CN106382434B - 一种智能管道爬行机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能管道爬行机器人，包括机架、驱动装置、辅助装置、丝杠机构、锥形传动件、3个履带，其特征在于：所述第一方形套筒固定安装在第一固定架左侧端部，所述滑轮转动安装在第一滑杆的内端部，右端转动安装在丝杠固定架上；通过步进电机驱动锥形传动件做直线运动，同时使压紧锥形壳体的第一滑杆向外滑动；其采用丝杠机构和锥形传动件使第一车轮和第二车轮压于管道内壁，从而履带和管道内壁不会产生相对滑动，通过驱动装置驱动机器在管道中爬行，在该机器人上安装其他加工设备，可使加工过程更加轻松高效地完成。

Description

一种智能管道爬行机器人
技术领域
本发明涉及管道加工领域，特别涉及一种智能管道爬行机器人。
背景技术
在管道加工方面，目前市场上出现的机器人大多是从管道外部对管道进行加工，其加工设备需将管道包围过来，因此这种机器庞大而又笨重，不易加工。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种智能管道爬行机器人，其采用丝杠机构4和锥形传动件5使第一车轮208和第二车轮307压于管道内壁，从而履带6和管道内壁不会产生相对滑动，通过驱动装置2驱动机器在管道中爬行，在该机器人上安装其他加工设备，可使加工过程更加轻松高效地完成。
本发明所采用的技术方案是：一种智能管道爬行机器人，包括机架、驱动装置、辅助装置、丝杠机构、锥形传动件、3个履带，其特征在于：所述机架包括2个端盖、3个连接架、3个圆锥滑轨，所述连接架固定安装在两个端盖之间，所述3个连接架内侧中心线处都设置有圆锥滑轨；所述驱动装置包括第一固定架、3个第一方形套筒、3个第一滑杆、3个第一弹簧、3个第一弹簧固定架、3个滑轮、3个第一车轮固定架、3个第一车轮，所述第一固定架固定安装在靠近右侧端盖位置的3个连接架上，所述第一方形套筒固定安装在第一固定架左侧端部，所述滑轮转动安装在第一滑杆的内端部，所述第一车轮固定架固定安装在第一滑杆的外端部，所述第一滑杆滑动安装在第一方形套筒上，所述第一弹簧固定架固定安装在第一滑杆上，所述第一弹簧两端固定安装在第一弹簧固定架和第一方形套筒之间，所述第一车轮转动安装在第一车轮固定架上，所述第一弹簧在工作时处于压缩状态；所述辅助装置包括第二固定架、3个第二方形套筒、3个第二滑杆、3个第二弹簧固定架、3个第二弹簧、3个第二车轮固定架、3个第二车轮、3个第三方形套筒、3个第三滑杆、3个第三弹簧，所述第二固定架滑动安装在3个连接架上，所述第三滑杆左端和第三方形套筒右端分别固定安装在第二固定架和端盖上，所述第三弹簧两端固定安装在第二固定架和端盖之间，且第三弹簧在工作时处于拉伸状态，所述第二弹簧固定架和第二车轮固定架分别固定安装在第二滑杆内外两端，所述第二滑杆通过第二方形套筒滑动安装在第二固定架左侧，所述第二弹簧两端固定安装在第二方形套筒和第二弹簧固定架之间，且第二弹簧在工作时处于拉伸状态，所述第二车轮转动安装在第二车轮固定架上，所述履带同步安装在第一车轮和第二车轮上，通过第一车轮和第二车轮驱动机器人移动；所述丝杠机构包括机座、步进电机、丝杠固定架、丝杠，所述机座水平固定安装在左右端盖之间，所述步进电机和丝杠固定架固定安装在机座顶部左侧和右侧，所述丝杠左端固定安装在步进电机的输出轴上，右端转动安装在丝杠固定架上；所述锥形传动件包括丝杠螺母、3个第三固定架、3个导轨、锥形壳体，所述丝杠螺母与锥形壳体同心，并通过第三固定架将两者连接，所述第三固定架外侧设置有导轨，所述导轨滑动安装在机架的圆锥滑轨上，所述丝杠螺母旋转安装在丝杠上，且所述锥形壳体在圆锥顶部开有比丝杠直径大的孔；通过步进电机驱动锥形传动件做直线运动，同时使压紧锥形壳体的第一滑杆向外滑动。
本发明工作原理：本发明通过通过步进电机驱动锥形传动件做直线运动，同时使压紧锥形壳体的第一滑杆向外滑动，进而使第一车轮压紧管道内壁，通过辅助装置将履带拉紧，使履带和管道内壁不会产生相对滑动，最终通过驱动装置驱动机器在管道中爬行。
