化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人制造方法及图纸

本发明专利技术公开了化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人，包括机器人主体，机器人主体两侧前端对称安装有圆形磁吸履带轮，机器人主体两侧后端对称安装有角形磁吸履带轮；机器人主体前端两侧内部对称安装有第一电机，用于连接圆形磁吸履带轮；机器人主体后端两侧外部对称安装有第二电机，用于连接角形磁吸履带轮；机器人主体上还设置有四个可吸附式机械足

【技术实现步骤摘要】
化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人


[0001]本专利技术属于气体检测设备
，具体涉及化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人
。

技术介绍

[0002]目前化工生产领域广泛使用的有毒有害气体检测仪器大多是固定式和便携式
。
因化工生产装置通常体积较大，且经常面临高温
、
高压的操作条件及介质有腐蚀性等复杂工况，所以不适宜将固定式有毒有害气体检测仪器直接安装在装置内；另外，虽然化工装置检修前会将物料排放，但在装置内残留有毒有害气体情况不明的时候，作业人员携带便携式有毒有害气体检测仪器贸然进入生产装置内进行气体检测和检修，会严重威胁其生命安全
。
[0003]目前，用于气体检测的机器人履带底盘形式居多，但只适用于在地面上行走，不能沿壁面行进，能在化工生产装置内部自由行进
、
用于检测化工生产装置内有毒有害气体的机器人鲜有报道
。
国内外诸多研究机构研发了多种适用于不同领域
、
具备不同功能的壁面移动机器人，如户外玻璃清洗机器人和无损检测机器人
。
从其吸附原理来看，主要有真空吸附
、
磁吸附
、
推力吸附与静电吸附四种吸附方式；从移动方式来看主要以轮式
、
履带式和脚足式三种方式为主
。
而现有壁面移动检测机器人在其实际使用中存在诸多缺陷，如：移动范围小，行进方式单一，行进过程颠簸，对检测过程以及数据传输过程会造成一定的影响，导致检测误差较大，信号传输延时或不稳定
。
[0004]由于上述缺陷的存在导致现有壁面移动机器人不能适应化工装置内部复杂的行进环境
(
装置内通常安装有多个结构
、
形状和尺寸差异较大的零部件
)
，即不能在化工生产装置内自由平稳行进，也不能满足有毒有害气体检测高灵敏度和高精度的要求
。
化工生产迫切需要研发一种能在化工生产装置内部自由行进
、
行进平稳
、
准确检测且实时反馈的有毒有害气体检测机器人
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人，解决了现有壁面移动机器人不能在化工生产装置内部自由平稳行进的问题
。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是，化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人，包括机器人主体，机器人主体两侧前端对称安装有圆形磁吸履带轮，机器人主体两侧后端对称安装有角形磁吸履带轮；机器人主体前端两侧内部对称安装有第一电机，用于连接圆形磁吸履带轮；机器人主体后端两侧外部对称安装有第二电机，用于连接角形磁吸履带轮；机器人主体上还设置有四个可吸附式机械足
。
[0007]本专利技术的特点还在于，
[0008]圆形磁吸履带轮包括第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮和第一从动轮通过第一履带连接，第一主动轮的中心处设置有第一主动轮与电机连接口，第一电机的主轴穿过
第一主动轮与电机连接口与第一主动轮连接；第一主动轮和第一从动轮之间还设置有第一护板，第一护板的上下表面均设置有第一护板电刷；第一履带的外表面上安装有多个第一电磁铁，第一履带的内表面上安装有多个第一磁铁电刷，第一电磁铁与第一磁铁电刷一一对应，且第一磁铁电刷与第一护板电刷之间可以相对滑动
。
[0009]角形磁吸履带包括第二主动轮和三个第二从动轮，三个第二从动轮呈三角形排布，且第二主动轮位于三个第二从动轮的中心处；三个第二从动轮通过第二履带连接；第二主动轮的圆心处设置有第二主动轮与电机连接口，第二电机的主轴伸入第二主动轮与电机连接口中，第二主动轮与第二电机的主轴连接；第二主动轮通过传动带与其中一个第二从动轮传动连接，三个第二从动轮与第二主动轮之间通过第二护板固定连接确定相对位置，第二护板的三条边外侧设置有第二护板电刷；第二履带的外表面上安装有多个第二电磁铁，第二履带的内表面上安装有多个第二磁铁电刷，第二电磁铁与第二磁铁电刷一一对应，且第二磁铁电刷与第二护板电刷之间可以相对滑动
。
[0010]可吸附式机械足包括吸盘装置，吸盘装置包括吸盘底座，吸盘底座上设置有多个吸盘进气口，吸盘底座上部设置有吸盘开关阀，吸盘开关阀上方通有管路，吸盘底座下底面均匀布置多个吸盘；还包括支撑腿，管路上端部伸入支撑腿内，管路端部伸出支撑腿内壁，且伸出端与真空发生器进气口连接，支撑腿上端部通过关节舵机与支撑臂连接，支撑臂与机器人主体连接
