CN108438071B - 具有越障功能的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人设备技术领域，尤其是涉及一种具有越障功能的机器人，包括基座、连接杆、滚轮、支撑板、第一弹簧、第二弹簧、限位柱和第一杆，所述连接杆转动设置在所述基座上，所述基座上设置有用于驱动连接杆摆动的第一电机，所述连接杆的两端均设置有所述滚轮，所述连接杆上设置有用于驱动滚轮转动的第二电机，本发明具有越障功能的机器人在使用时，通过基座上的支撑板支撑在管道上，同时控制连接杆往复摆动，使得连接杆上一端的滚轮与管道连接，从而控制机器人在管道上行走，在越障时，通过第一杆与法兰盘接触带动限位柱脱离卡槽，同时法兰盘作用于支撑板上的斜面，使得支撑板上升，使得基座通过法兰盘。

Description

具有越障功能的机器人

技术领域

本发明涉及机器人设备技术领域，尤其是涉及一种具有越障功能的机器人。

背景技术

在一些特殊场合需要利用管道对介质进行长距离的输送，为了便于工作人员维护，通过现有设备对管道进行检测，由于管道和管道之间通过外凸的法兰盘连接连接，在设备遇到管道之间的法兰盘时，需要通过人工将设备放置在另一端管道上再对管道进行检测，在一些大口径管道，使用设备比较笨重，人工进行转移，比较费时费工，工作效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有设备对管道进行检测，由于管道和管道之间通过外凸的法兰盘连接连接，在设备遇到管道之间的法兰盘时，需要通过人工将设备放置在另一端管道上再对管道进行检测，在一些大口径管道，使用设备比较笨重，人工进行转移，比较费时费工，工作效率低的问题，现提供了一种具有越障功能的机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有越障功能的机器人，包括基座、连接杆、滚轮、支撑板、第一弹簧、第二弹簧、限位柱和第一杆，所述连接杆转动设置在所述基座上，所述基座上设置有用于驱动连接杆摆动的第一电机，所述连接杆的两端均设置有所述滚轮，所述连接杆上设置有用于驱动滚轮转动的第二电机，所述连接杆的转动中心位于所述连接杆两端的滚轮之间，所述基座沿连接杆的长度方向开设有槽口，所述槽口位于基座远离连接杆的一侧，所述槽口内开设有开设有凹槽，所述凹槽内开设有与所述支撑板相匹配的滑槽，所述支撑板滑动设置在所述滑槽内，所述第一弹簧设置在所述支撑板和所述滑槽之间，所述支撑板远离滑槽的一端凸出于所述凹槽，所述支撑板凸出于凹槽的一端转动设置有第一滑轮，所述支撑板沿连接杆长度方向的两侧设置有斜面，两侧所斜面由基座向支撑板方向的横截面面积逐渐减小，所述第一杆转动设置在所述凹槽内，所述第一杆的一端凸出于所述凹槽，所述第一杆的另一端开设有腰型孔，所述限位柱的一端设置有限位轴肩，所述支撑板外周面开设有与所述限位柱相匹配的卡槽，所述基座上开设有与所述限位轴肩相匹配的导向槽，所述导向槽与所述滑槽连通，所述限位轴肩滑动设置在所述导向槽内，所述第二弹簧设置在所述限位轴肩和所述导向槽之间，所述限位柱的一端卡设在所述卡槽内，所述限位柱的另一端穿过所述导向槽，所述限位柱的另一端设置有与所述腰型孔相匹配的滑柱，所述滑柱滑动设置在所述腰型孔内。

本发明在管道等运用时，通过基座上支撑板与管道的外表面接触支撑，使得连接杆的一端滚轮与管道外周面接触，从而使得机器人在管道上行走，行走到管道之间的法兰盘时，法兰盘触碰到凹槽内的第一杆，使得第一杆带动限位柱位移，限位柱的一端脱离出支撑板上的卡槽，同时限位轴肩与导向槽的第二弹簧被挤压，使得支撑板能够在滑槽内滑动，当法兰盘与支撑板一侧的斜面接触时，推动支撑板在滑槽内滑动并挤压第一弹簧，使得支撑板收缩到凹槽内，此时同时第二电机带动连接杆在基座上转动，使得另一端连接杆的滚轮下降与管道外周面接触，通过第一电机带动滚轮转动，当第一杆不与法兰盘接触时，作用于第一杆上的力消失，同时作用于限位柱上的力也消失，在第二弹簧的作用力下，限位柱向支撑板方向位移，同时支撑板脱离法兰盘，第一弹簧带动支撑板凸出于凹槽，并使得限位柱卡设在卡槽内将支撑板限位，支撑板上的第一滑轮与管道外周面接触，在行走过程中仍可以控制连接杆一端的滚轮下降与管道外周面接触，同时另一端的滚轮上升，通过上述过程来实现机器人通过管道之间的法兰盘。

