一种管道机器人转向行进机构制造技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域，具体一种管道机器人转向行进机构，包括机体、行进动力装置、转向动力装置和行进轮；机体的前部和后部均设有安装板，安装板下方均设有叉架；行进轮通过轮轴分别转动设置在前部和后部的叉架上；还包括行进蜗杆、行进蜗轮、第一连接轴、第二连接轴、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、转向蜗轮、转向蜗杆、第一传动齿轮、第二传动齿轮；本发明专利技术的有益技术效果是：转向行进机构结构紧凑，有利于减少整体体积，减轻重量；传动比大，传动平稳，可实现行进和转向同步、同时进行，具有操控简单的特点；将带电的设备布置在机体内，通过传动机构将动力传递到机体外，具有隔爆的功能，提高了使用安全性。提高了使用安全性。提高了使用安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种管道机器人转向行进机构


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体为一种管道机器人转向行进机构。

技术介绍

[0002]近些年来，随着机器人技术的发展与普及，在很多高风险或者人力无法完成的工作中，机器人的使用变得越来越普遍。例如需要在狭小管道内部或外部行走，并可携带多种传感器的机器人，它可以在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业。
[0003]在工作当中的管道机器人常常需要进行前后移动和转向的动作，而现有管道机器人的每一个行进轮都配备有用独立的行进传动系统、转向传动系统以及相应的电机，导致机体内零部件较多，结构复杂，重量和体积都很大；另外，前后行进轮之间的同步联动需要基于精确的程序控制系统以及信号反馈系统，控制复杂、成本较高。
[0004]综上，现有管道机器人的行进和转向机构存在着诸多问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种管道机器人转向行进机构，它具有结构紧凑、体积小、传动效率高、操控简单的特点。
[0006]为实现上述目的，提出以下技术方案：一种管道机器人转向行进机构，包括机体、行进动力装置、转向动力装置和行进轮；机体的前部和后部均设有安装板，安装板下方均设有叉架；行进轮通过轮轴分别转动设置在前部和后部的叉架上；还包括行进蜗杆、行进蜗轮、第一连接轴、第二连接轴、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、转向蜗轮、转向蜗杆、第一传动齿轮、第二传动齿轮；第一连接轴竖向设置在叉架的顶部并设有贯通叉架的轴孔，第一连接轴穿过并转动设置在安装板上；转向蜗轮在安装板上部与第一连接轴连接并与转向蜗杆啮合；第二连接轴的下部在叉架的叉口内与第一锥形齿轮连接，上部穿过第一连接轴的轴孔与行进蜗轮连接，行进蜗轮与行进蜗杆啮合；叉架上设有横向转动设置的第三连接轴，第三连接轴的一端与第一传动齿轮连接，另一端伸入叉架的叉口内与第二锥形齿轮连接，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，第二传动齿轮设置在轮轴的一端并与第一传动齿轮传动配合；位于前部和后部的行进蜗杆之间，转向蜗杆之间分别通过第一传动杆和第二传动杆连接，第一传动杆和第二传动杆分别与行进动力装置、转向动力装置传动连接。
[0007]本专利技术的工作原理及使用原理在于：机器人开始在管道内或外行走工作时，行进动力装置启动，输出轴通过齿轮带动第一连接杆转动，第一连接杆带动位于机体前部和后部的行进蜗杆同步转动，行进蜗杆与叉架上部的行进蜗轮啮合传动，带动第二连接轴和第一锥形齿轮转动，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合传动，带动第三连接轴和第一传动齿轮转动，继而带动第二传动齿轮和行进轮转动，实现在管道内的前后移动的目的。
[0008]当机器人需要进行转向动作时，转向动力装置启动，转向动力装置的输出轴通过
齿轮带动第二传动杆转动，第二传动杆带动位于机体前部和后部的转向蜗杆同步转动，转向蜗杆与转向蜗轮啮合传动，带动第一连接轴和叉架转动，实现前部和后部行进轮同步转向的目的。
[0009]本方案通过传动杆连接前后部的转向蜗杆和行进蜗杆，继而分别驱动转向蜗轮和行进蜗轮即可实现前后部行进轮同步行进和转向的效果。将转向蜗轮和行进蜗轮集成到同一轴线上，结构紧凑，有利于减小机器人设备的体积与重量，并且转向机构和行进机构在各自工作过程中不产生干扰，机器人在行进的过程中也能实现转向的效果。
[0010]本专利技术的有益技术效果是：1、转向行进机构结构紧凑，有利于减少整体体积，减轻重量；2、蜗轮蜗杆结构传动比大，传动平稳，可实现行进和转向同步、同时进行，具有操控简单的特点；3、将带电的设备布置在机体内，通过传动机构将动力传递到机体外，具有隔爆的功能，提高了使用安全性。
附图说明
[0011]附图1为本专利技术管道机器人转向行进机构的连接结构示意图。
[0012]附图2为本专利技术管道机器人转向行进机构的传动结构示意图。
[0013]附图3为图2的侧视结构示意图。
[0014]附图4为本专利技术中行进轮的传动结构示意图。
[0015]附图5为本专利技术中叉架的结构示意图。
[0016]附图6为本专利技术中外壳的结构示意图。
