一種可調式爬行管道機器人的製作方法

2023-08-03 01:05:31

專利名稱：一種可調式爬行管道機器人的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機器人，具體涉及一種可調式爬行管道機器人。
背景技術：
在國民經濟的許多領域，管道的使用非常廣泛，管道內形成了隱蔽的小環境，為了探索管道內部，實現對管道檢測、清理、維護等項目的作業，管道機器人應運而生。由於管道內空間狹小，內部空間隱蔽，到目前為止，經過各國學者努力，雖然也出現了各種形式的管道機器人，但都存在一些不足，如適應能力不夠、結構複雜、移動速度慢、成本高、可靠性低等一些問題，給實際生產作業帶來了困難。
發明內容本實用新型的目的在於:提供一種結構簡單、可靠性高、可調性好、拆裝方便、成本低廉、適應不同口徑管道作業的可調式爬行管道機器人。本實用新型的技術方案是:一種可調式爬行管道機器人，它由電機、前機體、後機體、前滑塊、後滑塊、連杆、前滑杆和後滑杆構成，其特徵在於:前機體和後機體上分別設置有滑槽，前滑塊和後滑塊分別通過滑槽活動安裝在前機體和後機體上，前滑塊上通過固定板安裝有電機，電機的傳動軸上安裝有旋轉盤，旋轉盤上設置有連接銷，後滑塊上焊裝有連接塊，連接塊頂部通過安裝孔A活動安裝有鉸接銷A，旋轉盤由連接銷通過連杆與連接塊頂部的鉸接銷A連接；固定板前端的前滑塊上通過安裝孔B安裝有鉸接銷B，連接塊兩側的後滑塊上對稱狀設置有安裝孔C，安裝孔C內活動安裝有鉸接銷C ;前滑塊和後滑塊兩側的前機體和後機體上分別對稱設置有翼緣，翼緣上通過限位件分別對稱安裝有前滑杆和後滑杆，前滑杆和後滑杆的一端分別安裝有支撐腳，前滑杆和後滑杆的另一端分別與前滑塊上的鉸接銷B和後滑塊上的鉸接銷C活動連接，所述的後機體上設置有電纜孔，電纜線穿過電纜孔與電機連接，所述的前機體和後機體底部分別安裝有滑輪。所述的支撐腳為半球形。所述的安裝孔A、安裝孔B和安裝孔C數量分別為I一5個。本實用新型的優點在於:該可調式爬行管道機器人結構簡單，前、後滑塊通過連杆相連，前滑塊上固裝有電機，前、後滑塊上並且分別鉸接有支撐腳，工作時，通過改變支撐腳的鉸接點，可以獲得支撐腳的不同張開距離，從而達到適應不同口徑管道的爬行需要，實現對管道檢測、清理、維護等工作。解決了現有管道機器人適應能力不夠、結構複雜、移動速度慢、成本高、可靠性低等的問題，特別適用於對管道檢測、清理、維護等作業使用。

