[發(fā)明專利]一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910156823.6
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109807908B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張耀平;張彤;王海元;李思儀;宋宇;段金英;尚安利;萬少松;惠小健;藺國民;申卯興;李勝善
• 申請（專利權(quán)）人: 西京學(xué)院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B61B13/10;B62D57/024
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機(jī)器人，包括支撐在管墩(5)上的管道(1)，其特征在于：管道(1)的內(nèi)部設(shè)有軌道(4)，軌道(4)上設(shè)有車輛(3)，管道(1)的內(nèi)部設(shè)有隔離門(6)，管道(1)的側(cè)壁設(shè)有待避室(7)，管道(1)的內(nèi)外通過一個以上的機(jī)器人(2)進(jìn)行檢查維修；

所述的管道(1)為鐵磁性管道或復(fù)合結(jié)構(gòu)管道，鐵磁性管道接觸磁極時能夠產(chǎn)生吸力；復(fù)合結(jié)構(gòu)管道要求管道內(nèi)壁和外壁為鐵磁性材料；

所述的機(jī)器人(2)為人形機(jī)器人，兩只腳底設(shè)置電磁鐵，在電磁吸引作用下，機(jī)器人(2)能夠“站立”在管道(1)外壁或管道(1)內(nèi)壁表面；機(jī)器人(2)兩只腳底的電磁鐵能夠交替通電、斷電，從而使機(jī)器人(2)像人一樣實(shí)現(xiàn)跨步行走，能夠彎腰、伸臂進(jìn)行各種檢查維修作業(yè)，同時能做到自然人無法做到的腳抵管壁的側(cè)立、倒立；

所述的軌道(4)的中部設(shè)有道心(42)，軌道(4)兩側(cè)和管道(1)之間設(shè)有側(cè)道(41)；

所述的管墩(5)上設(shè)置梯階(51)，供機(jī)器人(2)攀爬登上管道(1)；

所述的待避室(7)為一個小型氣閘艙，設(shè)置氣密性內(nèi)艙門(71)和氣密性外艙門，供機(jī)器人(2)進(jìn)出真空管道(1)，同時待避室(7)作為檢修人員進(jìn)出或搶險(xiǎn)救援的臨時通道；所述的氣密性內(nèi)艙門(71)為推拉式密封門，不占用管道(1)內(nèi)凈空；

所述的一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機(jī)器人，包括以下三種工作模式：

(1)管道外壁檢修工作模式：

機(jī)器人(2)離開工作站或工作車，走向管墩(5)，沿梯階(51)攀爬登上管道(1)；

機(jī)器人(2)沿管道(1)外壁任意方向行走，執(zhí)行檢查、維修操作；

需要暫停檢修工作或臨時“休息”時，機(jī)器人(2)行走到管道(1)頂部，匍匐在管道(1)外壁上；

執(zhí)行完檢修任務(wù)后，機(jī)器人(2)從設(shè)置在管墩(5)上的梯階(51)下來，走回等待的汽車或附近的工作站；

(2)管道內(nèi)壁檢修工作模式：

工程車沿管道(1)內(nèi)軌道把機(jī)器人(2)運(yùn)送到待檢修區(qū)域；

機(jī)器人(2)從工程車上下來，沿軌道的側(cè)道(41)行走，對管道(1)的側(cè)壁低部位進(jìn)行檢修；或沿軌道的道心(42)行走，對道心(42)以及軌道(4)進(jìn)行檢修；

機(jī)器人(2)登上管道(1)內(nèi)壁，沿設(shè)定的任意方向行走，執(zhí)行檢修操作；

機(jī)器人(2)進(jìn)入待避室(7)內(nèi)，進(jìn)行臨時“休息”，或避讓在管道內(nèi)高速行駛的列車，并進(jìn)行充電作業(yè)；

完成階段性任務(wù)需要撤離時，機(jī)器人(2)離開管道(1)內(nèi)壁，登上等待的工程車，回到車站；

(3)內(nèi)外壁綜合檢修模式：

機(jī)器人(2)按上述管道內(nèi)壁檢修工作模式執(zhí)行管道(1)內(nèi)壁檢修操作；

進(jìn)入待避室(7)內(nèi)，關(guān)閉內(nèi)艙門(71)；

打開外艙門，機(jī)器人(2)從待避室(7)出來，到管道(1)外壁上行走，執(zhí)行管道(1)外壁檢修操作；

完成管道(1)外壁檢修任務(wù)后，機(jī)器人(2)通過外艙門進(jìn)入待避室(7)；

關(guān)閉外艙門，打開內(nèi)艙門(71)，機(jī)器人(2)進(jìn)入管道(1)內(nèi)；

從管道(1)內(nèi)壁下來，登上等待的工程車，返回車站或機(jī)務(wù)段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機(jī)器人，其特征在于：所述的機(jī)器人(2)的手掌上設(shè)置電磁鐵，以便機(jī)器人(2)在匍匐貼壁時具有足夠的附著力和穩(wěn)定性；當(dāng)在管道(1)外壁進(jìn)行檢修時，當(dāng)遇到臨時大風(fēng)，機(jī)器人(2)則匍匐緊貼管壁，等待大風(fēng)停止；當(dāng)沿內(nèi)壁行走檢修，有車輛要通過時，臨時匍匐緊貼管壁，等待車輛通過。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機(jī)器人，其特征在于：所述的機(jī)器人(2)能夠執(zhí)行搶險(xiǎn)、救援作業(yè)；當(dāng)車輛(3)故障無法行駛時，機(jī)器人(2)推動車輛(3)離開故障區(qū)域，或者把車輛(3)推回到臨近的車站；若一個機(jī)器人(2)推力不足，其他機(jī)器人(2)前往增援，由多個機(jī)器人(2)完成推動車輛(3)的工作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機(jī)器人，其特征在于：所述的機(jī)器人(2)身體上安裝旋轉(zhuǎn)翼，使其從地面直接飛到管道(1)上；檢修過程中，當(dāng)需要從一個區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一個距離較遠(yuǎn)區(qū)域的管道(1)上時，采用飛行模式代替步行模式。