管道机器人行走结构、管道机器人及其驱动方法技术

本申请公开一种管道机器人行走结构、管道机器人及其驱动方法。管道机器人行走结构包括轨道、动子模块、行走模块、气源装置以及至少一个补气站。动子模块可滑动地设于行走空腔中。行走模块可滑动地设于轨道，且与动子模块磁力耦合。气源装置连接第一气口和第二气口，当气源装置通过第一气口和第二气口中的一者向所述行走空腔输气，通过第一气口和第二气口中的另一者从行走空腔抽气时，能够驱动动子模块在行走空腔中移动，从而带动行走模块同步运动，其中，补气站用于为动子模块补偿动力，以使得动子模块持续行走。本申请提供的技术方案能够解决现有的管道机器人不便在特殊管道环境中使用的问题。

Walking structure of pipeline robot, pipeline robot and its driving method

【技术实现步骤摘要】
管道机器人行走结构、管道机器人及其驱动方法
本申请涉及管道机器人
，具体而言，涉及一种管道机器人行走结构、管道机器人及其驱动方法。
技术介绍
目前在特殊管道环境下如煤矿，石油井，易燃易爆场景对管道机器人作业要求十分严厉，且管道内环境较为恶劣。现有的管道机器人为电力驱动，在特殊管道环境中使用的话，容易引起安全事故。
技术实现思路
本申请提供了一种管道机器人行走结构、管道机器人及其驱动方法，管道机器人行走结构、管道机器人及其驱动方法能够解决现有的管道机器人不便在特殊管道环境中使用的问题。第一方面，本申请提供了一种管道机器人行走结构。管道机器人行走结构包括轨道、动子模块、行走模块、气源装置以及至少一个补气站。轨道内部形成行走空腔，轨道形成有连通行走空腔的第一气口和第二气口，第一气口和第二气口分别位于行走空腔的两端。动子模块可滑动地设于行走空腔中。行走模块可滑动地设于轨道且位于行走空腔外，行走模块与动子模块磁力耦合。气源装置连接第一气口和第二气口，当气源装置通过第一气口和第二气口中的一者向行走空腔输气，通过第一气口和第二气口中的另一者从行走空腔抽气时，能够驱动动子模块在行走空腔中移动，从而带动行走模块同步运动。至少一个补气站位于第一气口和第二气口之间，每一个补气站连接气源装置和行走空腔，以向行走空腔输气和抽气。上述方案中，提供了一种能够安全地在特殊管道环境(易燃易爆场景)中使用的管道机器人行走结构。轨道设于特殊管道内，气源装置连接第一气口和第二气口，以对轨道内部的行走空腔进行输气和抽气操作，动子模块随气流在行走空腔内移动。由于动子模块与行走模块磁耦合，故行走模块能够跟随动子模块沿着轨道行走，将摄像机模块安装于行走模块，摄像机模块能够随行走模块在特殊管道内移动，从而获取管道内的图像。其中，当需要使得行走模块沿第一气口至第二气口的方向移动时，气源装置由第一气口向行走空腔输送气体，由第二气口抽出行走空腔中的气体，使得气流沿第一气口至第二气口的方向流动，从而能够通过气流推动动子模块。当需要使得行走模块沿第二气口至第一气口的方向移动时，气源装置由第一气口抽出行走空腔内的气体，由第二气口向行走空腔中输送气体，使得气流沿第二气口至第一气口的方向流动，从而能够通过气流推动动子模块。行走模块是通过气动结合磁耦合的方式驱动的，为此，行走模块能够安全地在特殊管道中移动，不会引起安全事故。其中，由于存在轨道过长，导致动力不足的情况发生，设计了补气站，在动子模块行走于行走空腔的途中，通过其中一个补气站时，该补气站会向行走空腔中输送气体，从而持续的提供动力，同时位于动子模块的行走前方的其余补气站可以从行走空腔中抽气，以提高行走空腔中的压力差，使得动子模块具有足够的动力移动。可选地，在一种可能的实现方式中，气源装置包括储气罐、主气站、气管以及副气站；主气站连接于储气罐，副气站通过气管连通于储气罐；主气站连接第一气口，主气站具有向第一气口输气的第一状态，以及从第一气口抽气的第二状态；副气站连接第二气口，副气站具有从第二气口抽气的第三状态，以及向第二气口输气的第四状态。可选地，在一种可能的实现方式中，主气站和副气站均包括气泵。可选地，在一种可能的实现方式中，主气站和副气站均包括气压表。可选地，在一种可能的实现方式中，管道机器人行走机构还包括控制终端，控制终端用于控制气源装置以及补气站。可选地，在一种可能的实现方式中，行走模块设有计米器，计米器用于计算行走模块移动的距离。可选地，在一种可能的实现方式中，行走模块设有电子标签，轨道间隔设有用于感应电子标签的感应器。第二方面，本申请提供一种管道机器人，管道机器人包括摄像机模块以及第一方面提供的管道机器人行走结构，摄像机模块设于行走模块。