[發明專利]可折展的管道蠕動機構

有效

• 申請號: 202010214708.2
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111425699B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 張春燕;朱錦翊;陳致;蔣新星
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: F16L55/34
• 分類號: F16L55/34;F16L55/40;F16L101/30
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

本發明涉及管道機器人領域的可折展的管道蠕動機構，包括兩可動平臺以及柔性連接兩可動平臺相對側的可折疊連桿組；可動平臺沿管道徑向自動展開、收縮設置，在展開狀態下撐住管道內壁，在收縮狀態下分離管道內壁，可動平臺上搭載有各類裝置或工具；可折疊連桿組可自動折疊設置，且折疊方向垂直于所述可動平臺的展開、收縮方向。優點是剛度好且結構簡單，折疊后體積變小，便于人們攜帶、運輸，展開后可以用于大型管道的探測、探傷。

技術領域

本發明涉及管道機器人領域，具體來說，是一種蠕動式管道并聯機構。

背景技術

當今，科技生產力的不斷發展，人們生活水平的不斷提高以及人們日益增長的各種需求，管道在現代工農業以及人們日常生活中發揮著巨大的作用，被廣泛的應用在石油、化工、天然氣、核工業、城市用水等多個領域。這些領域關系國家的經濟命脈，管道一旦發生泄漏，將會給國家和人們帶來巨大的損失，因此對各個領域的管道進行定期的檢測與維護具有重大的意義。

管道機器人是一種可以沿管道內壁或管外行走的機構，可以攜帶各種檢測裝置和操作工具，在地面操作人員的遠程控制下自動完成探傷(腐蝕程度、裂紋，焊接缺陷等)及補口(對接焊縫、防腐處理、防腐層缺陷處理等)等作業，對管道內部情況利用檢測裝置實時的反饋到地面上來，使操作人員能夠對管道的現狀有深入的了解。隨著管道應用領域的高速發展，對管道機器人的要求也就越來越高，這就促使我們研制更高性能的管道機器人來適應管道應用領域的高速發展，來更好的服務社會，服務人類。并聯機構結構剛度大，承載能力強，精度高，具有非常廣闊的應用前景。因此，用并聯機構作為蠕動式管道機器人可以使其具有其他管道機器人無法比擬的優點，但是整體結構卻比較大不易工作人員攜帶與運輸。

綜上，發明一個具有可折疊功能的管道并聯機器人是十分必要且有實際應用價值的。

發明內容

本發明的目的是提供可折展的管道蠕動機構，簡而言之，優點是剛度好且結構簡單，折疊后體積變小便于人們攜帶、運輸，展開后可以用于大型管道的探測、探傷。

本發明的目的是這樣實現的：可折展的管道蠕動機構，包括兩可動平臺以及柔性連接兩可動平臺相對側的可折疊連桿組；

所述可動平臺沿管道徑向自動展開、收縮設置，在展開狀態下撐住管道內壁，在收縮狀態下分離管道內壁，所述可動平臺上搭載有各類裝置或工具；

所述可折疊連桿組可自動折疊設置，且折疊方向垂直于所述可動平臺的展開、收縮方向。

進一步地，兩可動平臺相對側均設有連桿折疊驅動部件，所述連桿折疊驅動部件與可折疊連桿組傳動連接以驅使可折疊連桿組進行伸展、折疊。

進一步地，所述可動平臺設置為平行于管道徑向平面的等邊三角架結構，兩可動平臺相互正對且結構相同，所述可動平臺的三條邊自動同步伸縮設置，且每一邊沿其長度方向自動伸縮，所述可動平臺的三個頂角側均設置為V型結構的V型連桿，所述V型連桿的頂點處用于抵靠管道內壁。

進一步地，所述可折疊連桿組由三個相同的可折疊單元組成，每個可折疊單元兩端分別連接兩可動平臺的同側頂角側，所述可動平臺的每個頂角側均設置用于驅使可折疊單元進行伸展、折疊的連桿折疊驅動部件。

進一步地，所述可折疊單元包括兩直型連桿，兩直型連桿的相對端轉動連接以構成雙活動連桿結構，且活動方向垂直于可動平臺，兩直型連桿的相背端分別與兩可動平臺柔性連接。

進一步地，每個V型連桿均設有虎克鉸，且所述虎克鉸處于可動平臺相對側，所述虎克鉸的其中一轉軸轉動連接直型連桿端部并安裝有舵機，所述舵機設置為連桿折疊驅動部件，所述舵機傳動連接直型連桿，以驅使兩直型連桿相對于可動平臺進行折疊、伸展活動。

進一步地，所述虎克鉸的另一轉軸基于可動平臺相對側向內側方向偏轉設置，并與可動平臺的所處平面呈60°夾角。