一种自适应性管道机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自适应性管道机器人，包括自适应变径机构、转向机构、行进机构和连接机构，两个所述自适应变径机构的基座端通过所述连接机构相连，所述转向机构安装在所述自适应变径机构的伸缩端的摆动端，所述行进机构安装在所述转向机构上。自适应变径机构，可根据不同管径的管道自动调整管道机器人的体积，以适应不同管道直径的转换。以适应不同管道直径的转换。以适应不同管道直径的转换。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应性管道机器人


[0001]本技术属于机器人领域，具体涉及一种自适应性管道机器人。

技术介绍

[0002]随着城市现代化的建设和发展，管道成为城市资源运输的重要途径。为了使工业生产和居民生活得到便利，现代化城市的地下往往布置了大量密集的管道网络，但是随着管道使用年限的增加，管道的老化腐蚀以及外力作用导致的局部被破坏，管道内部污垢的堆积导致局部堵塞，这些会影响城市居民的日常生活，甚至还会为城市的正常运作带来安全隐患。全国每年因此类地下管道事故造成的直接经济损失达数十亿元人民币。所以定期检查和维护管道的使用状况十分有必要。
[0003]城市中大多数管道布置在地下且错综复杂，不同功能、不同区域的管道直径大小不同，传统的检测方法可行度低。管道机器人的研发很好地针对这些问题，机器代替人来对管道进行定期检测，大大降低了管道检测的维护成本以及检测维护工作的风险指数。
[0004]管道机器人是一类能在管道内独立工作的机电一体化装置，集成控制系统、功能装置、检测装置、电源等部分。我国现阶段对于管道机器人的研发还停留在实验阶段，市面上还没有出现功能完善，性能稳定的管道检测机器人，大部分管道检测机器人只能适应局部管道的工作环境，无法转弯，以及实现对不同直径大小的管道进行检测工作，但是城市管道网络环境复杂，管道使用年限以及管道使用环境都会导致管道内部工作环境不同，功能单一的管道检测机器人难以对一个区域内的管道进行检测。因此研发一款能适应多地形，不同环境的多功能管道检测机器人对城市发展和城市安全都有重要意义。
[0005]目前的管道机器人技术主要存在的几个问题有：
[0006]（1）现有的管道机器人种类很多，但大多数结构复杂，质量大，在城市管道内行动不方便。
[0007]（2）管道机器人的工作环境复杂，不同区域的管道可能管道半径不同，现有大多数管道机器人不能胜任在不同管径管道内自如工作的要求。
[0008]（3）城市的管道网复杂，存在多通口管道，现有的管道机器人无法准确在指定通口转弯。

