[發(fā)明專(zhuān)利]管道機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310676422.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103672292A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉棟;曾佑軒;楊博光;陸蓉蓉;辛紹杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): F16L55/32
• 分類(lèi)號(hào): F16L55/32;F16L101/30
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管道機(jī)器人。?

背景技術(shù)

隨著石油、化工、天然氣和核工業(yè)的發(fā)展，以及管道檢測(cè)或維修等工作的需要，管道機(jī)器人也得到了更為深入的研究和廣泛的使用。針對(duì)各種生產(chǎn)設(shè)備的輸送管道（水、汽、油等），以及特殊設(shè)備（高壓管道等）的安全檢測(cè)及維護(hù)，管道機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中具有很重要的實(shí)用價(jià)值。?

通常地，現(xiàn)有管道機(jī)器人多采用以下幾種結(jié)構(gòu)：履帶車(chē)結(jié)構(gòu)，底部采用履帶帶動(dòng)所述管道機(jī)器人在所述管道內(nèi)行走；支撐桿結(jié)構(gòu)，采用端部帶有輪子的折疊桿結(jié)構(gòu)將所述管道機(jī)器人支撐在所述管道中間，然后再實(shí)現(xiàn)行走運(yùn)動(dòng)；輪式結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)車(chē)輪或特殊結(jié)構(gòu)的車(chē)輪與管道內(nèi)壁面接觸，使所述管道機(jī)器人在所述管道內(nèi)行駛。?

但是，所述現(xiàn)有的管道機(jī)器人由于自身結(jié)構(gòu)限制，在實(shí)際應(yīng)用中存在如下問(wèn)題：第一、對(duì)管道的適應(yīng)性差，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，所述管道機(jī)器人的尺寸不可能做得過(guò)小，難以在管徑很小的管道中應(yīng)用；第二、在管道內(nèi)轉(zhuǎn)彎困難，特別是丁字路口的轉(zhuǎn)彎；第三、管道內(nèi)的異物，或者是管道本身發(fā)生變形，這些都將阻礙所述管道機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，甚至導(dǎo)致所述管道機(jī)器人側(cè)翻或者卡死等問(wèn)題。尋求一種能靈活應(yīng)用于各種管道檢測(cè)與維護(hù)等工作中的管道機(jī)器人，且所述管道機(jī)器人可適應(yīng)管道之形狀，并進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行走的管道機(jī)器人已成為本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題之一。?

故針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種管道機(jī)器人。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)管道機(jī)器人對(duì)管道的適應(yīng)性差、自由度低，以及不能根據(jù)所述管道之形狀進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行走等缺陷提供一種管道機(jī)器人。?

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，本發(fā)明提供一種管道機(jī)器人，所述管道機(jī)器人包括：?

機(jī)器人骨架，進(jìn)一步由所述第一十字軸萬(wàn)向鉸鏈和所述第二十字軸萬(wàn)向鉸鏈串聯(lián)形成；?

支桿，所述支桿之一端鉸鏈連接在所述機(jī)器人骨架上，所述支桿之另一端固定設(shè)置所述傳動(dòng)輪，且所述支桿之連接所述機(jī)器人骨架的一端通過(guò)所述彈性元件調(diào)節(jié)所述支桿的張開(kāi)角度；?

傳動(dòng)輪，設(shè)置在所述支桿之異于所述機(jī)器人骨架的一端，并通過(guò)所述錐齒和所述萬(wàn)向聯(lián)軸器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接；?

傳感器，分別設(shè)置在所述機(jī)器人骨架之兩端，以檢測(cè)所述管道之走向；?

無(wú)線信號(hào)收發(fā)器，設(shè)置在所述管道機(jī)器人上，并通過(guò)與外部電腦連接且設(shè)置在所述管道之管道口處的信號(hào)接收裝置進(jìn)一步與所述外部電腦訊號(hào)連接；以及，?

控制單元，根據(jù)所述傳感器之信號(hào)和所述外部電腦之指令控制所述管道機(jī)器人工作。?

可選地，所述彈性元件為彈簧。?

可選地，所述控制單元為單片機(jī)。?

可選地，所述第一十字軸萬(wàn)向鉸鏈和所述第二十字軸萬(wàn)向鉸鏈上的傳動(dòng)輪的數(shù)量分別為3～4個(gè)。?

可選地，設(shè)置在所述管道機(jī)器人之兩端的傳感器檢測(cè)所述管道之走向，?并將所述檢測(cè)信息傳送至所述控制單元，所述控制單元并進(jìn)一步處理所述信息，以控制所述管道機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。?

可選地，所述控制單元對(duì)所述管道機(jī)器人之運(yùn)動(dòng)的控制系通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而對(duì)所述傳動(dòng)輪進(jìn)行控制而實(shí)現(xiàn)。?

可選地，所述管道機(jī)器人采用由所述第一十字軸萬(wàn)向鉸鏈和所述第二十字軸萬(wàn)向鉸鏈串聯(lián)形成的機(jī)器人骨架，并通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制和內(nèi)齒轉(zhuǎn)副傳動(dòng)。?

綜上所述，本發(fā)明管道機(jī)器人通過(guò)采用由所述第一十字軸萬(wàn)向鉸鏈和所述第二十字軸萬(wàn)向鉸鏈串聯(lián)形成的機(jī)器人骨架，結(jié)構(gòu)緊湊，并可確保所述管道機(jī)器人能夠在彎角管道中自由轉(zhuǎn)向；同時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述管道機(jī)器人上的無(wú)線信號(hào)收發(fā)器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述管道機(jī)器人的遠(yuǎn)程操控。?

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明管道機(jī)器人之結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說(shuō)明。?