CN109506079A - 用于管道内爬行机器人的行走装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于管道内爬行机器人的行走装置，包括固定壳、液压装置和伸缩器，其所述固定壳矩形空腔体，且固定壳内部设置有液压装置，所述液压装置由液压撑杆、液压动力单元、液压伸缩杆和连接器，所述液压撑杆设置于固定壳内腔前后两端，且两支液压撑杆通过连接器相连接，所述连接器为液压连接管，且连接器右部设置有液压动力单元；所述液压撑杆通过连接杆与液压伸缩杆相连接，且液压伸缩杆下部设置有伸缩器，所述伸缩器通过伸缩杆与驱动电机相连接，且驱动电机驱动轴上设置有车轮。本发明用于解决机器人在管道内遇到障碍物时难以通过的问题，同时提高机器人的使用效率及经济性。
Description
技术领域
本发明涉爬行机器人技术领域，具体涉及用于管道内爬行机器人的行走装置。
背景技术
现今科技高速发展，各类城市市政管道、长输管道、工业管道遍布全球。随之而来的管道维护工作就成为了助力持续发展的重中之重。虽各类管道输送介质各不相同，但维护困难却相差无几。因此各类用于管道检测、维护的管道内爬行机器人应运而生。现今大部分机器人行走机构仍以传统的车轮式为主，在管道内存在障碍无的情况下，受到结构形式限制，通过性能极其有限。
发明内容
本发明的目的在于提供用于管道内爬行机器人的行走装置，解决机器人在管道内遇到障碍物时难以通过的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
用于管道内爬行机器人的行走装置，包括固定壳、液压装置和伸缩器，其所述固定壳矩形空腔体，且固定壳内部设置有液压装置，所述液压装置由液压撑杆、液压动力单元、液压伸缩杆和连接器，所述液压撑杆设置于固定壳内腔前后两端，且两支液压撑杆通过连接器相连接，所述连接器为液压连接管，且连接器右部设置有液压动力单元；所述液压撑杆通过连接杆与液压伸缩杆相连接，且液压伸缩杆下部设置有伸缩器，所述伸缩器通过伸缩杆与驱动电机相连接，且驱动电机驱动轴上设置有车轮。
进一步，所述连接杆与液压撑杆为活动连接，且连接杆呈120°与液压伸缩杆固定连接。
进一步，所述伸缩器内部设置有伸缩腔，且伸缩腔内设置有压力弹簧，所述压力弹簧底部与伸缩杆相衔接。
进一步，所述液压撑杆为双头式液压杆，且液压撑杆头部设置有安装孔，所述安装孔内设置有铆钉连接器。
进一步，所述驱动电机机壳上设置有矩形固定孔，所述伸缩杆通过固定孔与驱动电机相连接。
进一步，所述车轮为耐磨柔性树胶所制，且车轮与管道内壁相衔接。
进一步，所述固定壳上部设置有用于固定爬行及维修机器人的安装孔。
与现有技术相比，本发明至少具有以下益效果之一：
1.在管道内存在障碍物时，可通过液压系统内的液压撑杆提升车体高度，并且向两侧展开车轮，使车轮与管壁接触面平行于管道水平面，车轮由于液压撑杆所施加的一个垂直于接触面的力而增大与管壁间的摩擦力，使得车体悬浮与管道中央位置，从而避开管道下部的障碍物通行。
2.通过在机器人行走机构上增加液压装置，可以调节机器人车轮与管壁接触位置，有效跨越管道内一定宽度的障碍物。
3.在液压装置与车轮部位设置了弹簧伸缩器，能够通过压力弹簧自动调节车轮与管道内壁接触压力，增加摩擦力，避免车轮打滑。
4.适用范围广泛，在不同直接的管道内均可适用，能够提高机器人的使用效率及经济性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明侧部结构示意图。
图中：1-固定壳、2-液压撑杆、3-驱动电机、4-车轮、5-液压动力单元、6-管壁、7-伸
缩器、8-压力弹簧、9-伸缩杆、10-连接杆、11-连接器、12-液压伸缩杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
图1图2示出了：用于管道内爬行机器人的行走装置，包括固定壳1、液压装置和伸缩器7，所述固定壳1矩形空腔体，且固定壳1内部设置有液压装置，所述液压装置由液压撑杆2、液压动力单元5、液压伸缩杆12和连接器11，所述液压撑杆2设置于固定壳1内腔前后两端，且两支液压撑杆2通过连接器11相连接，所述连接器11为液压连接管，且连接器11右部设置有液压动力单元5；所述液压撑杆2通过连接杆10与液压伸缩杆12相连接，且液压伸缩杆12下部设置有伸缩器7，所述伸缩器7通过伸缩杆9与驱动电机3相连接，且驱动电机3驱动轴上设置有车轮4。
上述方案中设计了一种用于管道的行走装置，用于辅助爬行机器人在狭窄的管道内部行走，提高机器人的使用效率及经济性；在该装置内部设置有液压装置，可以通过液压动力单元5控制液压撑杆2两端同时进行伸缩，并且通过连接杆10与液压伸缩杆12实现机器人高度及车轮4倾角可调，增强了机器人的通过性能，并且设置了伸缩器，在机器人调节车轮4倾角时提供一定柔性应力，避免车轮4在管道内卡死。