圖1為本實用新型的結構示意圖；[0011]圖2為本實用新型的側視結構示意圖；圖中:1、電機,2、前機體,3、後機體,4、前滑塊,5、後滑塊,6、連杆,7、前滑杆,8、後滑杆，9、滑槽，10、固定板，11、旋轉盤，12、連接銷，13、連接塊，14、安裝孔A，15、鉸接銷A，16、安裝孔B，17、鉸接銷B，18、安裝孔C，19、鉸接銷C，20、翼緣，21、限位件，22、前滑杆，23、後滑杆，24、支撐腳，25、電纜線，26、滑輪。
具體實施方式
該可調式爬行管道機器人由電機1、前機體2、後機體3、前滑塊4、後滑塊5、連杆6、前滑杆7和後滑杆8構成。前機體2和後機體3上分別設置有滑槽9，前滑塊4和後滑塊5分別通過滑槽9活動安裝在前機體2和後機體3上。前滑塊4上通過固定板10安裝有電機1，電機I的傳動軸上安裝有旋轉盤11，旋轉盤11上設置有連接銷12。後滑塊5上焊裝有連接塊13，連接塊13頂部通過安裝孔A14活動安裝有鉸接銷A15，旋轉盤11由連接銷12通過連杆6與連接塊13頂部的鉸接銷A15連接。固定板10前端的前滑塊4上通過安裝孔B16安裝有鉸接銷B17，連接塊13兩側的後滑塊5上對稱狀設置有安裝孔C18，安裝孔C18內活動安裝有鉸接銷C19。安裝孔A14、安裝孔B16和安裝孔C18數量分別為I一5個。前滑塊4和後滑塊5兩側的前機體2和後機體3上分別對稱設置有翼緣20,翼緣20上通過限位件21分別對稱安裝有前滑杆7和後滑杆8，前滑杆7和後滑杆8的一端端頭分別安裝有半球形的支撐腳22，前滑杆7和後滑杆8的另一端端頭分別與前滑塊4上的鉸接銷B17和後滑塊5上的鉸接銷C19活動連接。後機體3上設置有電纜孔，電纜線23穿過電纜孔與電機連I接，前機體2和後機體3底部分別安裝有滑輪24，以確保該機器人前進時，前後機體不至於擦碰管道。工作時，首先將工作儀器安裝在前機體2上，再依次將前機體2和後機體3放置於待作業的管道內，然後啟動電機1，旋轉盤11開始轉動，連杆6開始受到拉力，當旋轉盤11轉動到一定角度時(最高點)，通過連杆6拉動後滑塊5在後機體3上沿滑槽9前行，同時後滑杆8在後滑塊5的拉力下作合攏動作，當後滑塊5前行到滑槽9止點時，帶動後機體3前行。由於前滑塊4和後滑塊5在滑槽9內的運行軌跡小於連杆6的運行軌跡，當旋轉盤11轉動到一定角度時(最低點)，連杆6推動後滑塊5在滑槽9內向後運行，同時後滑杆8在後滑塊5的推力下逐步撐開，支撐腳(22)並卡在管道的內壁上，當後滑塊5後退到滑槽9止點時，此時後機體3在後滑杆8的作用下無法後退，連杆6對後滑塊5的推力演變成對前滑塊4的前行動力，前滑塊4在連杆6的推力作用下在前機體2上沿滑槽9前行，同時前滑杆7在前滑塊4的推力下作合攏動作，當前滑塊4前行到滑槽9止點時，推動前機體2前行。隨著旋轉盤11的轉動，連杆6帶動後滑塊5在後機體3上再次沿滑槽9前行，此時前滑塊4在連杆6的作用下在前機體2上沿滑槽9後退，同時前滑杆7逐步撐開，支撐腳(22)並卡在管道的內壁上，當後滑塊5前行到滑槽9止點時，前機體2在前滑杆7的作用下無法後退，進而帶動後機體3上再次前行，如此循環，從而達到在管道內的爬行目的。[0021]該可調式爬行管道機器人當遇到一定曲率半徑的彎管時，由於彎道左右曲率半徑不一樣，撐開的滑杆左右受力不一樣，轉向側受力大，相對側受力小，通過滑杆使滑塊受到一定的側向力，此側向力使機體向轉向側移動，實現前後機體的轉向能力。該可調式爬行管道機器人依據尺蠖昆蟲的爬行原理，使其在工作中前機體2和後機體3交替前行，通過鉸接前滑杆7和後滑杆8的鉸接銷B17和鉸接銷C19在安裝孔B16和安裝孔C18的調節，改變前滑杆7和後滑杆8的鉸接點，可調節前滑杆7和後滑杆8的張開間距，從而達到適應不同口徑管道的爬行需要。
權利要求1.一種可調式爬行管道機器人，它由電機(I)、前機體(2)、後機體(3)、前滑塊(4)、後滑塊(5)、連杆(6)、前滑杆(7)和後滑杆(8)構成，其特徵在於:前機體(2)和後機體(3)上分別設置有滑槽(9)，前滑塊(4)和後滑塊(5)分別通過滑槽(9)活動安裝在前機體(2)和後機體(3)上，前滑塊(4)上通過固定板(10)安裝有電機(I )，電機(I)的傳動軸上安裝有旋轉盤(11)，旋轉盤(11)上設置有連接銷(12 )，後滑塊(5 )上焊裝有連接塊(13 )，連接塊(13)頂部通過安裝孔A (14)活動安裝有鉸接銷A (15)，旋轉盤(11)由連接銷(12)通過連杆(6)與連接塊(13)頂部的鉸接銷A (15)連接；固定板(10)前端的前滑塊(4)上通過安裝孔B (16)安裝有鉸接銷B (17)，連接塊(13)兩側的後滑塊(5)上對稱狀設置有安裝孔C (18)，安裝孔C (18)內活動安裝有鉸接銷C (19);前滑塊(4)和後滑塊(5)兩側的前機體(2 )和後機體(3 )上分別對稱設置有翼緣(20 ),翼緣(20 )上通過限位件(21)分別對稱安裝有前滑杆(7)和後滑杆(8)，前滑杆(7)和後滑杆(8)的一端分別安裝有支撐腳(22)，前滑杆(7)和後滑杆(8)的另一端分別與前滑塊(4)上的鉸接銷B (17)和後滑塊(5)上的鉸接銷C (19)活動連接，所述的後機體(3)上設置有電纜孔，電纜線(23)穿過電纜孔與電機(I)連接，所述的前機體(2)和後機體(3)底部分別安裝有滑輪(24)。
2.根據權利要求1所述的可調式爬行管道機器人，其特徵在於:所述的支撐腳(22)為半球形。
3.根據權利要求1所述的可調式爬行管道機器人，其特徵在於:所述的安裝孔A(14)、安裝孔B (16)和安裝孔C (18)數量分別為I一5個。
專利摘要本實用新型涉及一種機器人，具體涉及一種可調式爬行管道機器人。它由電機、前機體、後機體、前滑塊、後滑塊、連杆、前滑杆和後滑杆構成。前機體和後機體上分別設置有滑槽，前滑塊和後滑塊分別通過滑槽活動安裝在前機體和後機體上，前滑塊上通過固定板安裝有電機，電機的傳動軸上安裝有旋轉盤，本實用新型通過改變支撐腳的鉸接點，可以獲得支撐腳的不同張開距離，從而達到適應不同口徑管道的爬行需要，實現對管道檢測、清理、維護等工作。解決了現有管道機器人適應能力不夠、結構複雜、移動速度慢、成本高、可靠性低等的問題，特別適用於對管道檢測、清理、維護等作業使用。
文檔編號F16L55/32GK203023741SQ201320008230
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者彭三河, 帥青文, 李垚, 鄢標 申請人:長江大學