[發明專利]一種用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構

在審

• 申請號: 202010199676.3
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111152241A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 王才東;沈高峰;鄭華棟;王新杰;王一;張昊田;劉曉麗;王良文;牛震;王翊臣
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;B62D57/024
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 李月

1.一種用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：包括主行走機構和輔助行走機構；

所述主行走機構包括從上到下依次固定連接的主平臺、連接架和環形結構的行走架，所述行走架的上方為半圓形的弧形架Ⅰ、下方為四分之一圓弧形的弧形架Ⅱ，所述主平臺的下方連接拱形結構的連接架，所述連接架的下方為內凹的弧面且與弧形架Ⅰ固定連接，所述連接架的兩側分別通過電缸與兩個弧形架Ⅱ連接；

兩個所述弧形架Ⅱ分別通過合頁與弧形架Ⅰ鉸接，所述電缸的缸體與連接架鉸接、伸縮桿與弧形架Ⅱ鉸接，所述弧形架Ⅰ的內側安裝有電機驅動的行走輪，所述弧形架Ⅱ的內側安裝有兩個并列的輔助輪；

所述輔助行走機構包括兩個卡管機構，兩個所述卡管機構分別通過擺動臂連接在主平臺的兩側，所述卡管機構包括卡管平臺、懸臂和卡爪，所述卡管平臺上設置兩個沿長度方向并列的滾珠絲杠結構，所述懸臂的一端與滾珠絲杠結構的滾珠螺母固定連接、另一端連接卡爪，所述卡管平臺上的兩個卡爪相對設置。

2.根據權利要求1所述的用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：所述擺動臂包括平臺連接板、一級擺動板、二級擺動板、T形架、第一舵機和第二舵機，所述平臺連接板的一端與主平臺連接、另一端安裝第一舵機，所述一級擺動板的一端與第一舵機的動力軸連接、另一端安裝第二舵機，所述二級擺動板的一端與第二舵機的動力軸連接、另一端連接T型架的豎板，所述T形架的橫板與卡管平臺連接。

3.根據權利要求2所述的用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：所述輔助行走機構還包括至少一個掉轉機構，所述掉轉機構包括掉轉電機、主動帶輪、掉轉軸、從動帶輪和傳動帶，所述掉轉電機固定在主平臺上，所述掉轉電機的動力軸穿過主平臺且與主動帶輪連接，所述掉轉軸也穿過主平臺且通過軸承支撐，所述掉轉軸的一端與平臺連接板固定連接、另一端與從動帶輪連接，所述主動帶輪和所述從動帶輪之間連接傳動帶，所述傳動帶分別用螺釘固定在主動帶輪和從動帶輪的周面上。

4.根據權利要求3所述的用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：至少一個所述卡管機構還包括扭轉機構，所述扭轉機構包括Z形架、扭轉電機、驅動齒輪、半體齒輪、轉動盤和導向塊，所述Z形架包括通過豎向連板連接的下層板和上層板，所述下層板的下方與T型架的橫板固定連接、上方與導向塊固定連接，所述上層板的下方連接扭轉電機，所述扭轉電機的動力軸向上穿過上層板且端部連接驅動齒輪，所述下層板的上方還設有與導向塊配合的轉動盤，所述轉動盤的上方固定有與驅動齒輪嚙合的半體齒輪，所述半體齒輪的上方連接卡管平臺。

5.根據權利要求4所述的用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：所述卡爪包括異形安裝座和叉指卡板，所述異形安裝座包括一體連接的座主體和卡板連接板，所述座主體的一側與懸臂固定連接、另一側為兩個向外傾斜的卡板連接板，所述卡板連接板與所述叉指卡板固定連接。

6.根據權利要求1-5任一項所述的用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：所述行走輪的輪軸支撐在兩側的行走支撐板上，所述行走支撐板固定在弧形架Ⅰ上且外側與固定在弧形架Ⅰ的楔形塊一體連接，其中一個所述楔形塊下表面固定有行走電機，所述行走電機的動力軸與所述行走輪的輪軸通過齒輪副連接。

7.根據權利要求6所述的用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：所述輔助輪安裝在門形結構的輔助支撐架上，所述輔助支撐架的頂部設有連接軸，所述弧形架Ⅱ設有螺紋通孔，所述連接軸的端部設有旋入螺紋通孔的螺紋桿，所述螺紋桿上連接有兩個緊貼弧形架Ⅱ內側面的緊固螺母。

8.根據權利要求7所述的用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，其特征在于：所述行走輪位于弧形架Ⅰ的中心線上，所述輔助輪位于所述弧形架Ⅱ的中心線上，一個所述弧形架Ⅱ的端部設有弧形定位桿，另一個所述弧形架Ⅱ的端部設有與弧形定位桿匹配的定位插槽。