[發明專利]具有管徑自適應功能的多通道控制管道機器人行走裝置

在審

• 申請號: 201811330909.8
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109268619A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 安冬;楊奕瀟;龍彥澤;劉振鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32
• 代理公司: 沈陽之華益專利事務所有限公司 21218
• 代理人: 胡月

本發明公布了具有管徑自適應功能的多通道控制管道機器人行走裝置，包括有外殼，所述外殼是由六個面組成的正六棱柱結構，由薄高速鋼板通過折彎機120°制成；控制板與電池安裝在外殼底面上重心中心處，水滴模塊安裝在外殼底面內側，藍牙模塊安裝在外殼的頂面內側，頂面以及與外殼底面相鄰的兩個側面為卡壁支持面，卡壁支持面通過卡壁結構連接電機與摩擦輪組；電氣驅動分列對應的電機側；三個超聲波模塊在卡壁支持面前側分開布置。本發明能夠保證管道機器人穩定運行。超聲波模塊、水滴模塊的綜合應用保證多向監測避障與異常狀態檢查。基于藍牙通訊控制可實現車外以簡單串口通信完成對整個行走裝置的半自動控制。

技術領域

本發明涉及一種機器人，尤其是涉及一種具有管徑自適應功能的多通道控制管道機器人行走裝置。

背景技術

機器人學是機械電子工程學科的重點研究方向。由于機器人具有操作精度高、不知疲倦等特點，可以減輕人們的勞動強度，提高勞動生產率，改善產品質量。在管道運輸方面，遠距離長直輸送線路已經不適合人工進行低效率的作業，特殊氣體管道工作條件存在復雜性，高危性，因而設計一款高效的管道機器人行走裝置。本發明的行走裝置不僅能在機械結構上在保證整機在管道內穩定運行，也能從多通道的程序上實現避障保護以及以流程為框架實現工作裝置的配置。此外，通過藍牙通訊控制的半自動模式能夠在距離內完成通訊，可以人為對管內狀態進行監測與控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有管徑自適應功能的多通道控制管道機器人行走裝置，該裝置能夠保證機器人在管道內穩定運行。

為了解決現有技術存在的問題，本發明采用的技術方案是:

具有管徑自適應功能的多通道控制管道機器人行走裝置，包括有外殼、卡壁結構、電氣驅動、控制板、水滴模塊、電池、摩擦輪組和超聲波模塊，所述外殼是由六個面組成的正六棱柱結構，由薄高速鋼板通過折彎機120°制成；控制板與電池安裝在外殼底面上重心中心處，水滴模塊安裝在外殼底面內側，藍牙模塊安裝在外殼的頂面內側，頂面以及與外殼底面相鄰的兩個側面為卡壁支持面，卡壁支持面通過卡壁結構連接電機與摩擦輪組；電氣驅動分列對應的電機側；三個超聲波模塊在卡壁支持面前側分開布置。

進一步地，所述卡壁結構包括有外殼端、電機端片和推桿，外殼端打孔與外殼裝配，電機端片與雙軸直流減速電機摩擦輪組相連，電機端片與推桿相連。

進一步地，電機端片與推桿鉸接在一起。

進一步地，電機端片與推桿之間通過光滑面直接頂推方式連接一起。

進一步地，電機端片與推桿之間通過滑塊結構相連，所述滑塊結構包括導軌和滑塊，導軌裝置在電機端片上連接推桿的一側，導軌兩端設置有限位螺釘，滑塊沿導軌運動，另一端與推桿相連。

進一步地， 所述外殼內壁上安裝有管道探傷工作裝置。，

所述的具有管徑自適應功能的多通道控制管道機器人行走裝置的控制方法，包括以下步驟：

首先，令行走裝置的卡壁結構縮至最小，手動或以裝置輔助置入圓形截面長直氣體管道內開始監視，初始狀態值為0，其能通過對管壁的自適應卡壁而在管內進行勻速的前進，在行進中運行工作裝置即處于工作狀態；

遇到尺寸小于卡壁結構的障礙可通過卡壁結構性能通過反饋調節推出距離自身越障，遇到尺寸大于卡壁結構的障礙會接收到超聲波模塊的提示而立即停機并反饋藍牙；

停機的狀態值為1，用于驅動行走裝置的電機停止，工作裝置停止；

行走裝置返回時狀態值為2，電機反轉后退，工作裝置停止；

行走裝置只有在前進方向設有超聲波模塊；返回和停止時是已經走過的路徑，所以無需二次檢測，是不工作的，返回行進時也不具備識別障礙功能；

在上述三種狀態下，水滴模塊與藍牙模塊持續處于工作狀態：