[發明專利]一種管道內壁仿生蠕動爬行機器人及其使用方法

有效

• 申請號: 202110094700.1
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112944108B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 王國棟;尹俊平;張帥祺;魏志珺;周揚理;李浩光;商玉梅;石俊;徐自強;張帥帥
• 申請（專利權）人: 中國石油大學勝利學院
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32
• 代理公司: 濰坊中潤泰專利代理事務所(普通合伙) 37266
• 代理人: 田友亮

1.一種管道內壁仿生蠕動爬行機器人，包括探測頭端（1），其特征在于：所述探測頭端（1）后端通過若干單節組件連接球骨（3）活動連接有若干個蠕動推進單節組件（2），所述探測頭端（1）后端一體化連接有探測頭端連接柱（8），所述探測頭端連接柱（8）尾端一側表面開設有探測頭端連接球腔（9），所述探測頭端（1）包括探測頭端外殼（37）、旋轉電機（4）、信號接收天線（7）、變向組件（5）和探測攝像頭（38），所述探測頭端外殼（37）內壁上固定安裝有蓄電池（6），所述探測頭端外殼（37）頭端內壁上固定安裝有探測攝像頭（38）；

所述蠕動推進單節組件（2）包括蠕動推進單節骨圈（25）、單節固定塊連接柱（26）、單節固定塊（27）、蠕動旋轉塊（36）和單節連接轉盤（29），所述蠕動推進單節骨圈（25）上等距一體化連接有若干組旋轉限位塊（35），且每組所述旋轉限位塊（35）有兩個，每兩個所述旋轉限位塊（35）之間均轉動安裝有蠕動旋轉塊（36），且所述蠕動旋轉塊（36）呈等六邊棱柱狀；

每個所述蠕動旋轉塊（36）的其中一面轉動安裝有兩個第二連接桿（34），每個所述第二連接桿（34）與相鄰的蠕動旋轉塊（36）上另一端的第二連接桿（34）上轉動安裝有第一連接桿（33），每個所述第一連接桿（33）上端一體化連接有防滑推進塊（32）；

所述蠕動推進單節骨圈（25）內圈表面一體化連接有與其表面垂直的單節固定塊連接柱（26），所述單節固定塊連接柱（26）的另一端且位于蠕動推進單節骨圈（25）的圓心處固定連接有單節固定塊（27），且所述單節固定塊（27）兩端分別開設有單節組件連接球腔（28），每個所述蠕動推進單節組件（2）均通過單節組件連接球腔（28）和單節組件連接球骨（3）與前一節和后一節的蠕動推進單節組件（2）活動連接；

其中一個所述蠕動旋轉塊（36）上一體化設有單節連接轉盤連接塊（30），且所述單節連接轉盤連接塊（30）兩側一體化連接有兩個單節連接轉盤（29），所述單節連接轉盤（29）上和后一節的單節連接轉盤（29）通過單節驅動彈性皮帶（31）轉動連接，且第一節所述蠕動推進單節組件（2）與探測頭端（1）上的第三轉盤（23）通過單節驅動彈性皮帶（31）轉動連接。

2.根據權利要求1所述的一種管道內壁仿生蠕動爬行機器人，其特征在于：所述探測頭端外殼（37）頭端外表面且位于探測攝像頭（38）一周等距安裝有探測頭端探照燈（24），所述蓄電池（6）一端表面固定安裝有變向組件（5），所述蓄電池（6）一端表面固定安裝有信號接收天線（7），所述變向組件（5）包括變向組件底板（10）、變向組件側板（11）、旋轉電機（4）、第一齒輪（16）、第二齒輪（17）、第三齒輪（18）和第四齒輪（19）。

3.根據權利要求2所述的一種管道內壁仿生蠕動爬行機器人，其特征在于：所述變向組件底板（10）一端表面一體化連接有與其表面垂直的兩個變向組件側板（11），兩個所述變向組件側板（11）外側均轉動安裝有第一轉盤（14），兩個所述變向組件側板（11）外側均轉動安裝有第二轉盤（15），且每個所述第一轉盤（14）和第二轉盤（15）上均轉動安裝有變向驅動皮帶（13），兩個所述第二轉盤（15）的轉軸另一端且位于兩塊變向組件側板（11）內側分別固定連接有第一齒輪（16）和第三齒輪（18）。

4.根據權利要求3所述的一種管道內壁仿生蠕動爬行機器人，其特征在于：兩個所述第一轉盤（14）的轉軸另一端且位于兩塊變向組件側板（11）內側均固定連接第三轉盤轉軸（22）的兩端，所述第三轉盤轉軸（22）中段一體化連接有第三轉盤（23），其中一個所述變向組件側板（11）外側固定安裝有電動伸縮桿（20），且所述電動伸縮桿（20）的輸出端固定連接在電動伸縮桿固定板（21），所述電動伸縮桿固定板（21）一側且位于電動伸縮桿（20）上端固定連接有旋轉電機固定板（12）。