[發明專利]一種外管道爬行機器人工作方法

在審

• 申請號: 202211541870.0
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115743348A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 王若凡;屈文博;孫虎兒
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 廈門市天富勤知識產權代理事務所(普通合伙) 35244
• 代理人: 唐紹烈

本發明公開一種外管道爬行機器人工作方法，應用一種外管道爬行機器人，包括：縱向依次設置三層環形基座，每層環形基座通過設置在中央的通孔套在管道外周，相鄰兩層環形基座間通過縱向設置的舉升伸縮缸連接，每層環形基座上均設置有用于抱緊在管道外壁的抱緊組件，該方法通過使對應的舉升伸縮缸伸長或縮短，并且在一層環形基座向預定方向移動時，另外兩層環形基座通過其上的抱緊組件抱緊在管道外壁，使三層環形基座交替依次向預定方向移動，如此重復，實現沿管道外壁的連續蠕動攀爬。本發明在攀爬過程具有較高的穩定性，并且能夠有效減小設備跌落造成的安全隱患。

技術領域

本發明涉及管道施工技術領域，特別涉及一種外管道爬行機器人工作方法。

背景技術

當前具有沿管道外壁攀爬的機器人，在機器人上安裝相應的施工設備(如金屬探傷儀等)，利用機器人沿管道爬行，代替人工巡檢管道。

對于縱向設置的管道而言，利用機器人沿管道攀爬的難度大幅增加，現有的該類機器人通常抱緊在管道外壁，若抱緊機構失效，則機器人將從管道上重力跌落，造成設備的損毀，并對周邊的設施以及施工人員帶來安全隱患；并且通常現有的該類機器人需要設置較大功率的驅動機構，通過驅動機構不斷輸出動力，才能使機器人抱緊在管道的外壁上，功耗大、故障率高且穩定性較差。

若能夠使機器人沿縱向管道攀爬的過程中控制多節獨立動作的抱緊機構交替動作，確保在同一時間至少有兩節抱緊機構對管道進行抱緊，并互相協作實現攀爬，將能夠有效提升機器人在攀爬過程中的穩定性，以減小安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種外管道爬行機器人工作方法，克服上述缺陷，控制多個獨立動作的抱緊機構交替動作，并互相協作實現攀爬，以提升機器人沿縱向管道攀爬過程中的穩定性，減小安全隱患。

為達成上述目的，本發明的解決方案為：一種外管道爬行機器人工作方法，應用一種外管道爬行機器人，包括縱向依次設置的三層環形基座，相鄰兩層環形基座間通過縱向設置的舉升伸縮缸連接，各環形基座中央均設置有用于供管道縱向穿過的通孔，并分別設置有用于抱緊固定在管道上的抱緊組件，該方法包括以下步驟；

S1、使三層所述環形基座分別通過其上的通孔套在管道上，而后使三層環形基座分別通過各自的抱緊組件抱緊固定在管道外壁；

S2、使靠近預定移動方向的環形基座上的抱緊組件與管道外壁松脫，再使該環形基座與中間層環形基座之間的舉升伸縮缸伸長，而后再使該環形基座上的抱緊組件再次抱緊固定在管道外壁；

S3、使中間層環形基座上的抱緊組件與管道外壁松脫，再使中間層環形基座與靠近預定移動方向的環形基座之間的舉升伸縮缸縮短，同時使中間層環形基座與背離預定移動方向的環形基座之間的舉升伸縮缸伸長，而后再使中間層環形基座上的抱緊組件再次抱緊固定在管道外壁；

S5、使背離預定移動方向的環形基座上的抱緊組件與管道外壁松脫，再使背離預定移動方向的環形基座與中間層環形基座之間的舉升伸縮缸縮短，而后再使背離預定移動方向的環形基座上的抱緊組件再次抱緊固定在管道外壁；

S6、重復步驟S2至S5。

進一步，在步驟S2至S5重復一次的過程中，各舉升伸縮缸單次伸長或縮短的行程相等。

進一步，在S1-S6步驟中，使抱緊組件通過摩擦自鎖效應固定將對應層環形基座固定在管道外壁。

進一步，每層環形基座上的抱緊組件包括環繞對應通孔設置的多個爬升足組件，各爬升足組件均包括足桿、摩擦足墊、彈性件和抬足伸縮缸，足桿橫向樞接在環形基座上，并且形成有由樞接處朝向通孔向下傾斜延伸的第一支臂，第一支臂末端固定有摩擦足墊，彈性件設置在足桿與環形基座之間，利用彈力帶動足桿擺轉，以使第一支臂上擺將摩擦足墊壓在管道外壁，抬足伸縮缸一端與環形基座固定，另一端用于推抵足桿擺轉，使第一支臂下擺將摩擦足墊移開管道外壁；