[發明專利]一種自適應管徑的管道機器人

有效

• 申請號: 202111310148.1
• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN113739000B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 黨彥鋒;張明;楊浩;文永霞;唐佳偉
• 申請（專利權）人: 中交第四公路工程局有限公司天津濱海新區分公司;中交第四公路工程局有限公司;中交四公局第六工程有限公司
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;F16L55/28;F16L101/30
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 鄭博文

1.一種自適應管徑的管道機器人，其特征在于：包括

支撐龍骨(1)，作為承載主體；

影像采集裝置(2)，安裝于支撐龍骨(1)的一端，用于采集音像；

前滾輪組(3)，包括前支臂(31)以及前輪(32)，其中，前支臂(31)的一端鉸接于支撐龍骨(1)靠近影像采集裝置(2)的一端，前輪(32)轉動安裝于前支臂(31)的自由端；

后滾輪組(4)，包括傳動軸(41)以及后輪(42)，其中，傳動軸(41)通過一回型架(43)與支撐龍骨(1)相連，后輪(42)轉動安裝于傳動軸(41)遠離支撐龍骨(1)的一端；

聯動裝置(5)，包括擴展機構(51)和聯動機構(52)，其中，擴展機構(51)安裝于支撐龍骨(1)上，并與前支臂(31)相連，用于調節前支臂(31)和支撐龍骨(1)之間的角度，聯動機構(52)連接于擴展機構(51)與傳動軸(41)之間，用于調節傳動軸(41)的長度；

所述擴展機構(51)包括

滑套(511)，套設于支撐龍骨(1)上，并沿支撐龍骨(1)的軸向移動；

擴展連桿(512)，一端鉸接于滑套(511)上，另一端鉸接于前支臂(31)上，用于將前支臂(31)和滑套(511)相連；

彈性擴展件(513)，套設于支撐龍骨(1)上，且位于滑套(511)和影像采集裝置(2)之間，并對滑套(511)產生推擠作用；

所述聯動機構(52)包括

中轉塊(521)，鉸接于回型架(43)上；

調軸桿(522)，一端鉸接于傳動軸(41)上，另一端鉸接于中轉塊(521)上；

聯動件(8)，一端鉸接于擴展連桿(512)上，另一端鉸接于中轉塊(521)上，用于將擴展連桿(512)隨前支臂(31)角度變化所帶來的運動傳遞至中轉塊(521)；

其中，聯動件(8)與中轉塊(521)之間的鉸接點、中轉塊(521)與回型架(43)之間的鉸接點、調軸桿(522)與中轉塊(521)之間的鉸接點在中轉塊(521)上呈三角分布；

驅動機構(6)，安裝于支撐龍骨(1)上，用于驅使后輪(42)旋轉以推動管道機器人運動。

2.根據權利要求1所述的一種自適應管徑的管道機器人，其特征在于：所述傳動軸(41)包括

基軸(411)，一端穿設于回型架(43)上，并與回型架(43)形成轉動連接關系，且在基軸(411)穿入回型架(43)內的一端固定有直齒輪(414)；

中軸(412)，套設于基軸(411)外，其中心具有一用于供基軸(411)插入的套接孔，所述套接孔的截面呈多邊形，且中軸(412)與基軸(411)套接后形成伸縮關系；

外軸(413)，套設于中軸(412)外，并與中軸(412)形成既可轉動又可伸縮的活動連接關系，其遠離支撐龍骨(1)的一端安裝有一供后輪(42)安裝的支架(415)，且調軸桿(522)遠離中轉塊(521)的一端鉸接于外軸(413)上；

其中，中軸(412)穿過支架(415)的一端固定有傳動錐齒輪(416)，后輪(42)的轉動軸上安裝有驅動錐齒輪(421)，傳動錐齒輪(416)和驅動錐齒輪(421)相互嚙合，用于為后輪(42)傳遞旋轉動力。

3.根據權利要求2所述的一種自適應管徑的管道機器人，其特征在于：所述驅動機構(6)包括

冠齒(61)，套設于支撐龍骨(1)上，以支撐龍骨(1)為軸旋轉，且與基軸(411)上的直齒輪(414)相嚙合；

驅動齒輪(62)，與冠齒(61)相固定，并同樣以支撐龍骨(1)為軸旋轉；

動力源(63)，與驅動齒輪(62)相聯動，用于提供旋轉力矩。

4.根據權利要求1至3中任一所述的一種自適應管徑的管道機器人，其特征在于：所述聯動件(8)包括

起始桿(81)，一端鉸接于擴展連桿(512)上，用于傳遞擴展連桿(512)隨前支臂(31)轉動時所帶來運動；

伸縮套(82)，套設于支撐龍骨(1)上，且與起始桿(81)遠離擴展連桿(512)的一端相鉸接；

終端桿(83)，一端鉸接于伸縮套(82)上，另一端鉸接于中轉塊(521)上；

其中，伸縮套(82)進行伸縮調節時，引起起始桿(81)和終端桿(83)之間的距離發生變化。