[發明專利]一種柔性錐螺旋驅動管道機器人

有效

• 申請號: 201710577457.2
• 申請日: 2017-07-15
• 公開（公告）號: CN107339545B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 新昌縣羽林街道東商機械廠
• 主分類號: F16L55/28
• 分類號: F16L55/28
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 楊俊達

本發明公開一種柔性錐螺旋驅動管道機器人，包含三個錐段、三個安裝座、舵機、惰輪、中心輪、柔性軸、空心十字軸、電機、鋰電池、腿桿、支撐輪，三個錐段與各自安裝座可以相對轉動，相連的兩個安裝座由虎克鉸結構連接，車體外均布安裝有六個腿桿，腿桿由舵機驅動，每個腿桿末端均安裝有一個支撐輪，車體中心前端安裝有一個電機，中心后端安裝有一塊鋰電池，第二錐段、第三錐段與相應的安裝座之間均是定軸輪系傳動，三段柔性軸將電機輸出軸、兩個中心輪、第一錐段連接為同軸傳動結構，柔性軸可以采用鋼絲繩或橡膠等材質，可以很好地傳遞扭轉力矩，并且能夠很好地實現連續彎曲。

技術領域

本發明涉及一種管道機器人，尤其涉及一種柔性錐螺旋驅動管道機器人。

背景技術

管道運輸是用管道作為運輸工具的一種長距離輸送液體和氣體物資的輸送方式。管道運輸不僅運輸量大、連續、迅速、經濟、安全、可靠、平穩而且投資少、占地少、費用低，還可實現自動控制。管道運輸還可省去水運或陸運過程中的中轉環節，縮短運輸周期，降低運輸成本，提高運輸效率。目前，管道運輸的管道口徑不斷增大、運輸能力大幅提高、管道運距迅速增加，而隨著工作時間的增長，很多問題應運而生，如管道長期處于壓力大的惡劣環境中，受到水、油混合物、硫化氫等有害物質的腐蝕，管道受蝕后，管壁變薄，易產生裂縫，造成泄露的問題，存在重大安全隱患，因此需要定時對管道進行檢修，由于管道本身所具備的局限性，管道機器人應運而生。

通常地，現有管道機器人多采用以下幾種結構：履帶車結構，采用履帶帶動所述管道機器人在管道內行走；輪式結構，采用傳統車輪或特殊結構的車輪與管道內壁面接觸并提供驅動力，使所述管道機器人在管道內行駛?，F有的管道機器人在實際應用中還存一些不足，特別是對管道的適應性差，由于機械結構的限制，所述管道機器人在管道內轉彎困難，尤其是在丁字管道口的轉彎問題更加突出。

尋求一種適用于各種管道檢修工作的管道機器人，且所述管道機器人可適應各種管道形狀，并進行轉彎行走的管道機器人已成為本領域亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種柔性錐螺旋驅動管道機器人，該機器人可適應多種管道形狀，并在管道內進行轉彎行走。

本發明所采用的技術方案為：一種柔性錐螺旋驅動管道機器人，包含第一錐段、第一安裝座、第二錐段、第二安裝座、第三錐段、第三安裝座、第一舵機、第二舵機、第三舵機、第四舵機、第五舵機、第六舵機、第二段惰輪、第三段惰輪、第二段中心輪、第三段中心輪、第一柔性軸、第二柔性軸、第三柔性軸、第一空心十字軸、第二空心十字軸、第三空心十字軸、電機、鋰電池、腿桿、支撐輪，其特征在于：第一錐段安裝于第一安裝座，兩者可以相對轉動且不分離，第一錐段外錐面設有第一錐形螺旋翼，第一安裝座后端設有U形叉，第二錐段安裝于第二安裝座，兩者可以相對轉動且不分離，第二安裝座前端和后端均設有一個U形叉，第一安裝座后端的U形叉與第二安裝座前端的U形叉通過第一空心十字軸連接構成虎克鉸結構，第一空心十字軸的兩個相互垂直的軸分別與第一舵機(1.3)和第二舵機(2.3)的輸出軸固連，第一舵機(1.3)和第二舵機(2.3)分別安裝于第一安裝座的后端面和第二安裝座的前端面，第三錐段外錐面設有第三錐形螺旋翼，第三錐段安裝于第三安裝座，兩者可以相對轉動且不分離，第三安裝座前端和后端均設有一個U形叉，第二安裝座后端的U形叉與第三安裝座前端的U形叉通過第二空心十字軸連接構成虎克鉸結構，第二空心十字軸的兩個相互垂直的軸分別與第三舵機(2.4)和第四舵機(3.3)的輸出軸固連，第三舵機和第四舵機分別安裝于第二安裝座的后端面和第三安裝座的前端面，車體前端設有U形叉，第三安裝座后端的U形叉與車體前端的U形叉通過第三空心十字軸連接構成虎克鉸結構，第三空心十字軸的兩個相互垂直的軸分別與第五舵機和第六舵機的輸出軸固連，第五舵機和第六舵機分別安裝于第三安裝座的后端面和車體的前端面。