[發(fā)明專利]一種多自由度、多段式智能爬管機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010586435.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111590556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J9/12
• 分類號(hào): B25J9/12;B25J11/00;B25J9/10
• 代理公司: 南京德銘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32362
• 代理人: 奚鎏

本發(fā)明專利涉及的領(lǐng)域?yàn)橹悄軝C(jī)器人領(lǐng)域，在一般工業(yè)生產(chǎn)、石油天然氣、建筑工程等物料運(yùn)輸及介質(zhì)流動(dòng)過(guò)程中，管道作為一種有效的輸送手段而得到廣泛的應(yīng)用。為提高管道的壽命、防止泄漏等事故的發(fā)生，就必須對(duì)管道進(jìn)行有效的檢測(cè)維護(hù)，爬管機(jī)器人為滿足該需要而產(chǎn)生。本發(fā)明專利可完成管徑截面變化、復(fù)雜彎曲管道等實(shí)際環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行巡檢、記錄、遠(yuǎn)程通信等任務(wù)，且安全可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于智能機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種多自由度、多段式智能爬管機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前很多大城市標(biāo)志性的建筑、橋梁吊索、大型電線塔架、衛(wèi)星發(fā)射天線等都是由鋼管、角鐵等管狀零件構(gòu)成，另外，由于管道連接、工程建設(shè)以及運(yùn)輸?shù)刃枰枰淖児艿赖慕孛嫘螤罨蛘吖艿赖膹澢M合，因此需要這種多自由度、多段式智能爬管機(jī)器人。對(duì)其進(jìn)行檢查與維修時(shí)是一件非常艱巨又危險(xiǎn)的任務(wù)，人工檢查與維修存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)，所以攀爬機(jī)器人在此處就發(fā)揮著重要的作用。

攀爬機(jī)器人主要涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)、自動(dòng)控制、通信、多傳感器信息融合、電源技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。目前，大部分巡檢機(jī)器人受到機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)復(fù)雜、體積大、笨重、負(fù)載能力差等條件制約；機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)復(fù)雜，控制難度高，無(wú)法保證控制精度；機(jī)器人體積大，笨重，無(wú)法符合拉索作業(yè)要求，工業(yè)實(shí)用水平低；負(fù)載能力差則無(wú)法攜帶足夠電源及檢測(cè)設(shè)備，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行巡檢任務(wù)。此外，現(xiàn)有攀爬機(jī)器人在適應(yīng)不同管徑時(shí)，需要人工進(jìn)行調(diào)整。且在遇到角度大以及變徑、帶有U型的管道、繩索時(shí)攀爬難度大等問(wèn)題，所以有必要設(shè)計(jì)一種能在構(gòu)架上爬行的多自由度、多段智能爬管機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種多自由度、多段式智能爬管機(jī)器人，包括：凸輪，圓柱直齒輪一，圓柱直齒輪二，動(dòng)力軸，舵機(jī)一，舵機(jī)旋轉(zhuǎn)支架一，俯仰連接板，伺服電機(jī)二，舵機(jī)二，中間連接板，伺服電機(jī)三，旋轉(zhuǎn)連接板，伺服電機(jī)四，舵機(jī)旋轉(zhuǎn)支架二，舵機(jī)三。

所述舵機(jī)旋轉(zhuǎn)支架一底面一端設(shè)有舵機(jī)一，所述舵機(jī)一與夾爪一連接，所述舵機(jī)旋轉(zhuǎn)支架一中間設(shè)有俯仰連接板,頂端為開(kāi)口三角體，所述開(kāi)口處與中間連接板，所述舵機(jī)旋轉(zhuǎn)支架一側(cè)面設(shè)有伺服電機(jī)二，所述伺服電機(jī)二表面設(shè)有支撐桿，所述支撐桿穿過(guò)俯仰連接板，所述支撐桿另一端設(shè)有舵機(jī)二，所述舵機(jī)二在中間連接板內(nèi)，所述中間連接板側(cè)面旋轉(zhuǎn)連接板，所述旋轉(zhuǎn)連接板內(nèi)側(cè)面設(shè)有支撐桿，所述支撐桿另一端設(shè)有伺服電機(jī)三，所述伺服電機(jī)三中間設(shè)有旋轉(zhuǎn)連接板，所述旋轉(zhuǎn)連接板另一端內(nèi)側(cè)面舵機(jī)旋轉(zhuǎn)支架二，所述舵機(jī)旋轉(zhuǎn)支架二側(cè)面設(shè)有伺服電機(jī)四，所述伺服電機(jī)四中間設(shè)有旋轉(zhuǎn)連接板，所述旋轉(zhuǎn)連接板外側(cè)面設(shè)有舵機(jī)三，所述舵機(jī)三與夾爪二連接，

進(jìn)一步技術(shù)方案，所述夾爪一和夾爪二為相同結(jié)構(gòu)，所述夾爪一包括動(dòng)力軸、蝸輪、夾爪葉片，夾爪支架，所述動(dòng)力軸中間設(shè)有蝸輪，所述動(dòng)力軸兩端對(duì)稱設(shè)有凸輪，所述蝸輪下方設(shè)有齒合蝸桿，所述蝸桿中間設(shè)有圓柱直齒輪二，所述圓柱直齒輪二上方設(shè)有齒合圓柱直齒輪一，所述圓柱直齒輪一中間設(shè)有垂直伺服電機(jī)一，所述凸輪分別與連桿連接，所述連桿分別與夾爪葉片連接，所述夾爪葉片中間設(shè)有通過(guò)銷釘固定的夾爪支架，所述夾爪葉片圓弧內(nèi)側(cè)面設(shè)有塑膠件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：控制簡(jiǎn)單。體積小、結(jié)構(gòu)輕巧靈便，可適應(yīng)不同管徑、角度大、U型的管道等工作環(huán)境。可在惡劣、復(fù)雜環(huán)境下工作，且安全可靠性高。

附圖說(shuō)明：

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明專利整體外形正視圖；

圖2為本發(fā)明專利的連接部位正視圖；

圖3為本發(fā)明專利中的夾爪正視圖；

圖4為本發(fā)明專利中的夾爪右視圖；