CN110500469A - 一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法 - Google Patents

一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110500469A
CN110500469A CN201910819577.8A CN201910819577A CN110500469A CN 110500469 A CN110500469 A CN 110500469A CN 201910819577 A CN201910819577 A CN 201910819577A CN 110500469 A CN110500469 A CN 110500469A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
cylinder
moving cell
bar
bar cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910819577.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110500469B (zh
Inventor
桑勇
孙鹏
赵健龙
段富海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201910819577.8A priority Critical patent/CN110500469B/zh
Publication of CN110500469A publication Critical patent/CN110500469A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110500469B publication Critical patent/CN110500469B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/32—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/38—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables driven by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/40—Constructional aspects of the body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00—Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/30—Inspecting, measuring or testing

Abstract

本发明公开了一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法，属于机器人技术领域。所述的行走装置包括运动单元A和运动单元B、连接螺柱及支撑导杆。所述的运动单元A与运动单元B的结构相同、功能不同。所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A的气缸轴A和薄型气缸B的气缸轴B通过连接螺柱连接。所述运动单元A和运动单元B之间对称安装有四个支撑导杆，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。所述的行走装置有四个行走步长可供选择。本发明可实现水下管道机器人的位移精确多级控制，并且具有工作过程中稳定可靠、控制简单、易于操作的优点。通过安装在任一端盖上的检查设备完成对海底管道的健康监测。