技术实现思路

[0009]本技术实施例的目的是提供一种自适应性管道机器人，以至少解决相关技术中存在的不能在不同管径管道工作、无法准确在指定通口转弯等问题。
[0010]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
[0011]一种自适应性管道机器人，包括自适应变径机构、转向机构、行进机构和连接机构，两个所述自适应变径机构的基座端通过所述连接机构相连，所述转向机构安装在所述自适应变径机构的伸缩端的摆动端，所述行进机构安装在所述转向机构上。
[0012]进一步地，所述自适应变径机构包括摆动机构、推杆、中间固定件、弹簧、伸缩杆和
第一球型关节，所述中间固定件上至少安装三个所述摆动机构，所述中间固定件与所述伸缩杆的前端固定连接，所述第一球型关节固定在所述伸缩杆的后端，所述推杆的一端穿过所述中间固定件的中心孔后与所述伸缩杆的后端固定连接，所述弹簧的两端抵接在所述伸缩杆的后端与所述中间固定件之间，所述推杆的另一端作为所述摆动机构的驱动输入端，所述转向机构安装在所述摆动机构的摆动端，所述运动机构安装在所述转向机构上。
[0013]进一步地，所述摆动机构包括电机固定支架、支撑杆、第一连杆、第二连杆和连杆支架，所述第一连杆和第二连杆的两端分别铰接在所述电机固定支架和连杆支架，第一连杆和第二连杆平行布置，所述支撑杆的一端铰接在所述第一连杆或第二连杆上，所述支撑杆的另一端铰接在所述驱动输入端。
[0014]进一步地，所述摆动机构沿圆周方向均匀分布。
[0015]进一步地，所述转向机构包括旋转支架和转向电机，所述转向电机安装在所述电机固定支架上，所述旋转支架安装在所述转向电机的转轴上。
[0016]进一步地，所述行进机构包括履带、行进电机、主动齿轮、从动齿轮和履带轮，所述行进电机安装在所述行进电机固定支架上，两个所述履带轮平行支承在所述行进电机固定支架上，每个所述履带轮上均固定连接有从动齿轮，所述主动齿轮安装在所述行进电机的转轴上，所述主动齿轮和从动齿轮啮合传动。
[0017]进一步地，还包括缓冲结构，所述缓冲结构包括固定在所述固定支架上的套杆、固定在所述电机固定支架上的套筒、缓震弹簧，所述套筒套接在所述套杆上，所述缓震弹簧的一端抵接在所述套筒上，另一端抵接在所述套杆上。
[0018]进一步地，所述连接机构包括依次铰接的连接件和多个第二球型关节。
[0019]进一步地，所述第二球型关节包括本体以及固定在所述本体上的铰接头，所述本体上还开有与所述铰接头相配合的第一铰接槽。
[0020]进一步地，所述连接件的两端具有与所述铰接头相配合的第二铰接槽。
[0021]根据以上技术方案，本技术具有如下技术效果：
[0022]1、自适应变径机构，可根据不同管径的管道自动调整管道机器人的体积，以适应不同管道直径的转换。
[0023]2、具有越障功能，能够跨越管道内部小微型障碍物，从而不影响管道机器人在管道内部的工作。
[0024]3、针对多通口管道交叉口的工况，设计转向机构，使管道机器人能够精准进入正确的管道口。
[0025]4、在不影响管道机器人结构强度的前提下精简了结构来降低管道机器人的质量，提高了管道机器人在不同工作情况下的运动灵敏性。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1是本专利技术提供的一种自适应管径的管道机器人总装配图；
[0028]图2是本专利技术提供的一种自适应管径的管道机器人的自适应变径机构示意图；
[0029]图3是本专利技术提供的一种自适应管径的管道机器人的转向机构示意图；
[0030]图4是本专利技术提供的一种自适应管径的管道机器人运动机构示意图；
[0031]图5是本专利技术提供的一种自适应管径的管道机器人的连接机构示意图；
[0032]图6是本专利技术提供的一种自适应管径的管道机器人伸缩杆示意图；
[0033]图中标号：自适应变径机构100、转向机构200、行进机构300、连接机构400、缓冲结构500；摆动机构101、推杆102、中间固定件103、弹簧104、伸缩杆105、第一球型关节106；电机固定支架1011、支撑杆1012、第一连杆1013、第二连杆1014、连杆支架1015；
[0034]旋转支架201、转向电机202；履带301、行进电机302、主动齿轮303、从动齿轮304、履带轮305；连接件401、第二球型关节402；本体4021、铰接头4022、第一铰接槽4023、第二铰接槽4024；套杆501、套筒502、缓震弹簧503。
具体实施方式
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应性管道机器人，其特征在于，包括自适应变径机构（100）、转向机构（200）、行进机构（300）和连接机构（400），两个所述自适应变径机构（100）的基座端通过所述连接机构（400）相连，所述转向机构（200）安装在所述自适应变径机构（100）的伸缩端的摆动端，所述行进机构（300）安装在所述转向机构（200）上。2.根据权利要求1所述的一种自适应性管道机器人，其特征在于，所述自适应变径机构（100）包括摆动机构（101）、推杆（102）、中间固定件（103）、弹簧（104）、伸缩杆（105）和第一球型关节（106），所述中间固定件（103）上至少安装三个所述摆动机构（101），所述中间固定件（103）与所述伸缩杆（105）的前端固定连接，所述第一球型关节（106）固定在所述伸缩杆（105）的后端，所述推杆（102）的一端穿过所述中间固定件（103）的中心孔后与所述伸缩杆（105）的后端固定连接，所述弹簧（104）的两端抵接在所述伸缩杆（105）的后端与所述中间固定件（103）之间，所述推杆（102）的另一端作为所述摆动机构（101）的驱动输入端，所述转向机构（200）安装在所述摆动机构（101）的摆动端。3.根据权利要求2所述的一种自适应性管道机器人，其特征在于，所述摆动机构（101）包括电机固定支架（1011）、支撑杆（1012）、第一连杆（1013）、第二连杆（1014）和连杆支架（1015），所述第一连杆（1013）和第二连杆（1014）的两端分别铰接在所述电机固定支架（1011）和连杆支架（1015），第一连杆（1013）和第二连杆（1014）平行布置，所述支撑杆（1012）的一端铰接在所述第一连杆（1013）或第二连杆（1014）上，所述支撑杆（1012）的另一端铰接在所述驱动输入端。4.根据权利要求2所述的一种自适应性管道机器人，其特征在于，所述摆动机构（101）沿圆周方向均匀分布。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宁，赵华成，许赵慧，韩轶锴，汪文涛，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：新型
国别省市：