为了方便机器人能够来回往复进行检测，进一步地，还包括第二杆和第三杆，所述第二杆转动设置在所述凹槽内，所述第二杆的一端凸出于所述凹槽，所述第二杆的另一端与所述第三杆的一端转动连接，所述第三杆的另一端与所述第一杆转动连接，所述第三杆转动中心点位于所述第一杆转动中心点与所述第一杆凸出于凹槽的一端之间，所述支撑板位于所述第一杆和第二杆之间。通过在基座的凹槽内设置连杆机构，使得连杆机构能够带动限位柱脱离出支撑板的卡槽，从而方便实现机器人在检测时往复运行，提高了检测的准确度。

为了防止连接杆与管道外周面之间的硬碰硬，从而导致管道或者连接杆之间造成从而损坏，进一步地，还包括固定座和第三弹簧，所述固定座的一端转动设置在所述连接杆上，所述第三弹簧设置在所述连接杆和所述固定座的另一端，所述连接杆的两端均设置了所述固定座，所述滚轮转动设置在所述固定座上，所述第一电机固定设置在所述固定座上，所述第一电机的输出端与所述滚轮之间传动连接。通过在连接杆的一端转动设置固定座，并且在固定座与连接杆之间设置了第三弹簧，使得固定座上的滚轮于管道之间接触，通过第三弹簧进行缓冲减振，从而降低固定座与管道之间的冲击力，提高了设备的使用寿命。

由于基座和法兰盘之间为面接触，使得两个之间的摩擦力增大，从而造成基座和法兰盘之间的磨损，在基座通过法兰盘时，需要消耗能多的能耗使得基座通过法兰盘，进一步地，所述槽口内沿所述连接杆长度方向转动设置有若干第二滑轮。通过在基座内设置第二滑轮，使得基座与基座之间的面摩擦，改变为第二滑轮与法兰盘之间的滚动摩擦，降低了摩擦力，使得基座更好的通过法兰盘，降低了设备的能耗。

为了保证机器人行走稳定可靠，进一步地，所述基座上设置有若干连接杆，若干所述连接杆围绕所述槽口设置。通过在基座上设置若干连接杆，使得连接杆若干槽口内的管道，通过若干连接杆上的滚轮与管道接触，从而保证了机器人运行稳定可靠。

本发明的有益效果是：本发明具有越障功能的机器人在使用时，通过基座上的支撑板支撑在管道上，同时控制连接杆往复摆动，使得连接杆上一端的滚轮与管道连接，从而控制机器人在管道上行走，在越障时，通过第一杆与法兰盘接触带动限位柱脱离卡槽，同时法兰盘作用于支撑板上的斜面，使得支撑板上升，使得基座通过法兰盘，避免了现有设备对管道进行检测，由于管道和管道之间通过外凸的法兰盘连接连接，在设备遇到管道之间的法兰盘时，需要通过人工将设备放置在另一端管道上再对管道进行检测，在一些大口径管道，使用设备比较笨重，人工进行转移，比较费时费工，工作效率低的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明基座内部的结构示意图；

图4是本发明未越过法兰盘使得结构示意图；

图5是本发明在法兰盘使得结构示意图；

图6是本发明越过法兰盘使得结构示意图；

图7是本发明中支撑板未越过法兰盘使得结构示意图；

图8是本发明中支撑板在越过法兰盘使得结构示意图；

图9是本发明中支撑板越过法兰盘使得结构示意图。

图中：1、基座，101、槽口，102、凹槽，103滑槽，104、导向槽，2、连接杆，3、滚轮，4、支撑板，401、斜面，402、卡槽，5、第一弹簧，6、第二弹簧，7、限位柱，701、限位轴肩，702、滑柱，8、第一杆，9、第一电机，10、第二电机，11、第二杆，12、第三杆，13、腰型孔，14、固定座，15、第三弹簧，16、第二滑轮，17、管道，18、法兰盘，19、第一滑轮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例