[0017]附图7为本专利技术中行进轮连接结构示意图。
[0018]图中：1、机体；2、行进轮；3、安装板；4、叉架；5、轮轴；6、行进蜗杆；7、行进蜗轮；8、第一连接轴；9、第二连接轴；10、第一锥形齿轮；11、第二锥形齿轮；12、转向蜗轮；13、转向蜗杆；14、第一传动齿轮；15、第二传动齿轮；16、轴孔；17、第三连接轴；18、第一传动杆；19、第二传动杆；20、外壳；21、轮孔；22、蜗杆安装区；23、安装孔；24、长杆螺栓；25、第三传动齿轮；26、第四传动齿轮；27、第五传动齿轮；28、第六传动齿轮；29、支架；30、轴座；31、齿轮轴预留孔；32、电源；33、减速器；34、电机；35、第七传动齿轮；36、第八传动齿轮；37、第九传动齿轮；38、轮毂。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施例对本专利技术一种管道机器人转向行进机构进一步说明。
[0020]在管道内部，管道机器人可以通过行进轮移动。在管道外部，管道机器人通过机械手环抱在管壁上，再利用行进轮移动。
[0021]如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种管道机器人转向行进机构，包括机体1、行进动力装置、转向动力装置和行进轮2；机体1的前部和后部均设有安装板3，安装板3下方均设有叉架4；行进轮2通过轮轴5分别转动设置在前部和后部的叉架4上；还包括行进蜗杆6、行进蜗轮7、第一连接轴8、第二连接轴9、第一锥形齿轮10、第二锥形齿轮11、转向蜗轮12、转向蜗杆13、第一传动齿轮14、第二传动齿轮15；第一连接轴8竖向设置在叉架4的顶部并设有贯通叉架4的轴孔16，第一连接轴8穿过并转动设置在安装板3上；转向蜗轮12在安装板3上部与第一连接轴8连接并与转向蜗杆13啮合；第二连接轴9的下部在叉架4的叉口内与第一锥形
齿轮10连接，上部穿过第一连接轴8的轴孔16与行进蜗轮7连接，行进蜗轮7与行进蜗杆6啮合；叉架4上设有横向转动设置的第三连接轴17，第三连接轴17的一端与第一传动齿轮14连接，另一端伸入叉架4的叉口内与第二锥形齿轮11连接，第一锥形齿轮10与第二锥形齿轮11啮合，第二传动齿轮15设置在轮轴5的一端并与第一传动齿轮14传动配合；位于前部和后部的行进蜗杆6之间，转向蜗杆13之间分别通过第一传动杆18和第二传动杆19连接，第一传动杆18和第二传动杆19分别与行进动力装置、转向动力装置传动连接。
[0022]机器人开始在管道内或外行走工作时，行进动力装置启动，输出轴通过齿轮带动第一连接杆转动，第一连接杆带动位于机体1前部和后部的行进蜗杆6同步转动，行进蜗杆6与叉架4上部的行进蜗轮7啮合传动，带动第二连接轴9和第一锥形齿轮10转动，第一锥形齿轮10与第二锥形齿轮11啮合传动，带动第三连接轴17和第一传动齿轮14转动，继而带动第二传动齿轮15和行进轮2转动，实现在管道内的前后移动的目的。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人转向行进机构，包括机体（1）、行进动力装置、转向动力装置和行进轮（2）；机体（1）的前部和后部均设有安装板（3），安装板（3）下方均设有叉架（4）；行进轮（2）通过轮轴（5）分别转动设置在前部和后部的叉架（4）上；其特征在于，还包括行进蜗杆（6）、行进蜗轮（7）、第一连接轴（8）、第二连接轴（9）、第一锥形齿轮（10）、第二锥形齿轮（11）、转向蜗轮（12）、转向蜗杆（13）、第一传动齿轮（14）、第二传动齿轮（15）；第一连接轴（8）竖向设置在叉架（4）的顶部并设有贯通叉架（4）的轴孔（16），第一连接轴（8）穿过并转动设置在安装板（3）上；转向蜗轮（12）在安装板（3）上部与第一连接轴（8）连接并与转向蜗杆（13）啮合；第二连接轴（9）的下部在叉架（4）的叉口内与第一锥形齿轮（10）连接，上部穿过第一连接轴（8）的轴孔（16）与行进蜗轮（7）连接，行进蜗轮（7）与行进蜗杆（6）啮合；叉架（4）上设有横向转动设置的第三连接轴（17），第三连接轴（17）的一端与第一传动齿轮（14）连接，另一端伸入叉架（4）的叉口内与第二锥形齿轮（11）连接，第一锥形齿轮（10）与第二锥形齿轮（11）啮合，第二传动齿轮（15）设置在轮轴（5）的一端并与第一传动齿轮（14）传动配合；位于前部和后部的行进蜗杆（6）之间，转向蜗杆（13）之间分别通过第一传动杆（18）和第二传动杆（19）连接，第一传动杆（18）和第二传动杆（19）分别与行进动力装置、转向动力装置传动连接。2.如权利要求1所述的管道机器人转向行进机构，其特征在于，安装板（3）上设有外壳（20），外壳（20）的中部设有上下贯通的轮孔（21），外壳（20）内的一侧上方及另一侧下方分别设有与轮孔（21）连通的蜗杆安装区（22）；行进蜗杆（6）和转向蜗杆（13）分别转动设置在蜗杆安装区（22）内，行进蜗轮（7）和转向蜗轮（12）对应设置在轮孔（21）内。3.如权利要求2所述的管道机器人转向行进机构，其特征在于，外壳（20）顶部的四角分别设有安装孔（23），外壳（20）通过长杆螺栓（24）在安装孔（23）处固...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹浪，肖尧，方向明，杨易，张建，杨波，
申请(专利权)人：重庆七腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：