由于本发明采用上述技术方案，本发明具有以下优点：其采用丝杠机构和锥形传动件使第一车轮和第二车轮压于管道内壁，从而履带和管道内壁不会产生相对滑动，通过驱动装置驱动机器在管道中爬行，在该机器人上安装其他加工设备，可使加工过程更加轻松高效地完成。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为机架和驱动装置的机构示意图。
图3为辅助装置的机构示意图。
图4为丝杠机构的结构示意图。
图5为锥形传动件的结构示意图。
附图标号：1-机架；2-驱动装置；3-辅助装置；4-丝杠机构；5-锥形传动件；6-履带；101-端盖；102-连接架；103-圆锥滑轨；201-第一固定架；202-第一方形套筒；203-第一滑杆；204-第一弹簧；205-第一弹簧固定架；206-滑轮；207-第一车轮固定架；208-第一车轮；301-第二固定架；302-第二方形套筒；303-第二滑杆；304-第二弹簧固定架；305-第二弹簧；306-第二车轮固定架；307-第二车轮；308-第三方形套筒；309-第三滑杆；310-第三弹簧；401-机座；402-步进电机；403-丝杠固定架；404-丝杠；501-丝杠螺母；502-第三固定架；503-导轨；504-锥形壳体。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种智能管道爬行机器人，包括机架1、驱动装置2、辅助装置3、丝杠机构4、锥形传动件5、3个履带6，其特征在于：所述机架1包括2个端盖101、3个连接架102、3个圆锥滑轨103，所述连接架102固定安装在两个端盖之间，所述3个连接架102内侧中心线处都设置有圆锥滑轨103；所述驱动装置2包括第一固定架201、3个第一方形套筒202、3个第一滑杆203、3个第一弹簧204、3个第一弹簧固定架205、3个滑轮206、3个第一车轮固定架207、3个第一车轮208，所述第一固定架201固定安装在靠近右侧端盖101位置的3个连接架102上，所述第一方形套筒202固定安装在第一固定架201左侧端部，所述滑轮206转动安装在第一滑杆203的内端部，所述第一车轮固定架207固定安装在第一滑杆203的外端部，所述第一滑杆203滑动安装在第一方形套筒202上，所述第一弹簧固定架205固定安装在第一滑杆203上，所述第一弹簧204两端固定安装在第一弹簧固定架205和第一方形套筒202之间，所述第一车轮208转动安装在第一车轮固定架207上，所述第一弹簧204在工作时处于压缩状态；所述辅助装置3包括第二固定架301、3个第二方形套筒302、3个第二滑杆303、3个第二弹簧固定架304、3个第二弹簧305、3个第二车轮固定架306、3个第二车轮307、3个第三方形套筒308、3个第三滑杆309、3个第三弹簧310，所述第二固定架301滑动安装在3个连接架102上，所述第三滑杆309左端和第三方形套筒308右端分别固定安装在第二固定架301和端盖101上，所述第三弹簧310两端固定安装在第二固定架301和端盖101之间，且第三弹簧310在工作时处于拉伸状态，所述第二弹簧固定架304和第二车轮固定架306分别固定安装在第二滑杆303内外两端，所述第二滑杆303通过第二方形套筒302滑动安装在第二固定架301左侧，所述第二弹簧305两端固定安装在第二方形套筒302和第二弹簧固定架304之间，且第二弹簧305在工作时处于拉伸状态，所述第二车轮307转动安装在第二车轮固定架306上，所述履带6同步安装在第一车轮208和第二车轮307上，通过第一车轮208和第二车轮307驱动机器人移动；所述丝杠机构4包括机座401、步进电机402、丝杠固定架403、丝杠404，所述机座401水平固定安装在左右端盖101之间，所述步进电机402和丝杠固定架403固定安装在机座401顶部左侧和右侧，所述丝杠404左端固定安装在步进电机402的输出轴上，右端转动安装在丝杠固定架403上；所述锥形传动件5包括丝杠螺母501、3个第三固定架502、3个导轨503、锥形壳体504，所述丝杠螺母501与锥形壳体504同心，并通过第三固定架502将两者连接，所述第三固定架502外侧设置有导轨503，所述导轨503滑动安装在机架1的圆锥滑轨103上，所述丝杠螺母501旋转安装在丝杠404上，且所述锥形壳体504在圆锥顶部开有比丝杠404直径大的孔；通过步进电机402驱动锥形传动件5做直线运动，同时使压紧锥形壳体504的第一滑杆203向外滑动。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明工作原理：本发明通过通过步进电机402驱动锥形传动件5做直线运动，同时使压紧锥形壳体504的第一滑杆203向外滑动，进而使第一车轮208压紧管道内壁，通过辅助装置3将履带6拉紧，使履带6和管道内壁不会产生相对滑动，最终通过驱动装置2驱动机器在管道中爬行。

