[實用新型]一種轉向可控的變徑管道機器人

有效

• 申請號: 201720320749.3
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN206637183U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 李金良;崔鑫偉
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;F16L101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及管道機器人的技術領域，特別是一種轉向可控的變徑管道機器人。

背景技術

如今管道基礎設施日益增多，管道機器人的市場需求量大，但是轉向可控的機器人結構復雜，造價昂貴。絕大多數用數量較多的電機來驅動其轉向，這樣成本很高，而且控制起來就不方便了。有些管道機器人，因為結構的問題，無法進行跨越管道行駛作業。也有一些管道機器人，體形龐大，無法在小管道在作業。還有管道機器人無法在垂直的，或者半徑會變化的管道里順利作業。

如此我們迫切需要一種結構簡單，控制方便，造價低廉的轉向可控、可變徑的管道機器人。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的上訴問題從而提出一種轉向可控的變徑管道機器人。

本實用新型所要解決的技術問題所采取的方案為：一種轉向可控的變徑管道機器人，包括機器人頭部，機器人尾部，連接機器人頭尾部的轉向鉸鏈組，以及位于機器人頭部頂端的探測鉸鏈組，所述機器人的頭尾部包括機器人頭基座、尾基座、牽引電機、驅動輪叉架、輔助叉架、伸縮彈簧、叉架擋圈、驅動輪、引導輪、驅動電機、工作臺；轉向鉸鏈組和探測鉸鏈組包括萬向環、復位彈簧、鉚釘、牽引繩。

在機器人頭基座下方的四個導套中各有一個伸縮彈簧和一個裝有驅動輪和驅動電機的驅動輪叉架，驅動輪叉架在導套內滑動并壓縮伸縮彈簧，利用叉架擋圈阻止驅動輪叉架與頭基座分離；頭基座上方的四個導套中各有一個伸縮彈簧和一個裝有引導輪的輔助叉架，輔助叉架在導套內滑動并壓縮伸縮彈簧，利用叉架擋圈阻止輔助叉架與頭基座分離。

轉向鉸鏈組中的萬向環之間通過鉚釘鉚接，通過位于尾基座上的牽引電機帶動穿過各個萬向環的牽引繩使轉向鉸鏈組彎曲，使得頭基座轉向，兩個牽引電機各控制一根牽引繩，每個牽引繩的一端固定在頭基座上，牽引繩穿過萬向環的牽引孔，繞在牽引電機軸上，再依次穿過各個萬向環上與之前相對的牽引孔，將另一端固定在頭基座上。

探測鉸鏈組中的萬向環之間通過鉚釘鉚接，通過位于頭基座上的牽引電機帶動穿過各個萬向環的牽引繩使探測鉸鏈組彎曲，使得放置傳感器的工作臺轉向，兩個牽引電機各控制一根牽引繩，每個牽引繩的一端固定在工作臺上，牽引繩穿過萬向環的牽引孔，繞在牽引電機軸上，再依次穿過各個萬向環上與之前相對的牽引孔，將另一端固定在工作臺上。

本實用新型的優點在于：利用由兩個牽引電機控制轉向的柔性桿，簡單地實現了機器人的可控轉向和多方向檢測的目標；在基座上的導套里放入伸縮彈簧，使驅動叉架上的驅動輪和輔助叉架上的引導輪緊緊地壓在管道壁上，當管道半徑發生變化時，也能通過彈簧的伸縮使輪子始終壓在管道壁上，從而滿足變徑的工作要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的立體圖；

圖2為本實用新型的頭基座的局部剖視圖；

圖3為本實用新型轉向鉸鏈組、探測鉸鏈組的局部裝配示意圖；

圖4、圖5、圖6為本實用新型在豎直管道內爬行并跨越管道的示意圖；

圖7為本實用新型控制轉向與多方向檢測的示意圖；

圖中：驅動輪1、驅動輪叉架2、尾基座3、輔助叉架4、叉架擋圈5、頭基座6、驅動電機7、引導輪8、工作臺9、牽引電機10、鉚釘11、復位彈簧12、伸縮彈簧13、牽引繩14、萬向環15、管道16。

具體實施方式

下面將結合附圖詳細說明本實用新型的實施方式。

如圖1、圖2、圖3所示一種轉向可控的變徑管道機器人，包括機器人頭部，機器人尾部，連接機器人頭尾部的轉向鉸鏈組，以及位于機器人頭部頂端的探測鉸鏈組，所述機器人的頭尾部包括機器人頭基座6、尾基座3、牽引電機10、驅動輪叉架2、輔助叉架4、伸縮彈簧13、叉架擋圈5、驅動輪1、引導輪8、驅動電機7、工作臺9；轉向鉸鏈組和探測鉸鏈組包括萬向環15、復位彈簧12、鉚釘11、牽引繩14。

在機器人頭基座6下方的四個導套中各有一個伸縮彈簧13和一個裝有驅動輪1和驅動電機7的驅動輪叉架2，驅動輪叉架2在導套內滑動并壓縮伸縮彈簧13，利用叉架擋圈5阻止驅動輪叉架2與頭基座6分離；頭基座6上方的四個導套中各有一個伸縮彈簧13和一個裝有引導輪8的輔助叉架4，輔助叉架4在導套內滑動并壓縮伸縮彈簧13，利用叉架擋圈5阻止輔助叉架4與頭基座6分離，由此實現了在不同半徑的管道內的作業要求。