[發明專利]一種基于齒輪齒條變徑的管道探測機器人

在審

• 申請號: 201810280415.7
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108582093A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 石青;王圣杰;李昌;麻孟超;黃強;福田敏男
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;F16L55/32;B62D57/02;F16L101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于齒輪齒條變徑的管道探測機器人，包括：車輪組，包括左半球式車輪(1)、右半球式車輪(10)；車輪驅動裝置，能夠驅動所述車輪組，使得所述左半球式車輪(1)和右半球式車輪(2)分別轉動；變徑裝置，包括齒輪齒條減速箱(3)，其與所述車輪組連接，帶動左半球式車輪(1)和右半球式車輪(10)徑向移動實現變徑；以及支撐板(8)，將所述車輪驅動裝置與所述變徑裝置連接在一起。本發明旨在解決時下狹小管道的探測難問題，實現當下大部分管道作業，提供了一款可靈活變徑的球式探測機器人及其控制方法。

技術領域

本發明屬于工業機器人技術領域，具體涉及一種基于齒輪齒條變徑的管道探測機器人。

背景技術

管道機器人是一種可沿細小管道內部或外部自動行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機械，在工作人員的遙控操作或計算機自動控制下，進行一系列管道作業的機、電、儀一體化系統。

在非專利文獻1中(“油氣管道機器人技術現狀及發展趨勢”，劉清友等，西華大學學報，2016(1).32)，作者系統闡述國內外管道機器人技術的研究現狀；對當前油氣管道機器人亟待解決的運動控制和定位控制2大技術難點進行分析；指出未來油氣管道機器人的研究重點應集中在構造靈活可靠的機械結構、構建實時穩定的控制系統、提出新的能量供給技術等方面。文中提到管道機器人的機械機構應向未來的油氣管道機器人應具備針對井下作業和具有彎道等特殊形式的油氣管道中的良好通過性。

文中提到未來的油氣管道機器人應具備針對井下作業和具有彎道等特殊形式的油氣管道中的良好通過性，由此我們設計了這種靈巧變徑、可通過彎道的管道機器人。

發明內容

本發明的目的是：為了解決為滿足不同工業環境的管道探測要求，解決了時下狹小管道的探測難問題，實現當下大部分管道作業的問題，提出一種可靈活變徑的新穎的球式機器人。

本發明的技術方案如下。

一種基于齒輪齒條變徑的管道探測機器人，包括：

車輪組，包括左半球式車輪、右半球式車輪；

車輪驅動裝置，能夠驅動所述車輪組，使得所述左半球式車輪和右半球式車輪分別轉動；

變徑裝置，包括齒輪齒條減速箱，其與所述車輪組連接，帶動左半球式車輪和右半球式車輪徑向移動；

支撐板，將所述車輪驅動裝置與所述變徑裝置連接在一起。

優選地，所述車輪驅動裝置包括電機支架I、電機支架II、電機I、電機II、小齒輪I、小齒輪II、左內齒輪、右內齒輪；

所述電機支架I、電機支架II上分別安裝電機I、電機II；所述小齒輪I固定在所述電機I的輸出軸上,所述小齒輪II固定在所述電機II的輸出軸。

優選地，電機I的輸出軸和小齒輪I過盈配合；電機II的輸出軸和小齒輪II過盈配合。

優選地，所述的左內齒輪和右內齒輪分別與左半球式車輪和右半球式車輪固定；小齒輪I和左內齒輪相互嚙合傳動，小齒輪II和右內齒輪相互嚙合傳動；在所述電機I和電機II的驅動下，分別帶動左內齒輪和右內齒輪轉動；

優選地，所述齒輪齒條減速箱包括：齒輪軸、左車輪-齒條連接軸、齒條I、右車輪-齒條連接軸、齒條II、齒輪齒條減速箱體、前軸承蓋、后軸承蓋，所述齒條I和齒條II分別與所述右車輪-齒條連接軸和左車輪-齒條連接軸固定，所述齒輪軸設置在所述右車輪-齒條連接軸和左車輪-齒條連接軸中間；所述右車輪-齒條連接軸和左車輪-齒條連接軸分別和右半球式車輪和左半球式車輪固定相連；所述齒輪齒條減速箱體螺紋連接固定在支撐板上。

優選地，所述變徑裝置還包括電機III、電機支架III；所述電機III安裝在所述電機支架III上，所述齒輪軸連接在所述電機III的輸出軸。