[發(fā)明專利]氣動內(nèi)循環(huán)仿生蠕動機(jī)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310091660.4
• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN115949834A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪余博;戴京濤;蘇洪波;夏毅銳;魏華凱;王紫瀟;王振澤;李英睿;孫海霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍航空大學(xué)
• 主分類號: F16L55/34
• 分類號: F16L55/34;F16L101/30
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 高艷艷

本發(fā)明涉及管道機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣動內(nèi)循環(huán)仿生蠕動機(jī)構(gòu)，其包括頭部殼體、固定連接于頭部殼體的頭部氣囊、固定連接于頭部氣囊遠(yuǎn)離頭部殼體的中部殼體、固定連接于中部殼體遠(yuǎn)離頭部氣囊的尾部氣囊和固定連接于尾部氣囊遠(yuǎn)離中部殼體的尾部殼體，頭部殼體連接有頭部移動組件，中部殼體連接有中部移動組件，尾部殼體連接有尾部移動組件，中部殼體內(nèi)固定連接有氣泵，頭部氣囊與尾部氣囊通過氣泵相互連通，中部殼體連接有控制電路，控制電路包括開關(guān)模塊、延時輸出模塊和氣動控制模塊，本申請的管道機(jī)器人具有能夠僅靠內(nèi)部氣體來移動的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣動內(nèi)循環(huán)仿生蠕動機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前管道機(jī)器人是指一種可沿細(xì)小管道內(nèi)部或外部自動行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機(jī)械，在工作人員的遙控操作或計算機(jī)自動控制下，進(jìn)行一系列管道作業(yè)的機(jī)、電、儀一體化系統(tǒng)。管道機(jī)器人由于能夠在狹窄的管道中穿行自如，因此能夠替代人工在管道中進(jìn)行很多工作，在未來有很多的發(fā)展前景。

現(xiàn)有一申請公開號為CN111911745A的發(fā)明專利，其保護(hù)了一種蠕動式管道機(jī)器人，屬于管道機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括固定殼體、前氣囊和后氣囊，所述的固定殼體的內(nèi)部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)螺套，所述的旋轉(zhuǎn)螺套的內(nèi)圈設(shè)置有螺桿，固定殼體的兩側(cè)分別連接有前氣囊和后氣囊，前氣囊和后氣囊的外側(cè)面分別設(shè)置有端蓋，前氣囊一側(cè)的端蓋上安裝有螺桿驅(qū)動電機(jī)，螺桿驅(qū)動電機(jī)通過傘齒輪驅(qū)動螺桿。

上述技術(shù)方案中，氣動的管道機(jī)器人都需要外界氣源來進(jìn)行驅(qū)動機(jī)器人移動，但是給管道機(jī)器人通入外界氣源需要管子等結(jié)構(gòu)，對管道機(jī)器人在管道中運動會產(chǎn)生必然的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種氣動內(nèi)循環(huán)仿生蠕動機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供了一種氣動內(nèi)循環(huán)仿生蠕動機(jī)構(gòu)，包括頭部殼體、固定連接于頭部殼體的頭部氣囊、固定連接于頭部氣囊遠(yuǎn)離頭部殼體的中部殼體、固定連接于中部殼體遠(yuǎn)離頭部氣囊的尾部氣囊和固定連接于尾部氣囊遠(yuǎn)離中部殼體的尾部殼體，頭部殼體連接有能夠讓頭部殼體只能向前方移動的頭部移動組件，中部殼體連接有能夠讓中部殼體只能向前方移動的中部移動組件，尾部殼體連接有能夠讓尾部殼體只能向前方移動的尾部移動組件，中部殼體內(nèi)固定連接有氣泵，頭部氣囊與尾部氣囊通過氣泵相互連通；

中部殼體連接有控制電路，控制電路包括開關(guān)模塊、延時輸出模塊和氣動控制模塊；

所述開關(guān)模塊接收外界輸入的信號后輸出啟動信號，再次接收外界輸入的信號后停止輸出啟動信號；

所述延時輸出模塊響應(yīng)于啟動信號，延時輸出模塊接收啟動信號后，若頭部氣囊充滿氣則延時輸出第一控制信號，若尾部氣囊充滿氣則輸出第二控制信號；

所述氣動控制模塊響應(yīng)于第一控制信號和第二控制信號，氣動控制模塊連接氣泵，氣動控制模塊接收第一控制信號時控制氣泵向尾部氣囊充氣并從頭部氣囊吸氣，氣動控制模塊接收第二控制信號時控制氣泵向頭部氣囊充氣并從尾部氣囊吸氣。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果為：管道機(jī)器人能夠通過頭部氣囊和尾部氣囊內(nèi)的氣體互換來實現(xiàn)移動，由于頭部移動組件、中部移動組件和尾部移動組件均只能向一個方向移動，所以在通過控制電路自動控制頭部氣囊和尾部氣囊充放氣的時候，管道機(jī)器人就能夠向一個方向自動移動。頭部氣囊充氣、尾部氣囊放氣時，頭部殼體和尾部殼體向一個方向移動，中部殼體不動，然后尾部氣囊充氣，頭部氣囊放氣，中部殼體向一個方向移動，頭部殼體和尾部殼體不動，不斷循環(huán)后即可完成蠕動式移動。不需要外界氣源，且移動過程比較穩(wěn)定。

進(jìn)一步，頭部氣囊和尾部氣囊均包括多個首尾相連的伸縮部，每個伸縮部在充滿氣時均為圓柱形，且每個伸縮部在不充氣時橫截面為等邊六邊形。