如图1-9所示，一种具有越障功能的机器人，包括基座1、连接杆2、滚轮3、支撑板4、第一弹簧5、第二弹簧6、限位柱7和第一杆8，所述连接杆2转动设置在所述基座1上，所述基座1上设置有用于驱动连接杆2摆动的第一电机9，所述连接杆2的两端均设置有所述滚轮3，所述连接杆2上设置有用于驱动滚轮3转动的第二电机10，第一电机9固定连接在基座1上，第一电机9的输出于连接杆2之间传动连接，所述连接杆2的转动中心位于所述连接杆2两端的滚轮3之间，也就是基座1位于连接杆2两端的滚轮3之间，所述基座1沿连接杆2的长度方向开设有槽口101，槽口101与法兰盘18相匹配，所述槽口101位于基座1远离连接杆2的一侧，所述槽口101内开设有开设有凹槽102，所述凹槽102内开设有与所述支撑板4相匹配的滑槽103，滑槽103沿检测管道17的径向设置，所述支撑板4滑动设置在所述滑槽103内，所述第一弹簧5设置在所述支撑板4和所述滑槽103之间，第一弹簧5的一端固定在滑槽103底部，第一弹簧5的另一端固定在支撑板4远离第一滑轮19的一端，所述支撑板4远离滑槽103的一端凸出于所述凹槽102，所述支撑板4凸出于凹槽102的一端转动设置有第一滑轮19，所述支撑板4沿连接杆2长度方向的两侧设置有斜面401，两侧所斜面401由基座1向支撑板4方向的横截面面积逐渐减小，所述第一杆8转动设置在所述凹槽102内，所述第一杆8的一端凸出于所述凹槽102，所述第一杆8的另一端开设有腰型孔13，所述限位柱7的一端设置有限位轴肩701，所述支撑板4外周面开设有与所述限位柱7相匹配的卡槽402，所述基座1上开设有与所述限位轴肩701相匹配的导向槽104，所述导向槽104的一端与所述滑槽103连通，导向槽104为阶梯结构，导向槽104的另一端与凹槽102连通，所述限位轴肩701滑动设置在所述导向槽104内，所述第二弹簧6设置在所述限位轴肩701和所述导向槽104之间，所述限位柱)的一端卡设在所述卡槽402内，所述限位柱7的另一端穿过所述导向槽104，所述限位柱7的另一端设置有与所述腰型孔13相匹配的滑柱702，所述滑柱702滑动设置在所述腰型孔13内。

还包括第二杆11和第三杆12，所述第二杆11转动设置在所述凹槽102内，所述第二杆11的一端凸出于所述凹槽102，所述第二杆11的另一端与所述第三杆12的一端转动连接，所述第三杆12的另一端与所述第一杆8转动连接，所述第三杆12转动中心点位于所述第一杆8转动中心点与所述第一杆8凸出于凹槽102的一端之间，所述支撑板4位于所述第一杆8和第二杆11之间。

还包括固定座14和第三弹簧15，所述固定座14的一端转动设置在所述连接杆2上，所述第三弹簧15设置在所述连接杆2和所述固定座14的另一端，所述固定座14的转动中心点位于所述第三弹簧15与所述连接杆2的转动中心之间，所述连接杆2的两端均设置了所述固定座14，所述滚轮3转动设置在所述固定座14上，所述第一电机9固定设置在所述固定座14上，所述第一电机9的输出端与所述滚轮3之间传动连接。

所述槽口101内沿所述连接杆2长度方向转动设置有若干第二滑轮16。

所述基座1上设置有若干连接杆2，若干所述连接杆2围绕所述槽口101设置。也就是连接杆2也就围绕管道17设置。控制滚轮3转动的不仅限制于电机，转动气缸也能够带动滚轮3转动；控制连接杆2转动的不仅限制于电机，转动气缸或者摆动缸等也能够带动滚轮3转动。

