[發明專利]一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人及其運行方法

在審

• 申請號: 202011441627.2
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112505052A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 徐波;于佳敏;陸偉剛;王豐;李占超;徐磊;王琳;付國叢
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/90;B25J11/00
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

1.一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，包括正四面體框架結構、攀附爪、探頭以及控制系統，所述正四面體框架結構由六根伸縮桿連接而成，所述攀附爪為四個，分別布置于正四面體框架結構的頂點處，所述探頭布置于正四面體框架結構的內部；通過調節伸縮桿的長度，使正四面體機器人適應管道內徑；通過控制系統控制攀附爪的駐停或行走，通過控制系統控制探頭的工作狀態。

2.根據權利要求1所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，所述伸縮桿為單向伸縮桿。

3.根據權利要求1所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，所述探頭由四根雙向伸縮桿支撐于正四面體框架結構的重心處，四根雙向伸縮桿的一端分別連接于正四面體框架結構的頂點處，四根雙向伸縮桿的另一端共同鉸接于探頭外殼。

4.根據權利要求1所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，每個攀附爪包括驅動單元、兩個滑輪、一個駐停盤以及接觸單元；兩個滑輪與駐停盤同軸，并分別置于駐停盤的兩側；所述接觸單元為若干組，沿駐停盤周向分布，每個接觸單元包括一根可伸縮連接桿、貼合部，所述可伸縮連接桿一端通過萬向球鉸接于駐停盤的外側面，另一端連接所述貼合部；通過驅動單元使可伸縮連接桿伸長，繼而貼合部攀附于管道內壁，使機器人駐停；通過驅動單元使可伸縮連接桿收縮，繼而使兩個滑輪與管道內壁接觸，使機器人可行走。

5.根據權利要求4所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，每個攀附爪中還設有轉動部件，通過控制系統使轉動部件發生旋轉，以使整個攀附爪發生周向旋轉。

6.根據權利要求5所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，所述貼合部設有若干用于貼附于管道內壁的硅膠貼附柱體，硅膠貼附柱體的根部安裝于貼合部的容納孔內。

7.根據權利要求5所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，所述探頭通過轉動部件與殼體相連，由控制系統控制轉動部件帶動探頭旋轉，以便調整探頭的拍攝角度。

8.根據權利要求7所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人，其特征是，所述探頭的殼體設有照明燈。

9.根據權利要求7所述的一種能檢測非金屬管道缺陷的正四面體機器人的運行方法，其特征是，包括以下步驟：

1）根據管道的內徑大小調節伸縮桿的長度，通過調節伸縮桿的長度，使正四面體機器人的尺寸適應管道內徑；

2）當機器人放入管道進口時，打開照明燈，用遙控器發送信號至控制系統，控制滑輪在管道內行走，同時用遙控器發送信號控制探頭工作；

3）當機器人在管道內工作時，用遙控器控制探頭中的轉動部件，使探頭在管道內可以360°旋轉；

4）當需要駐停仔細觀察某處管道內情況時，用遙控器控制攀附爪中的驅動單元，驅動單元控制可伸縮連接桿伸長，貼合部攀附于管道內壁，使機器人駐停；通過驅動單元使可伸縮連接桿收縮，繼而使兩個滑輪與管道內壁接觸，使機器人繼續行走；

5）當機器人在管道內需要轉向行走時，用遙控器控制攀附爪中的轉動部件發生旋轉，以使整個攀附爪發生周向旋轉。