[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

本發明涉及管道探測器，公開了一種自適應管徑的管道機器人，包括支撐龍骨、影像采集裝置、前滾輪組、后滾輪組、聯動裝置以及驅動機構，其中，聯動裝置包括擴展機構和聯動機構，擴展機構用于調節前支臂和支撐龍骨之間的角度，聯動機構用于調節傳動軸的長度，以使前輪和后輪的輪距能夠根據管道內徑進行自適應調節，驅動機構則用于驅使后輪旋轉以推動管道機器人運動。本發明可伸縮式的前輪和后輪，能夠根據管道直徑調整前輪以及后輪跟支撐龍骨之間的距離，相比起貼地行進的機器人，可變輪高的機器人能夠具有更好的越障能力，并且這樣的機器人能夠具有更好的拍攝視野，從而使得機器人能夠更好地對管道進行探索。

技術領域

本發明涉及管道探測器領域，尤其是涉及一種自適應管徑的管道機器人。

背景技術

隨著現代化和城市化的步伐加快，老舊小區存在的問題日益突出，由于老舊小區時間長遠，地下管道空間狀況復雜，施工難度和風險越來越大。在現實生活中，由于施工地下管道情況不明確造成的安全事故屢見不鮮，因此，明確地下管道分布情況尤為重要。

在這種情況下，科研工作者研發出了管道機器人用來幫助工作人員獲知地下管道內部情況對于管道機器人來說，一般情況下主要包括機器人本體以及安裝于機器人本體上用以驅動其行動的驅動輪，在此基礎上，為了增強探索能力，會在機器人本體上安裝例如攝像頭、照明燈等輔助影像模塊。

針對上述中的相關技術，發明人認為存在有以下缺陷：不同小區所鋪設的管道直徑可能是不同的，在這種情況下，為了保證管道機器人能夠放入管道內，通常情況下需使得管道直徑大于管道機器人的尺寸，對于大部分管道機器人來說，其驅動輪在機器人本體上的位置是固定的，這使得該管道機器人放入管道內后，基本是貼著管道的底部前進，當管道內存在障礙物時，由于這種管道機器人離地間隙過低，容易被障礙物阻擋，導致對管道的探索工作難以進行。

發明內容

為了提高管道機器人的越障能力，本發明提供一種自適應管徑的管道機器人。

本發明提供的一種自適應管徑的管道機器人采用如下的技術方案：

一種自適應管徑的管道機器人，包括

支撐龍骨，作為承載主體；

影像采集裝置，安裝于支撐龍骨的一端，用于采集音像；

前滾輪組，包括前支臂以及前輪，其中，前支臂的一端鉸接于支撐龍骨靠近影像采集裝置的一端，前輪轉動安裝于前支臂的自由端；

后滾輪組，包括傳動軸以及后輪，其中，傳動軸通過一回型架與支撐龍骨相連，后輪轉動安裝于傳動軸遠離支撐龍骨的一端；

聯動裝置，包括擴展機構和聯動機構，其中，擴展機構安裝于支撐龍骨上，并與前支臂相連，用于調節前支臂和支撐龍骨之間的角度，聯動機構連接于擴展機構與傳動軸之間，用于調節傳動軸的長度；

所述擴展機構包括

滑套，套設于支撐龍骨上，并沿支撐龍骨的軸向移動；

擴展連桿，一端鉸接于滑套上，另一端鉸接于前支臂上，用于將前支臂和滑套相連；

彈性擴展件，套設于支撐龍骨上，且位于滑套和影像采集裝置之間，并對滑套產生推擠作用；

所述聯動機構包括中轉塊，鉸接于回型架上；

調軸桿，一端鉸接于傳動軸上，另一端鉸接于中轉塊上；

聯動件，一端鉸接于擴展連桿上，另一端鉸接于中轉塊上，用于將擴展連桿隨前支臂角度變化所帶來的運動傳遞至中轉塊；

其中，聯動件與中轉塊之間的鉸接點、中轉塊與回型架之間的鉸接點、調軸桿與中轉塊之間的鉸接點在中轉塊上呈三角分布；

驅動機構，安裝于支撐龍骨上，用于驅使后輪旋轉以推動管道機器人運動。