[發明專利]一種管道檢測機器人

在審

• 申請號: 201911270337.3
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110925523A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 凌張偉;杜興吉;鐘海見;郭偉燦;繆存堅
• 申請（專利權）人: 浙江省特種設備科學研究院
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;F16L101/30
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

本發明涉及自動化檢測技術領域。技術方案是：一種管道檢測機器人，包括主機架、均勻布置在主機架周圍的若干副機架、設置在副機架上的行走機構；其特征在于：所述主機架上設有用于控制主機架與副機架間距的變徑機構；所述變徑機構包括設置在主機架前部的連接架、設置在主機架中用于推動連接架軸向移動的驅動機構、兩端分別可轉動地鉸接在主機架與各副機架上的第一連桿與第二連桿、兩端分別可轉動地鉸接在連接架與各副機架上的變徑彈性支撐桿、控制器、與驅動機構配合的壓力傳感器；所述每個副機架中，主機架、副機架、第一連桿與第二連桿組成平行四邊形機構。該機器人應能自動適應管徑變化，并具有結構簡單和控制方便的特點。

技術領域

本發明涉及自動化檢測技術領域，特別是涉及一種管道檢測機器人。

背景技術

管道機器人被多數大中型油氣輸送管道作業所采用。在實際應用中，管線中還存在大量如結膠凸起、凹陷等多種非圓形狀的不規則管道，也存在連接相對較粗管道和較細管道的變徑管，均要求管道機器人驅動單元能夠實時進行變徑調節：采用彈簧復位變徑方式，優點是結構簡單、設計方便，但各驅動模塊牽引力難以保持一致；采用主動變徑方式，機器人在未知管道參數的環境中運行，變徑的實時性和柔順性還不夠理想，且控制系統復雜。

如果研制出一種具有機械自適應功能的管道機器人驅動單元，其能夠根據管內的幾何信息就可實時自動調整各驅動輪的轉速，這將對提高管道機器人驅動單元的驅動效率具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種管道檢測機器人，該機器人應能自動適應管徑變化，并具有結構簡單和控制方便的特點。

本發明的技術方案是：

一種管道檢測機器人，包括主機架、均勻布置在主機架周圍的若干副機架、設置在副機架上的行走機構；其特征在于：所述主機架上設有用于控制主機架與副機架間距的變徑機構；

所述變徑機構包括設置在主機架前部的連接架、設置在主機架中用于推動連接架軸向移動的驅動機構、兩端分別可轉動地鉸接在主機架與各副機架上的第一連桿與第二連桿、兩端分別可轉動地鉸接在連接架與各副機架上的變徑彈性支撐桿、控制器、與驅動機構配合的壓力傳感器；

所述每個副機架中，主機架、副機架、第一連桿與第二連桿組成平行四邊形機構，各連桿的鉸接軸軸線與變徑彈性支撐桿的鉸接軸軸線互相平行；所述控制器連接驅動機構與壓力傳感器。

所述驅動機構包括設置在主機架中的驅動電機、可轉動地定位在主機架上的絲桿、連接絲桿與驅動電機的減速器、固定在連接架上并與絲桿嚙合的螺母；所述控制器連接驅動電機；所述壓力傳感器設置在連接架與螺母之間。

所述變徑彈性支撐桿與副機架之間的鉸接軸軸線以及第一連桿與副機架之間的鉸接軸軸線位于同一直線上。

所述變徑彈性支撐桿包括第一桿體、可軸向滑動地定位在第一桿體內腔中的第二桿體、設置在第一桿體內腔中用于頂推第二桿體的彈簧。

所述連接架上設有攝像頭。

所述行走機構包括可轉動地定位在副機架中第一輪軸與第二輪軸、固定在第一輪軸兩端的一對驅動輪、固定在第二輪軸兩端的一對從動輪、固定在副機架中的行走電機、向第一輪軸傳遞行走電機動力的錐齒輪組、分別裝套在同一側驅動輪與從動輪上的履帶。

本發明的有益效果是：

本發明沿圓周均布若干(優選三個)副機架，每個副機架配有獨立的行走機構，可順利通過彎管，并且三個副機架由變徑機構進行控制調節，能夠實現同時收縮和撐開，從而適應變管徑的管道環境，完成變徑管道內部檢測作業。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖。

圖2是圖1中A-A向的剖面示意圖。