实施例2：
本实施例是在具体实施例1的基础上对连接杆10部分进行了进一步的说明，所述连接杆10与液压撑杆为活动连接，且连接杆10呈120°与液压伸缩杆12固定连接。
将连接杆10呈120°-140°与液压伸缩杆12相连接，这种方式使整个装置与管道呈矩形结构，能够提高驱动时的稳定性。
实施例3：
本实施例是在具体实施例1的基础上对伸缩器7进行了进一步的说明，所述伸缩器7内部设置有伸缩腔，且伸缩腔内设置有压力弹簧8，所述压力弹簧8底部与伸缩杆9相衔接。
上述的伸缩器7内部设置有伸缩腔及压力弹簧8，通过其伸缩性及延展性能够将车轮4部分施加固定压力，使其与管壁6贴合，在车轮4部分调节高度时对其授予一定摩擦力，时整个机器人不仅能够通过障碍物而且能防止车轮4打滑。
实施例4：
本实施例是在具体实施例1的基础上对液压撑杆2进行了进一步的说明，所述液压撑杆2为双头式液压杆，且液压撑杆2头部设置有安装孔，所述安装孔内设置有铆钉连接器。
在液压撑杆2与连接杆10的连接部均设置有安装孔，两只安装孔通过铆钉相互固定，且在安装孔两侧便均设置有压力轴承，便于转动进一步避免长时间工作后出现卡壳现象。
实施例5：
本实施例是在具体实施例1的基础上对驱动电机3进行了进一步的说明，所述驱动电机3机壳上设置有矩形固定孔，所述伸缩杆9通过固定孔与驱动电机3相连接。
采用四个驱动电机3直接对车轮4进行驱动，并且可根据实际需要来增减驱动电机3数量，在动力需求不高地形下，可只对后车轮4部分设置驱动电机3。
实施例6：
本实施例是在具体实施例1的基础上对车轮4进行了进一步的说明，所述车轮4为耐磨柔性树胶所制，且车轮4与管道6内壁相衔接。
车轮4采用丁腈橡胶所制，且在车轮4外壁设置有棱形条纹，不仅摩擦性较强，而且能够防止工作时打滑。
实施例7：
本实施例是在具体实施例1的基础上对固定壳1进行了进一步的说明，所述固定壳1上部设置有用于固定爬行及维修机器人的安装孔。
在固定壳1上预留有安装爬行机器人固定位置。
用于管道内爬行机器人的行走装置工作方式：
用于管道内爬行机器人的行走装置，在管道内存在障碍物时，可通过液压系统内的液压伸缩杆12提升车体高度，并且向两侧展开车轮4，使车轮4与管壁6接触面平行于管道水平面，车轮4由于液压伸缩杆12所施加的一个垂直于接触面的力而增大与管壁6间的摩擦力，使得车体悬浮与管道中央位置，从而避开管道下部的障碍物通行；当机器人在管道内遭遇障碍物时（阻塞面积不大于管道截面的50%），可驱动液压系统内的液压伸缩杆12，将车身高度提高至管道半径长度。此时再由车体内的液压撑杆2侧向推动车轮4部分，改变车轮4与管道接触位置（即由管道底部改变为管道的左右两侧壁），通过连接车轮4的大扭矩驱动电机3驱动机器人继续前进。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (7)
1.用于管道内爬行机器人的行走装置，包括固定壳（1）、液压装置和伸缩器（7），其特征在于：所述固定壳（1）矩形空腔体，且固定壳（1）内部设置有液压装置，所述液压装置由液压撑杆（2）、液压动力单元（5）、液压伸缩杆（12）和连接器（11），所述液压撑杆（2）设置于固定壳（1）内腔前后两端，且两支液压撑杆（2）通过连接器（11）相连接，所述连接器（11）为液压连接管，且连接器（11）右部设置有液压动力单元（5）；所述液压撑杆（2）通过连接杆（10）与液压伸缩杆（12）相连接，且液压伸缩杆（12）下部设置有伸缩器（7），所述伸缩器（7）通过伸缩杆（9）与驱动电机（3）相连接，且驱动电机（3）驱动轴上设置有车轮（4）。
2.根据权利要求1所述的用于管道内爬行机器人的行走装置，其特征在于：所述连接杆（10）与液压撑杆（2）为活动连接，且连接杆（10）呈120°与液压伸缩杆（12）固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于管道内爬行机器人的行走装置，其特征在于：所述伸缩器（7）内部设置有伸缩腔，且伸缩腔内设置有压力弹簧（8），所述压力弹簧（8）底部与伸缩杆（9）相衔接。
4.根据权利要求1所述的用于管道内爬行机器人的行走装置，其特征在于：所述液压撑杆（2）为双头式液压杆，且液压撑杆（2）头部设置有安装孔，所述安装孔内设置有铆钉连接器。
5.根据权利要求1所述的用于管道内爬行机器人的行走装置，其特征在于：所述驱动电机（3）机壳上设置有矩形固定孔，所述伸缩杆（9）通过固定孔与驱动电机（3）相连接。
6.根据权利要求1所述的用于管道内爬行机器人的行走装置，其特征在于：所述车轮（4）为耐磨柔性树胶所制，且车轮（4）与管道（6）内壁相衔接。
7.根据权利要求1所述的用于管道内爬行机器人的行走装置，其特征在于：所述固定壳（1）上部设置有用于固定爬行及维修机器人的安装孔。
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