上述具有越障功能的机器人在运用时，具体操作步骤如下：首先将基座1上的槽口101对准管道17放入，槽口101能够容纳管道17，使得槽口101内的支撑板4支撑在管道17的外周面，控制第一电机9带动连接杆2在基座1上转动，使得连接杆2的一端下降，以及连接杆2的另一端上升，使得上升端的连接杆2对准管道17的法兰盘18，当固定座14上的滚轮3与管道17接触时，带动固定座14在连接杆2上转动并挤压第三弹簧15，第三弹簧15对固定座14起到缓冲减振作用，然后再控制固定座14上的第二电机10带动滚轮3转动，从而带动基座1上支撑板4的第一滑轮19在管道17上滚动，使得机器人在管道17上位移，在基座1通过管道17上的法兰盘18时，首先基座1上槽口101内的第二滑轮16在法兰盘18上滚动，然后法兰盘18与第一杆8接触并推动第一杆8顺时针转动，带动滑柱702在腰型孔13内的滑动，使得限位柱7向远离支撑板4方向位移，并带动限位轴肩701在导向槽104内滑动并挤压第二弹簧6，限位柱7脱离支撑板4上的卡槽402，同时第一杆8带动第三杆12向第二方向位移，使得第三杆12带动第二杆11逆时针转动，第一杆8和第二杆11转动并收缩到凹槽102内，所以第一杆8和第二杆11不会对法兰盘18通过造成干涉，此时基座1在法兰盘18上继续位移，法兰盘18与支撑板4的斜面401接触，法兰盘18作用于在斜面401时，推动支撑板4在滑槽103内滑动并挤压第一弹簧5，直至支撑板4收缩到凹槽102内，然后再控制第二电机10停止，控制第一电机9带动连接杆2转动，使得连接杆2的一端上升并脱离管道17，连接杆2的另一端下降，同时固定座14上的滚轮3与管道17接触即可，再启动第一电机9带动固定座14上的滚轮3转动，从而带动基座1继续在法兰盘18上位移，基座1上槽口101内的第二滑轮16在法兰盘18上滚动，在第一杆8脱离法兰盘18时，由于第二杆11和第一杆8之间有第三杆12连接，第一杆8继续保持原状，在支撑板4脱离法兰盘18时，在第一弹簧5的作用力下向管道17的外周面位移并与管道17外周面接触，在第二杆11脱离法兰盘18时，限位柱7上的作用力消失，在第二弹簧6的作用力下，带动限位轴肩701在导向槽104内位移，并且使得限位柱7的一端卡设到卡槽402内，同时滑柱702在第一杆8的腰型孔13内位移，并带动第一杆8转动并凸出于凹槽102，第一杆8再带动第三杆12，第三杆12带动第二杆11凸出于凹槽102，第一杆8、第二杆11、支撑板4和限位柱7均保持原状，控制机器人在管道17上位移即可，在靠近下一个法兰盘18时，控制第二电机10停止工作，通过第一电机9，使得连接杆2靠近法兰盘18的一端上升即可，这样就可以使得基座1通过法兰盘18；当需要对检测过的管道17进行重新检测时，控制第一电机9带动第一滚轮3反向滚动，使得机器人按原路返回，同时在靠近法兰盘18时停止第二电机10，控制第一电机9带动连接杆2靠近法兰盘18的一端上升，另一端下降，同时固定座14上滚轮3与管道17接触，再启动第一电机9带动基座1向法兰盘18位移，基座1上的第二滑轮16在法兰盘18上滚动，当第二杆11与法兰盘18接触时，推动第二杆11逆时针转动，第二杆11带动第三杆12，并使得第三杆12带动第一杆8顺时针转动，第一杆8带动带动滑柱702在腰型孔13内的滑动，使得限位柱7向远离支撑板4方向位于，并带动限位轴肩701在导向槽104内滑动并挤压第二弹簧6，限位柱7脱离支撑板4上的卡槽402，第一杆8和第二杆11转动并收缩到凹槽102内，此时基座1在法兰盘18上继续位移，法兰盘18与支撑板4的斜面401接触，法兰盘18作用于在斜面401时，推动支撑板4在滑槽103内滑动并挤压第一弹簧5，直至支撑板4收缩到凹槽102内，然后再控制第二电机10停止，控制第一电机9带动连接杆2转动，使得连接杆2的一端上升脱离管道17，连接杆2的另一端下降，同时固定座14上的滚轮3与管道17接触即可，再启动第一电机9带动固定座14上的滚轮3转动，从而带动基座1继续在法兰盘18上位移，基座1上槽口101内的第二滑轮16在法兰盘18上滚动，在第一杆8脱离法兰盘18时，由于第二杆11和第一杆8之间有第三杆12连接，第一杆8继续保持原状，在支撑板4脱离法兰盘18时，在第一弹簧5的作用力下向管道17的外周面位移并与管道17外周面接触，在第一杆8脱离法兰盘18时，限位柱7上的作用力消失，在第二弹簧6的作用力下，带动限位轴肩701在导向槽104内位移，并且使得限位柱7的一端卡设到卡槽402内，同时滑柱702在第一杆8的腰型孔13内位移，并带动第一杆8转动并凸出于凹槽102，第一杆8再带动第三杆12，第三杆12带动第二杆11凸出于凹槽102，第一杆8、第二杆11、支撑板4和限位柱7均保持原状，控制机器人在管道17上位移即可，在靠近下一个法兰盘18时，控制第二电机10停止工作，通过第一电机9，使得连接杆2靠近法兰盘18的一端上升即可，这样就可以使得基座1通过法兰盘18。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种具有越障功能的机器人，其特征在于：包括基座(1)、连接杆(2)、滚轮(3)、支撑板(4)、第一弹簧(5)、第二弹簧(6)、限位柱(7)和第一杆(8)，所述连接杆(2)转动设置在所述基座(1)上，所述基座(1)上设置有用于驱动连接杆(2)摆动的第一电机(9)，所述连接杆(2)的两端均设置有所述滚轮(3)，所述连接杆(2)上设置有用于驱动滚轮(3)转动的第二电机(10)，所述连接杆(2)的转动中心位于所述连接杆(2)两端的滚轮(3)之间，所述基座(1)沿连接杆(2)的长度方向开设有槽口(101)，所述槽口(101)位于基座(1)远离连接杆(2)的一侧，所述槽口(101)内开设有凹槽(102)，所述凹槽(102)内开设有与所述支撑板 (4)相匹配的滑槽(103)，所述支撑板(4)滑动设置在所述滑槽(103)内，所述第一弹簧(5)设 置在所述支撑板(4)和所述滑槽(103)之间，所述支撑板(4)远离滑槽(103)的一端凸出于所 述凹槽(102)，所述支撑板(4)凸出于凹槽(102)的一端转动设置有第一滑轮(19)，所述支撑 板(4)沿连接杆(2)长度方向的两侧设置有斜面(401)，两侧所斜面(401)由基座(1)向支撑 板(4)方向的横截面面积逐渐减小，所述第一杆(8)转动设置在所述凹槽(102)内，所述第一杆(8)的一端凸出于所述凹槽(102)，所述第一杆(8)的另一端开设有腰型孔(13)，所述限位柱(7)的一端设置有限位轴肩(701)，所述支撑板(4)外周面开设有与所述限位柱(7)相匹配的卡槽(402)，所述基座(1)上开设有与所述限位轴肩(701)相匹配的导向槽(104)，所述导向槽(104)与所述滑槽(103)连通，所述限位轴肩(701)滑动设置在所述导向槽(104)内，所述第二弹簧(6)设置在所述限位轴肩(701)和所述导向槽(104)之间，所述限位柱(7)的一端卡设在所述卡槽(402)内，所述限位柱(7)的另一端穿过所述导向槽(104)，所述限位柱(7)的另一端设置有与所述腰型孔(13)相匹配的滑柱(702)，所述滑柱(702)滑动设置在所述腰型孔(13)内；

