桿，一端與所述第二連接件固定連接，另一端安裝于所述底座上。

19、優(yōu)選地，所述底座具有凹槽，所述剪叉式升降機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離所述支撐機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置于所述凹槽內(nèi)。

20、優(yōu)選地，所述底座上設(shè)置有第一滑槽，所述第二滑輪和第四滑輪均位于所述第一滑槽內(nèi)，優(yōu)選地所述支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第二滑槽，所述第一滑輪和第三滑輪均位于所述第二滑槽內(nèi)。

21、優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括通過第一連接件固定于所述支撐機(jī)構(gòu)上的所述驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置與所述第一連接件轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動裝置靠近所述伸縮機(jī)構(gòu)的一端與所述伸縮機(jī)構(gòu)固定連接。

22、優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置包括馬達(dá)和包裹在所述馬達(dá)外的車身。

23、優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)底端的行走機(jī)構(gòu)。

24、另一方面，本發(fā)明還提供了上述基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人的測量方法，包括如下步驟：

25、步驟（1）、開始工作時，升降機(jī)構(gòu)先上升到與管道同心的位置，然后伸縮機(jī)構(gòu)通過伸縮調(diào)整到與管道相適應(yīng)的位置，第一激光測距儀放置在管道外，第二激光測距儀放置在管道內(nèi)；

26、步驟（2）、調(diào)整到合適的位置后，將機(jī)器人整體推入管道并固定住機(jī)器人；

27、步驟（3）、啟動裝置驅(qū)動裝置，使得轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)帶動伸縮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動一圈，傾角傳感器記錄伸縮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的位置，從而測量出管道的橢圓度。

28、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的有益效果：

29、本發(fā)明提供的基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，通過升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)的精確調(diào)整，激光測距儀能夠準(zhǔn)確地對準(zhǔn)測量點，實現(xiàn)高精度測量。采用激光測距儀和傾角傳感器實現(xiàn)非接觸式測量，避免了傳統(tǒng)接觸式測量可能導(dǎo)致的管道表面損傷，顯著提高測量精度，確保測量結(jié)果的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)為剪叉式升降機(jī)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，所述剪叉式升降機(jī)構(gòu)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，所述底座具有凹槽，所述剪叉式升降機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離所述支撐機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置于所述凹槽內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，所述底座上設(shè)置有第一滑槽，所述第二滑輪和第四滑輪均位于所述第一滑槽內(nèi)，優(yōu)選地所述支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第二滑槽，所述第一滑輪和第三滑輪均位于所述第二滑槽內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括通過第一連接件固定于所述支撐機(jī)構(gòu)上的所述驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置與所述第一連接件轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動裝置靠近所述伸縮機(jī)構(gòu)的一端與所述伸縮機(jī)構(gòu)固定連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括馬達(dá)和包裹在所述馬達(dá)外的車身。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人，其特征在于，還包括設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)底端的行走機(jī)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的一種基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人及其測量方法，屬于測量裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的基于激光測距的管道橢圓度測量機(jī)器人包括：伸縮機(jī)構(gòu)，其上設(shè)置有用于放置在管道內(nèi)的第一激光測距儀、用于放置在管道外的第二激光測距儀和用于記錄伸縮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動位置的傾角傳感器；升降機(jī)構(gòu)；支撐機(jī)構(gòu)，設(shè)置于升降機(jī)構(gòu)上，用于跟隨升降機(jī)構(gòu)升降；轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，固定于支撐機(jī)構(gòu)上，其上的驅(qū)動裝置與伸縮機(jī)構(gòu)固定連接并用于驅(qū)動伸縮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動。本發(fā)明通過升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)能夠精確調(diào)整激光測距儀的位置使其準(zhǔn)確位于測量位置，采用激光測距儀和傾角傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的非接觸式測量，顯著提高測量精度，確保測量結(jié)果的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：羅雨,馮艷,錢學(xué)芝,黃子祥,田文鵬,賈玉麟,王東棟,左夢奎,邱仕彬,王子怡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京石油化工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15