第三方面，本申请提供一种管道机器人的驱动方法，方法包括：提供管道机器人行走结构，管道机器人行走结构包括轨道、动子模块、行走模块以及气源装置，轨道内部形成行走空腔，轨道形成有连通行走空腔的第一气口和第二气口，动子模块看滑动地设于行走空腔中，行走模块可滑动地设于轨道，且与动子模块磁力耦合，气源装置连接第一气口和第二气口，当气源装置通过第一气口和第二气口中的一者向行走空腔输气，通过第一气口和第二气口中的另一者从行走空腔抽气时，能够驱动动子模块在行走空腔中移动，从而带动行走模块同步运动，至少一个补气站位于第一气口和第二气口之间，每一个补气站连接气源装置和行走空腔，以向行走空腔输气和抽气；动子模块设于轨道内部；启动气源装置，通过第一气口和第二气口中的一者向行走空腔输气，通过第一气口和第二气口中的另一者从行走空腔抽气；当动子模块移动至至少一个补气站中的其中一个补气站时，补气站由从行走空腔中抽气的状态转变为向行走空腔输送气体的状态，以驱动动子模块运动。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。图1为本实施例中一种管道机器人的结构示意图。图标：10-管道机器人；10a-管道机器人行走结构；10b-摄像机模块；11-轨道；12-动子模块；13-行走模块；14-气源装置；90-行走空腔；91-第一气口；92-第二气口；140-储气罐；141-主气站；142-副气站；143-气管；144-补气站。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道机器人行走结构，其特征在于，包括：/n轨道，所述轨道内部形成行走空腔，所述轨道形成有连通所述行走空腔的第一气口和第二气口，所述第一气口和所述第二气口分别位于所述行走空腔的两端；/n动子模块，所述动子模块可滑动地设于所述行走空腔中；/n行走模块，所述行走模块可滑动地设于所述轨道且位于所述行走空腔外，所述行走模块且与所述动子模块磁力耦合；/n气源装置，所述气源装置连接所述第一气口和第二气口，当所述气源装置通过所述第一气口和所述第二气口中的一者向所述行走空腔输气，通过所述第一气口和所述第二气口中的另一者从所述行走空腔抽气时，能够驱动所述动子模块在所述行走空腔中移动，从而带动所述行走模块同步运动；以及/n至少一个补气站，所述至少一个补气站位于所述第一气口和第二气口之间，每一个所述补气站连接所述气源装置和行走空腔，以向所述行走空腔输气和抽气。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人行走结构，其特征在于，包括：
轨道，所述轨道内部形成行走空腔，所述轨道形成有连通所述行走空腔的第一气口和第二气口，所述第一气口和所述第二气口分别位于所述行走空腔的两端；
动子模块，所述动子模块可滑动地设于所述行走空腔中；
行走模块，所述行走模块可滑动地设于所述轨道且位于所述行走空腔外，所述行走模块且与所述动子模块磁力耦合；
气源装置，所述气源装置连接所述第一气口和第二气口，当所述气源装置通过所述第一气口和所述第二气口中的一者向所述行走空腔输气，通过所述第一气口和所述第二气口中的另一者从所述行走空腔抽气时，能够驱动所述动子模块在所述行走空腔中移动，从而带动所述行走模块同步运动；以及
至少一个补气站，所述至少一个补气站位于所述第一气口和第二气口之间，每一个所述补气站连接所述气源装置和行走空腔，以向所述行走空腔输气和抽气。


2.根据权利要求1所述的管道机器人行走结构，其特征在于，
所述气源装置包括储气罐、主气站、气管以及副气站；
所述主气站连接于所述储气罐，所述副气站通过气管连通于所述储气罐；
所述主气站连接所述第一气口，所述主气站具有向所述第一气口输气的第一状态，以及从所述第一气口抽气的第二状态；
所述副气站连接所述第二气口，所述副气站具有从所述第二气口抽气的第三状态，以及向所述第二气口输气的第四状态。


3.根据权利要求2所述的管道机器人行走结构，其特征在于，
所述主气站和所述副气站均包括气泵。


4.根据权利要求3所述的管道机器人行走结构，其特征在于，
所述主气站和所述副气站均包括气压表。


5.根据权利要求1所述的管道机器人行走结构，其特征在于，
所述管道机器人行走机构还包括控制终端，所述控制终端用于控制气源装置以及所述补气站。


6.根据权利要求1所述的管道机器人行...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋有聚，熊家利，
申请(专利权)人：深圳市施罗德工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44