[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

一種用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，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，本發明的攀爬機構能夠脫離軌道依托管道自主行走，為綜合管道巡檢機器人提供結構支撐。

技術領域

本發明涉及管道巡檢機器人的技術領域，特別涉及一種用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構。

背景技術

隨著城市地下空間的建設發展，地下空間的管理以及城市的基礎設施的發展，城市管道是解決上述問題的一種十分有效的方法。我國的管道發展起步比較晚，目前，對于城市的地下建設還處于開發利用的規劃、設計和施工階段，對于地下綜合管道的完成建設后的管理運營，特別是以信息化控制檢測的手段還比較落后。伴隨著時間的推移，管道的壽命會逐漸變短，因此必然會出現管道老化、腐蝕破損、變形的現象，必然會對城市排水系統造成很大的影響。隨著地下管廊內部環境的建設，管內環境越來越復雜，讓工人下去檢測維修，不僅工作效率低，管廊內的復雜環境也會給工人帶來危險。因此需要設計出一種用于檢測管道的內部情況的機器人，面對復雜的綜合管道，機器人必須具有合理的移動結構以實現在管道上順利移動、避障、變向以及更換管道。

國內已申請管道巡檢機器人專利的很多，對于申請號為201810771047.6的專利中，管道巡檢機器人的行走結構緊緊配合T字形鋼軌來保持行走的穩定性。而在另一個已申請專利號為201820684058.6機器人本體下方埋設有導軌，機器人沿著既定導軌進行溫度、濕度、以及有害氣體的檢測。這兩項專利里機器人都需要沿著導軌才能完成作業，但導軌的鋪設勢必會增加費用，也會對日后導軌的維修產生一定的影響。

公開號為CN108216519A的發明專利公開了一種面向海上油田井口平臺導管架輪式移動機構，該機構能夠脫離軌道自主移動，但該機構僅限于在同一連續管道及連接處的移動和變向，但對于復雜的綜合管道（平行、懸空交叉、斷口），該移動機構不能自由的變換管道行走。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構。

本發明的技術方案是：一種用于綜合管道巡檢機器人的攀爬機構，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，所述卡管平臺上的兩個滾珠絲杠結構共線，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。

優選的，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。