Description

一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法
技术领域
本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法。
背景技术
随着我国海洋事业的发展，海洋管道的使用量也越来越大，随之而来的是管道老化等问题，严重影响到海洋设施的安全性。人工检查资源耗费大，费用昂贵，更有一定的危险性，所以需要研制水下管道机器人进行监测。
现有的水下管道机器人的行走装置主要有两种：一种是采用电机驱动的电控行走装置，这种水下管道机器人的电气部件对结构密封性要求较高；另一种是采用气缸结构的气动控制行走装置，但因为气体的可压缩性，只有在气缸满行程运动时，才能保证移动距离的准确性，所以采用气缸控制的机器人的准确行走步长单一，即气缸的最大行程。
发明内容
针对现有技术中机器人行走步长单一的问题，本发明提出一种水下管道机器人的多级精确行走装置，本发明设计双气缸驱动，具有四个行走步长可供选择，具有结构更加简单，在水下具有更高的稳定性，弥补了现有技术中水下管道机器人的不足。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：.
一种水下管道机器人的多级精确行走装置，所述的行走装置包括运动单元A和运动单元B、连接螺柱12及支撑导杆6。
所述运动单元A包括固定螺钉A1、端盖2、三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4、外壳A5、薄型气缸A7、密封圈8、透盖9、固定螺栓10、气缸轴A11、固定螺钉B18、固定螺钉C19和肋板20。
所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4结构相同，通过固定螺钉B18安装在肋板20上，两个气缸的做动方向相反。所述肋板20通过固定螺钉C19安装在端盖2的端面上。所述外壳A5为薄壁圆筒形结构，一端开有两个相对的方形通孔，作为气缸轴杆的伸出通道。所述端盖2通过固定螺钉A1安装在外壳A5的端面、靠近通孔的一侧；所述端盖2和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4位于外壳A5内部一端。所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的两个轴杆分别穿过外壳A5上通孔。所述外壳A5的另一端通过固定螺钉A1安装有透盖9，所述透盖9和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述透盖9中心开有作为气缸轴A11通道的通孔；所述薄型气缸A7通过固定螺栓10安装在透盖9端面，薄型气缸A7的气缸轴A11穿过透盖9的通孔、位于外壳A5的外部，所述薄型气缸A7的最大行程为n1mm。
所述运动单元B与运动单元A的结构相同、功能不同，也包括端盖、三轴三杆气缸C16、三轴三杆气缸D17、外壳B15、薄型气缸B14、密封圈、透盖、气缸轴B13、肋板20和固定螺栓。所述三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17位于外壳A5内部一端，与运动单元A的两个三杆气缸对应，不同点是薄型气缸B14的最大行程为n2mm。在选择气缸时，为了能够产生四种不同的行走步长，要求薄型气缸A7的最大行程n1小于薄型气缸B14的最大行程为n2，并且n2不等于2倍的n1。
所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A7的气缸轴A11和薄型气缸B14的气缸轴B13通过连接螺柱12连接。所述运动单元A和运动单元B之间对称安装有四个支撑导杆6，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。
一种水下管道机器人的多级精确行走装置的使用方法，所述的行走装置有四个行走步长可供选择，分别是n1、n2、n2-n1和n1+n2。每个步长的实现方法如下：
一、向前移动n1。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为n1；相当于将管道机器人身躯缩短n1。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为n1，相当于将管道机器人身躯伸展n1。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n1(此过程中薄型气缸B14全程不运动)。
二、向前移动n2。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸B14满量程缩回气缸轴B13，距离为n2；相当于将管道机器人身躯缩短n2。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点。三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸B14满量程伸出气缸轴B13，距离为n2。相当于将管道机器人伸展n2。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2(此过程中薄型气缸A7全程不运动)。
三、向前移动n2-n1。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为n2；一伸一缩，相当于将管道机器人身躯缩短n2-n1。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元2固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为n2。相当于将管道机器人身躯伸展n2-n1。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2-n1。
四、向前移动n2+n1。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为n2；两个运动单元同时缩回，相当于将管道机器人身躯缩短n2+n1。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B 4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为n2。两个运动单元同时伸张，相当于将管道机器人身躯伸展n2+n1。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2+n1。
如果需要机器人向相反的方向运动，只需交换上述步骤中运动单元A和运动单元B的做动顺序即可。
本发明的有益效果是通过设计双气缸协同工作，可实现水下管道机器人的位移精确多级控制，并且具有工作过程中稳定可靠、控制简单、易于操作的优点。通过安装在任一端盖上的检查设备完成对海底管道的健康监测。
附图说明
图1为水下管道机器人的多级精确行走装置的整体剖视图；
图2为水下管道机器人的多级精确行走装置的局部剖视图；
图3为三轴三杆气缸行走装置的安装示意图；
图4为水下管道机器人的多级精确行走装置的等轴测三维图；
图5a为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5b为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5c为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5d为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5e为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图。
图中：1固定螺钉A；2端盖；3三轴三杆气缸A；4三轴三杆气缸B；5外壳A；6支撑导杆；7薄型气缸A；8密封圈；9透盖；10固定螺栓；11气缸轴A；12连接螺柱；13气缸轴B；14薄型气缸B；15外壳B；16三轴三杆气缸C；17三轴三杆气缸D；18固定螺钉B；19固定螺钉C；20肋板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1、图2、图3和图4所示一种水下管道机器人的多级精确行走装置，所述的行走装置包括运动单元A和运动单元B。
所述运动单元A包括固定螺钉A1、端盖2、三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4、外壳A5、薄型气缸A7、密封圈8、透盖9、固定螺栓10、气缸轴A11、连接螺柱12、固定螺钉B18、固定螺钉C19和肋板20。所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4结构相同，通过固定螺钉B18安装在肋板20上，两个气缸的做动方向相反；所述肋板20通过固定螺钉C19安装在端盖2的端面上；所述外壳A5为薄壁圆筒形结构，一端开有两个相对的方形通孔，作为气缸轴杆的伸出通道；所述端盖2通过固定螺钉A1安装在外壳A5的端面、靠近通孔的一侧；所述端盖2和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4位于外壳A5内部。所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的两个轴杆分别穿过外壳A5上通孔。所述外壳A5的另一端通过固定螺钉A1安装有透盖9，所述透盖9和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述透盖9中心开有作为气气缸轴A11通道的通孔；所述薄型气缸A7安装在透盖9端面，薄型气缸A7的气缸轴A11穿过透盖9的通孔、位于外壳A5的外部，所述薄型气缸A7的最大行程为10mm；
所述运动单元B与运动单元A的结构相同、功能不同，也包括端盖、三轴三杆气缸C16、三轴三杆气缸D17、外壳B15、薄型气缸B14、密封圈、透盖、气缸轴B13、肋板20和固定螺栓。所述三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17位于外壳A5内部一端，与运动单元A的两个三杆气缸对应，不同点是薄型气缸B14的最大行程为15mm。
所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A7的气缸轴A11和薄型气缸B的气缸轴B13由连接螺柱12连接。所述运动单元A和运动单元B之间对称安装有四个支撑导杆6，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。
一种水下管道机器人的多级精确行走装置的使用方法，所述的行走装置有四个行走步长可供选择，分别是10mm、15mm、5mm和25mm。每个步长的实现方法如下：
一、向前移动10mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为10mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)如图5d所示。伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为10mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动10mm(此过程中薄型气缸B14全程不运动)。
二、向前移动15mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸B14满量程缩回气缸轴B13，距离为15mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点。三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸B14满量程伸出气缸轴B13，距离为15mm。相当于将管道机器人伸展15mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动15mm(此过程中薄型气缸A7全程不运动)。
三、向前移动5mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为15mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元2固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为15mm。相当于将管道机器人身躯伸展5mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动5mm。
四、向前移动25mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为15mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B 4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为15mm。两个运动单元同时伸张，相当于将管道机器人身躯伸展25mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动25mm。
如果需要机器人向相反的方向运动，只需交换上述步骤中运动单元A和运动单元B的做动顺序即可。
本发明通过双气缸协同工作，可实现水下管道机器人的位移精确多级控制，并且具有工作过程中稳定可靠、控制简单、易于操作的优点。

