[發明專利]一種多模式管道機器人及其爬行方法

在審

• 申請號: 201710657052.X
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107202221A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 牛心健;鄭麗
• 申請（專利權）人: 馬鞍山福來伊環保科技有限公司
• 主分類號: F16L55/28
• 分類號: F16L55/28;F16L101/30
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種多模式管道機器人，包括機身和爬升機構(5)，所述爬升機構(5)包括四個，分別由設置在機身四個拐角上的左上爬升機構(5-1)、右上爬升機構(5-2)、左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)組成，其特征在于：所述的機身包括通過升降機構連接的上機身(1)和下機身(2)，升降機構可控制上機身(1)和下機身(2)的相對運動，使上機身(1)和下機身(2)相靠近或遠離；所述左上爬升機構(5-1)和右上爬升機構(5-2)位于上機身(1)上，左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)位于下機身(2)上。

2.根據權利要求1所述的一種多模式管道機器人，其特征在于：所述的升降機構包括絲杠螺母副(3)和升降電機(4)，上機身(1)和下機身(2)之間通過絲杠螺母副(3)連接，并通過升降電機(4)驅動。

3.根據權利要求1或2所述的一種多模式管道機器人，其特征在于：所述的爬升機構(5)包括上連桿(502)、上電機(503)、下電機(504)、下連桿(506)、擺動桿(507)和擺動電機(508)；所述擺動桿(507)的一端連接機身，并通過擺動電機(508)驅動；所述上電機(503)和下電機(504)都安裝在擺動桿(507)的另一端，上電機(503)連接上連桿(502)的一端，下電機(504)連接下連桿(506)的一端；所述上連桿(502)的另一端連接有上爬行塊(501)，下連桿(506)的另一端連接有下爬行塊(505)。

4.一種交替升降式管道機器人的爬行方法，其操作步驟為：

①左上爬升機構(5-1)和右上爬升機構(5-2)的上電機(503)和下電機(504)動作，驅動上連桿(502)和下連桿(506)分別順時針和逆時針轉動，使左上爬升機構(5-1)和右上爬升機構(5-2)的上爬行塊(501)和下爬行塊(505)脫離與管壁的接觸；

②升降機構工作，升降電機(4)通過絲杠螺母副(3)驅動上機身(1)移動，遠離或靠近下機身(2)；

③升降機構停止工作，左上爬升機構(5-1)和右上爬升機構(5-2)的上電機(503)和下電機(504)動作，驅動上連桿(502)和下連桿(506)分別逆時針和順時針轉動，使左上爬升機構(5-1)和右上爬升機構(5-2)的上爬行塊(501)和下爬行塊(505)重新壓緊管壁；

④左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)的上電機(503)和下電機(504)動作，驅動上連桿(502)和下連桿(506)分別順時針和逆時針轉動，使左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)的上爬行塊(501)和下爬行塊(505)脫離與管壁的接觸；

⑤升降機構工作，升降電機(4)通過絲杠螺母副(3)驅動下機身(2)移動，靠近或遠離上機身(1)；

⑥升降機構停止工作，左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)的上電機(503)和下電機(504)動作，驅動上連桿(502)和下連桿(506)分別逆時針和順時針轉動，使左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)的上爬行塊(501)和下爬行塊(505)重新壓緊管壁；

⑦重復上述步驟①至⑥，上機身(1)和下機身(2)交替移動，實現機器人在管道內的爬行。

5.根據權利要求4所述的一種交替升降式管道機器人的爬行方法，其特征在于：步驟③中，在上電機(503)和下電機(504)動作之前或同時，左上爬升機構(5-1)和右上爬升機構(5-2)的擺動電機(508)動作，驅動擺動桿(507)轉動，以配合上連桿(502)和下連桿(506)的轉動，使上爬行塊(501)和下爬行塊(505)壓緊管壁。

6.根據權利要求5所述的一種交替升降式管道機器人的爬行方法，其特征在于：步驟⑥中，在左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)的上電機(503)和下電機(504)動作之前或同時，左下爬升機構(5-3)和右下爬升機構(5-4)的擺動電機(508)動作，驅動擺動桿(507)轉動，以配合上連桿(502)和下連桿(506)的轉動，使上爬行塊(501)和下爬行塊(505)壓緊管壁。