[實用新型]應用于縫隙或管內的管狀體送進機器人

有效

• 申請號: 201520172840.6
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN204686880U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 沈林勇;邱亞;朱倩;楊呂劍;丁航;雷鳳俠
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B62D57/02;F16L55/32;F16L101/30
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本實用新型涉及一種應用于縫隙或管內的管狀體送進機器人，適用于地震廢墟縫隙搜救、探測等領域。

背景技術

應用于縫隙或管內的管狀體送進裝備發展緩慢，相關的文獻和專利較少。目前，對管狀體的送進裝備有著廣泛的需求，如地下或不規則的通道等場合的探測和置物。尤其是一些特殊的場合，如發生地震、坍塌后的廢墟現場，將探測和救援的裝備送進進廢墟縫隙工作，盡可能擴大搜救范圍，爭取搜救時間，顯得極為重要。隨著科技的發展，借助先進的科學技術，科技搜救被廣泛的應用于災后救援，例如生命探測儀等一些科學搜救設備。雖然先進的生命探測儀可以搜尋生命跡象，但是他們的使用范圍有很大的局限性。大多的生命探測儀只能探測到在廢墟表層，探測的深度有限的，并不能深入探測到廢墟內部的生命信號，并且廢墟內部復雜混亂的環境嚴重影響信號的質量和精度，使之無法有效的進行搜救。廢墟內有許多狹小的空間，這些狹小的空間對于人和搜救犬來說，十分狹小從而不能進入內部進行救援。為了滿足災難廢墟救援工作的需要，國內外很多研究機構都開展了大量的研究工作，應用于災難廢墟現場環境的履帶式機器人、多態機器人、仿生機器人等各類型搜救機器人被研制出來。但這些搜救機器人主要還是集中于表面搜救，無法深入縫隙。目前，廢墟內部的搜救工作一般都是依靠細小的管狀體（如“蛇眼”生命探測儀）或蛇形機器人，這類機器人或者探測儀由于缺乏送進裝置，深入廢墟縫隙的距離很有限，因此對管狀體的送進裝備有著迫切的需求。

實用新型內容

為了克服目前管狀體無法人工或自主深入縫隙的不足，本實用新型的目的是提供一種應用于縫隙或管內的管狀體送進機器人，該管狀體送進機器人可用于直徑Φ10-14mm的剛性或具有一定柔性的管狀體，在截面尺寸能包含Φ80mm圓截面的縫隙空間中，通過多個機器人協同工作完成送進工作。機器人可搭載擴展功能模塊，實現對縫隙空間內部或管道內部情況的檢查、檢測。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種應用于縫隙或管內的管狀體送進機器人，包括環抱式的機器人機體、機器人機體內部安裝的驅動機構、送進機構和撐開機構；所述機器人機體由三瓣相同的機體模塊構成，所述機體模塊均船形，三瓣機體模塊在邊緣通過合頁鉸接，兩端收合的兩瓣通過可調式螺紋連接；機體模塊上安裝有導輪座，導輪座上裝有導輪，導輪使機器人的運動保持平穩。

所述驅動機構包括微型直流電機、減速器、電機座；微型直流電機與減速器相連，通過螺釘安裝于電機座上，電機座由螺釘固定在機體模塊內部的右側。

所述送進機構包括第一錐齒輪、第二錐齒輪、第一主動摩擦輪軸座、第二主動摩擦輪軸座、主動摩擦輪、主動摩擦輪軸、被動摩擦輪、被動摩擦輪軸、被動摩擦輪軸座；所述主動摩擦輪軸通過第一主動摩擦輪軸座和第二主動摩擦輪軸座固定在機體模塊上，所述第一錐齒輪通過緊定螺釘固定在減速器輸出軸上，所述第二錐齒輪通過緊定螺釘固定在主動摩擦輪軸上，所述第一錐齒輪與第二錐齒輪相互嚙合；所述主動摩擦輪使用緊定螺釘固定在主動摩擦輪軸上，置于機體模塊前槽中；所訴被動摩擦輪軸通過被動摩擦輪軸座固定在機體模塊上，所述被動摩擦輪使用緊定螺釘安裝于被動輪軸上，置于機體模塊后槽中。

所述撐開機構包括行太陽輪、星齒輪、行星輪架、第一連接件、杠桿、杠桿座、第二連接件、左導桿、撐蓋和右導桿；所述太陽輪通過緊定螺釘固定在主動摩擦輪軸上，行星輪與太陽輪嚙合并空套在行星輪架上，行星輪架安裝在主動摩擦輪軸上并繞其轉動，行星輪架另一端通過第一連接件與杠桿連接，左導桿通過第二連接件與杠桿連接，左導桿穿過機體模塊導向孔，通過螺釘安裝在撐蓋上；右導桿與左導桿對稱，穿過機體模塊導向孔，通過螺釘安裝在撐蓋上。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

本實用新型實現在狹小縫隙中對管狀體的送進工作，尤其是地震等災難引起坍塌而人工無法到達的廢墟縫隙；機器人可多個協同工作，通過前拉后推的送進方式，對剛性或具有一定柔性的管狀體均能實現送進；機器人還預留有空間，可搭載擴展模塊，如傳感器，微型CCD攝像頭，實現定位與縫隙內部或管道內部的情況探察；三瓣式結構增加了主動摩擦輪個數，提供了更大的送進力；三瓣式結構提高了工作的可靠性，在一瓣機構發生故障時，機器人仍可進行工作；撐開機構使用了空套式行星輪系結構，從機械上實現了機器人沿管狀體前進時，撐開機構自動收合，后退時則自動張開一定角度的聯合運動；機器人上裝有多組導輪，導輪可使機器人受到外界摩擦減小，運動時保持平穩，不易晃動；機器人后槽中設計裝有被動摩擦輪，使機器人運動更平穩。

附圖說明