。
[0011]吸盘底座呈十字交叉形状；吸盘底座上穿插设置有多个输气管，输气管下端与吸盘进气口相通，上端分别与吸盘开关阀相连接
。
[0012]吸盘均通过固定螺母与吸盘底座连接，并且吸盘底座与吸盘之间设置有减震弹簧，减震弹簧的一端与吸盘底座的下底面连接，另一端与固定螺母连接
。
[0013]支撑臂端部设置有可吸附式机械足连接关节，机器人主体上设置有四个连接关节，可吸附式机械足连接关节与该连接关节连接
。
[0014]机器人主体前后两端的凹槽处对称设置有摄像装置；机器人主体上还设置有电子元件安置区
。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016](1)
本专利技术利用脚足式机器人越障能力强的优点，同时利用切比雪夫连杆机构良好的稳定性，将机器人设计为四足结构，并将负压吸附真空吸盘用于机器人的机械足上，通过四足间配合进行反复吸附与脱落，实现平稳移动和越障功能；
[0017](2)
本专利技术将电磁履带设计为圆形履带和角形履带，通过运动过程中圆形履带和角形履带两部分交替工作，进一步保障机器人在装置内行进的平稳性和连续性；
[0018](3)
本专利技术的机器人具备单独机械足
、
单独电磁履带以及机械足和电磁履带相结合三种行进方式，使有毒有害气体检测机器人能适应装置内复杂多变的行进环境，满足垂直
、
倒挂
、
水平以及任意角度时的移动需要，确保机器人在装置内壁面或内部零部件表面上行进的连续性和平稳性；
[0019](4)
本专利技术通过机械足真空吸附和履带电磁吸附两种固定方式将机器人固定在装置内壁或零部件表面，防止机器人因装置内零部件结构改变或残留介质等情况导致机械足真空吸附失效而出现倾覆
、
滑落或掉落现象，也有效避免因特殊情况临时断电造成电磁吸附失效而导致倾覆
、
滑落或掉落现象，进一步确保有毒有害气体检测机器人能牢固固定在
装置内部，并安全可靠地工作；
[0020](5)
本专利技术的履带为电磁履带，当履带接触装置内壁面或零部件表面时其处于通电状态
(
工作状态
)
，电磁吸附发挥作用，而履带不接触装置内壁面或零部件表面时，其处于断电状态
(
非工作状态...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人，其特征在于，包括机器人主体
(5)
，所述机器人主体
(5)
两侧前端对称安装有圆形磁吸履带轮
(2)
，所述机器人主体
(5)
两侧后端对称安装有角形磁吸履带轮
(3)
；所述机器人主体
(5)
前端两侧内部对称安装有第一电机
(25)
，用于连接圆形磁吸履带轮
(2)
；所述机器人主体
(5)
后端两侧外部对称安装有第二电机
(26)
，用于连接角形磁吸履带轮
(3)
；所述机器人主体
(5)
上还设置有四个可吸附式机械足
(4)。2.
根据权利要求1所述的化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人，其特征在于，所述圆形磁吸履带轮
(2)
包括第一主动轮
(6)
和第一从动轮
(7)
，所述第一主动轮
(6)
和第一从动轮
(7)
通过第一履带
(8)
连接，所述第一主动轮
(6)
的中心处设置有第一主动轮与电机连接口
(32)
，所述第一电机
(25)
的主轴穿过第一主动轮与电机连接口
(32)
与第一主动轮
(6)
连接；所述第一主动轮
(6)
和第一从动轮
(7)
之间还设置有第一护板
(9)
，所述第一护板
(9)
的上下表面均设置有第一护板电刷
(30)
；所述第一履带
(8)
的外表面上安装有多个第一电磁铁
(14)
，所述第一履带
(8)
的内表面上安装有多个第一磁铁电刷
(29)
，所述第一电磁铁
(14)
与第一磁铁电刷
(29)
一一对应，且所述第一磁铁电刷
(29)
与第一护板电刷
(30)
之间可以相对滑动
。3.
根据权利要求1所述的化工装置内部检修用有毒有害气体检测机器人，其特征在于，所述角形磁吸履带
(3)
包括第二主动轮
(10)
和三个第二从动轮
(11)
，三个所述第二从动轮
(11)
呈三角形排布，且所述第二主动轮
(10)
位于三个第二从动轮
(11)
的中心处；三个所述第二从动轮
(11)
通过第二履带
(36)
连接；所述第二主动轮
(10)
的圆心处设置有第二主动轮与电机连接口
(31)
，所述第二电机
(26)
的主轴伸入第二主动轮与电机连接口
(31)
中，所述第二主动轮
(10)
与第二电机
(26)
的主轴连接；所述第二主动轮
(10)
通过传动带
(12)
与其中一个第二从动轮
(11)
传动连接，三个所述第二从动轮
(11)
之间与第二主动轮之间通过第二护板
(13)
固定连接确定相对位置，所述第二护板
(13)
的三条边外侧设置有第二护板电刷
(41)
；所述第二履带

【专利技术属性】
技术研发人员：郭莉，王宇辉，王丹军，崔鹏飞，卢馨怡，付峰，
申请(专利权)人：延安大学，
类型：发明
国别省市：