Claims (1)

1.一种智能管道爬行机器人，包括机架（1）、驱动装置（2）、辅助装置（3）、丝杠机构（4）、锥形传动件（5）、3个履带（6），其特征在于：所述机架（1）包括2个端盖（101）、3个连接架（102）、3个圆锥滑轨（103），所述连接架（102）固定安装在两个端盖之间，所述3个连接架（102）内侧中心线处都设置有圆锥滑轨（103）；所述驱动装置（2）包括第一固定架（201）、3个第一方形套筒（202）、3个第一滑杆（203）、3个第一弹簧（204）、3个第一弹簧固定架（205）、3个滑轮（206）、3个第一车轮固定架（207）、3个第一车轮（208），所述第一固定架（201）固定安装在靠近右侧端盖（101）位置的3个连接架（102）上，所述第一方形套筒（202）固定安装在第一固定架（201）左侧端部，所述滑轮（206）转动安装在第一滑杆（203）的内端部，所述第一车轮固定架（207）固定安装在第一滑杆（203）的外端部，所述第一滑杆（203）滑动安装在第一方形套筒（202）上，所述第一弹簧固定架（205）固定安装在第一滑杆（203）上，所述第一弹簧（204）两端固定安装在第一弹簧固定架（205）和第一方形套筒（202）之间，所述第一车轮（208）转动安装在第一车轮固定架（207）上，所述第一弹簧（204）在工作时处于压缩状态；所述辅助装置（3）包括第二固定架（301）、3个第二方形套筒（302）、3个第二滑杆（303）、3个第二弹簧固定架（304）、3个第二弹簧（305）、3个第二车轮固定架（306）、3个第二车轮（307）、3个第三方形套筒（308）、3个第三滑杆（309）、3个第三弹簧（310），所述第二固定架（301）滑动安装在3个连接架（102）上，所述第三滑杆（309）左端和第三方形套筒（308）右端分别固定安装在第二固定架（301）和端盖（101）上，所述第三弹簧（310）两端固定安装在第二固定架（301）和端盖（101）之间，且第三弹簧（310）在工作时处于拉伸状态，所述第二弹簧固定架（304）和第二车轮固定架（306）分别固定安装在第二滑杆（303）内外两端，所述第二滑杆（303）通过第二方形套筒（302）滑动安装在第二固定架（301）左侧，所述第二弹簧（305）两端固定安装在第二方形套筒（302）和第二弹簧固定架（304）之间，且第二弹簧（305）在工作时处于拉伸状态，所述第二车轮（307）转动安装在第二车轮固定架（306）上，所述履带（6）同步安装在第一车轮（208）和第二车轮（307）上，通过第一车轮（208）和第二车轮（307）驱动机器人移动；所述丝杠机构（4）包括机座（401）、步进电机（402）、丝杠固定架（403）、丝杠（404），所述机座（401）水平固定安装在左右端盖（101）之间，所述步进电机（402）和丝杠固定架（403）固定安装在机座（401）顶部左侧和右侧，所述丝杠（404）左端固定安装在步进电机（402）的输出轴上，右端转动安装在丝杠固定架（403）上；所述锥形传动件（5）包括丝杠螺母（501）、3个第三固定架（502）、3个导轨（503）、锥形壳体（504），所述丝杠螺母（501）与锥形壳体（504）同心，并通过第三固定架（502）将两者连接，所述第三固定架（502）外侧设置有导轨（503），所述导轨（503）滑动安装在机架（1）的圆锥滑轨（103）上，所述丝杠螺母（501）旋转安装在丝杠（404）上，且所述锥形壳体（504）在圆锥顶部开有比丝杠（404）直径大的孔；通过步进电机（402）驱动锥形传动件（5）做直线运动，同时使压紧锥形壳体（504）的第一滑杆（203）向外滑动。
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