Claims (2)

1.一种水下管道机器人的多级精确行走装置，其特征在于，所述的多级精确行走装置包括运动单元A和运动单元B、连接螺柱(12)及支撑导杆(6)；
所述运动单元A包括固定螺钉A(1)、端盖(2)、三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)、外壳A(5)、薄型气缸A(7)、密封圈(8)、透盖(9)、固定螺栓(10)、气缸轴A(11)、固定螺钉B(18)、固定螺钉C(19)和肋板(20)；
所述三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)结构相同，通过固定螺钉B(18)安装在肋板(20)上，两个气缸的做动方向相反；所述肋板(20)通过固定螺钉C(19)安装在端盖(2)的端面上；所述外壳A(5)为薄壁圆筒形结构，一端开有两个相对的方形通孔，作为气缸轴杆的伸出通道；所述端盖(2)通过固定螺钉A(1)安装在外壳A(5)的端面、靠近通孔的一侧；所述端盖(2)和外壳A(5)之间安有密封圈(8)，用于密封；所述三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)位于外壳A(5)内部一端；所述三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的两个轴杆分别穿过外壳A(5)上通孔；所述外壳A(5)的另一端通过固定螺钉A(1)安装有透盖(9)，所述透盖(9)和外壳A(5)之间安有密封圈(8)，用于密封；所述透盖(9)中心开有作为气缸轴A(11)通道的通孔；所述薄型气缸A(7)通过固定螺栓(10)安装在透盖(9)端面，薄型气缸A(7)的气缸轴A(11)穿过透盖(9)的通孔、位于外壳A(5)的外部，所述薄型气缸A(7)的最大行程为n1mm；
所述运动单元B与运动单元A的结构相似，也包括端盖、三轴三杆气缸C(16)、三轴三杆气缸D(17)、外壳B(15)、薄型气缸B(14)、密封圈、透盖、气缸轴B(13)、肋板(20)和固定螺栓；所述三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)位于外壳A(5)内部一端，与运动单元A的两个三杆气缸对应；
所述的薄型气缸B(14)的最大行程为n2mm,薄型气缸A(7)的最大行程n1小于薄型气缸B(14)的最大行程为n2，并且n2不等于2倍的n1；
所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A(7)的气缸轴A(11)和薄型气缸B(14)的气缸轴B(13)通过连接螺柱(12)连接；所述运动单元A和运动单元B之间对称安装有四个支撑导杆(6)，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。
2.根据权利要求1所述的一种水下管道机器人的多级精确行走装置的使用方法，其特征在于，所述的行走装置有四个行走步长可供选择，分别是n1、n2、n2-n1和n1+n2；每个步长的实现方法如下：
一、向前移动n1mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A(7)满量程缩回气缸轴A(11)，距离为n1mm；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A(7)满量程伸出气缸轴A(11)，距离为n1；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n1；
二、向前移动n2mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸B(14)满量程缩回气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸B(14)满量程伸出气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2mm；
三、向前移动n2-n1mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A(7)满量程伸出气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)缩回满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；一伸一缩，相当于将管道机器人身躯缩短n2-n1；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元2固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A(7)满量程缩回气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)伸出满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2-n1mm；
四、向前移动n2+n1mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A(7)满量程缩回气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)缩回满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；两个运动单元同时缩回，相当于将管道机器人身躯缩短n2+n1 mm；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A(7)满量程伸出气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)伸出满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2+n1mm；
如果需要机器人向相反的方向运动，只需交换上述步骤中运动单元A和运动单元B的做动顺序即可。
CN201910819577.8A 2019-08-31 2019-08-31 一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法 Expired - Fee Related CN110500469B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910819577.8A CN110500469B (zh) 2019-08-31 2019-08-31 一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910819577.8A CN110500469B (zh) 2019-08-31 2019-08-31 一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110500469A true CN110500469A (zh) 2019-11-26
CN110500469B CN110500469B (zh) 2021-01-05