还包括第二杆(11)和第 三杆(12)，所述第二杆(11)转动设置在所述凹槽(102)内，所述第二杆(11)的一端凸出于所 述凹槽(102)，所述第二杆(11)的另一端与所述第三杆(12)的一端转动连接，所述第三杆 (12)的另一端与所述第一杆(8)转动连接，所述第三杆(12)转动中心点位于所述第一杆(8) 转动中心点与所述第一杆(8)凸出于凹槽(102)的一端之间，所述支撑板(4)位于所述第一 杆(8)和第二杆(11)之间；

所述槽口(101)内沿所 述连接杆(2)长度方向转动设置有若干第二滑轮(16)。

2.根据权利要求1所述的具有越障功能的机器人，其特征在于：还包括固定座(14) 和第三弹簧(15)，所述固定座(14)的一端转动设置在所述连接杆(2)上，所述第三弹簧(15)设置在所述连接杆(2)和所述固定座(14)的另一端，所述连接杆(2)的两端均设置了所述固定座(14)，所述滚轮(3)转动设置在所述固定座(14)上，所述第一电机(9)固定设置在所述固定座(14)上，所述第一电机(9)的输出端与所述滚轮(3)之间传动连接。

3.根据权利要求1所述的具有越障功能的机器人，其特征在于：所述基座(1)上设置有若干连接杆(2)，若干所述连接杆(2)围绕所述槽口(101)设置。