Family

ID=68590821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910819577.8A Expired - Fee Related CN110500469B (zh) 2019-08-31 2019-08-31 一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110500469B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111895218A (zh) * 2020-07-09 2020-11-06 昆山宇顺环保科技有限公司 一种步进式管道机器人

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142990A (en) * 1990-06-11 1992-09-01 Ecole Superieure Des Sciences Et Technologies De L'ingenieur De Nancy (Esstin) Self-propelled and articulated vehicle with telescopic jacks to carry pipework inspection equipment
KR100690958B1 (ko) * 2005-09-23 2007-03-09 주식회사 한강개발 비굴착 관로 조사장치 및 이를 이용한 조사공법
CN202203598U (zh) * 2011-06-09 2012-04-25 娄底市朝阳塑胶有限公司 一种内置式管道牵引装置
CN206018141U (zh) * 2016-06-20 2017-03-15 吴宇豪 管道爬行机器人
CN107965635A (zh) * 2018-01-19 2018-04-27 浙江浙能技术研究院有限公司 一种管道探伤机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142990A (en) * 1990-06-11 1992-09-01 Ecole Superieure Des Sciences Et Technologies De L'ingenieur De Nancy (Esstin) Self-propelled and articulated vehicle with telescopic jacks to carry pipework inspection equipment
KR100690958B1 (ko) * 2005-09-23 2007-03-09 주식회사 한강개발 비굴착 관로 조사장치 및 이를 이용한 조사공법
CN202203598U (zh) * 2011-06-09 2012-04-25 娄底市朝阳塑胶有限公司 一种内置式管道牵引装置
CN206018141U (zh) * 2016-06-20 2017-03-15 吴宇豪 管道爬行机器人
CN107965635A (zh) * 2018-01-19 2018-04-27 浙江浙能技术研究院有限公司 一种管道探伤机器人

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘晓洪等: "新型蠕动式气动微型管道机器人", 《液压气动与密封》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111895218A (zh) * 2020-07-09 2020-11-06 昆山宇顺环保科技有限公司 一种步进式管道机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN110500469B (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110500469A (zh) 一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法
CN109048881B (zh) 一种超冗余度蛇形机器人的驱动装置
CN108132189B (zh) 连续变温下高温原位双轴加载测试装置
CN102937013B (zh) 井架式长冲程液压抽油机
CN210397317U (zh) 一种评定液压往复运动密封件性能的试验装置
CN108572133A (zh) 混凝土抗渗仪
CN214749654U (zh) 一种砂浆抗渗仪
CN207390903U (zh) 一种易于护理的液压千斤顶
CN110645015B (zh) 在正负弯矩作用下刚度不同的盾构隧道管片接头试验模型
CN110153605B (zh) 一种智能焊接机器人焊丝自动进给装置
CN109253129A (zh) 径向锻机主液压缸的测试系统及方法
CN203570074U (zh) 高压舱舱盖快速开启机构
CN203730989U (zh) 导向式波纹限位器
CN203284905U (zh) 一种铅挤压阻尼器的应力调节装置
CN202763760U (zh) 密封圈拆卸工具
CN206092779U (zh) 对称式大型液压阻尼器
CN209484052U (zh) 一种用于制药设备的侧出料保护管
CN207593279U (zh) 用于高清晰摄像机外壳的精加工治具
CN206912277U (zh) 一种多功能棒料加工装置
RU2772005C1 (ru) Способ групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений атомных энергетических установок посредством устройства для групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений
CN205205864U (zh) 伸缩型检查井
CN218441142U (zh) 一种高密封性的连接法兰结构
CN105805250B (zh) 一种适用于泥渣冲洗设备的爬行器夹爪传动装置
CN204381806U (zh) 一种用于压力容器的螺栓拉伸机
CN211731340U (zh) 升降式台车支腿

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210105

Termination date: 20210831