CN112901899A - 一种管道自动伸缩自适应行走机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于管道机器人技术领域,公开了一种管道自动伸缩自适应行走机器人,包括主支撑支架、大铰接臂、小铰接臂、行走机构,驱动支架包括驱动侧板和两个驱动侧板之间的固定连接轴,驱动支架的前后端均安装有驱动轮总成,两个带轮侧板中间安装有主驱动轮,两个带轮侧板两端各安装有一组行走轮,驱动支架通过大铰接臂、小铰接臂和主支撑架连接。驱动支架安装在主支撑支架的三个导杆上,中间固定轴前后端安装有挡板,中间固定轴中间安装有中间固定板,挡板的三个角上安装有导杆,导杆的外端安装有滑块和弹簧,滑块的两端和大铰接臂铰接。本发明结构简单紧凑,可根据实际作业管道内壁直径范围调整铰接尺寸,实现作业需求,便于推广使用。
Description
技术领域
本发明属于管道机器人技术领域,特别是涉及一种管道自动伸缩自适应行走机器人。
背景技术
管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走,携带一种或多种传感器及操作机械,管道机器人作为一种有效的管道检测设备,得到了越来越多的应用,目前管道机器人伸缩机构多采购气缸等类似元气件控制,对控制要求较高,行走驱动多是单驱动,且行走部分为固定结构,适应性低。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的技术问题,本发明提供了一种管道自动伸缩自适应行走机器人,包括主支撑支架、大铰接臂、小铰接臂、行走机构,行走机构包括驱动支架、驱动轮总成、传动带、行走履带、驱动电机,驱动支架包括驱动侧板和两个驱动侧板之间的固定连接轴,驱动支架的前后端均安装有驱动轮总成,前后两个驱动轮总成之间啮合安装有行走履带,驱动轮总成包括带轮侧板、两个带轮侧板之间的连接轴、行走轮、主驱动轮,两个带轮侧板中间安装有主驱动轮,两个带轮侧板两端各安装有一组行走轮,主驱动轮和前后两组行走轮啮合安装,每组行走轮包括两个行走轮,四组行走轮与行走履带组成平行四边形结构,以适应行走过程中障碍变化及方向变化;主驱动轮由驱动电机经锥齿轮传动提供动力,驱动轮总成由主驱动轮为两组行走轮提供动力,主驱动轮和传动轮同轴安装,前后传动轮由传动带连接,使四组行走轮均能主动驱动,带动行走履带行走。
驱动支架通过大铰接臂、小铰接臂和主支撑架连接,小铰接臂的一端和大铰接臂中间铰接,小铰接臂的另一端和中间固定块铰接。
主支撑支架包括挡板、中间固定轴、中间固定块、滑块和弹簧,主支撑支架为正三棱柱框架,驱动支架安装在主支撑支架的三个导杆上,中间固定轴前后端安装有挡板,中间固定轴中间安装有中间固定板,挡板呈三角形结构,挡板的三个角上安装有导杆,导杆的外端安装有滑块和弹簧,滑块的两端和大铰接臂铰接,驱动支架由导杆上弹簧提供压力,使行走履带和管道内臂紧密接触,为行走提供足够的摩擦力,管道内臂尺寸变化时,阻力发生变化,驱动支架经铰接臂改变弹簧压缩量,使驱动轮上的行走履带能够适应管道变化。
作业时,导杆上的弹簧压缩滑块,使滑块上的大铰接臂带动行走机构变化,使行走机构能够压紧于管道内壁,驱动电机带动行走轮驱动行走履带行走,行走过程中遇到障碍或转弯等阻力时,行走机构的平行四边形结构会因阻力产生变化,使阻力平衡而实现越障和转弯,期间导杆上压缩弹簧也会相应自动调整,以实现整体结构上力的平衡。
有益效果:
1.本发明使用弹簧压缩实现行走机构与管道内壁间行走摩擦压力,能够实时调整,始终保持稳定压力;行走机构为平行四边形结构,能够随管道内变化,根据阻力自动调整形态,实现行走、越障、转弯等一系列动作。
2.本发明在行走中任意一轮与管道内壁接触,即可产生行走推力,整体结构简单紧凑,易实现,可根据实际作业管道内壁直径范围调整铰接尺寸,实现作业需求,便于推广使用。
3.本发明在圆周方向上均布三组驱动行走机构,能够稳定的支撑在管道内,每组驱动行走机构由独立电机驱动,每组机构在各自导杆上滑动,以适应行走过程管道变化。
附图说明
图1为本发明结构立体图;
图2为本发明结构示意图;
图3为本发明主支撑支架结构示意图;
图4为本发明驱动轮总成结构示意图;
图5为本发明驱动支架结构示意图;
图6为本发明行走履带和行走轮安装位置结构示意图;
图7为本发明运动状态图一;
图8为本发明运动状态图二;
图9为本发明运动状态图三;
如图所示:主支撑支架1、驱动支架2、驱动轮总成3、传动带4、行走履带5、大铰接臂6、小铰接臂7、驱动电机8、锥齿轮9、传动轮10、挡板11、中间固定轴12、中间固定块13、导杆14、滑块15、弹簧16、驱动侧板21、固定连接轴22、带轮侧板31、连接轴32、行走轮33、主驱动轮34。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,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用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种管道自动伸缩自适应行走机器人,包括主支撑支架1、大铰接臂6、小铰接臂7、行走机构,行走机构包括驱动支架2、驱动轮总成3、传动带4、行走履带5、驱动电机8,驱动支架2包括驱动侧板21和两个驱动侧板之间的固定连接轴22,驱动支架2的前后端均安装有驱动轮总成3,前后两个驱动轮总成之间啮合安装有行走履带5,驱动轮总成3包括带轮侧板31、两个带轮侧板之间的连接轴32、行走轮33、主驱动轮34,两个带轮侧板中间安装有主驱动轮34,两个带轮侧板两端各安装有一组行走轮,主驱动轮和前后两组行走轮啮合安装,每组行走轮包括两个行走轮33,四组行走轮与行走履带5组成平行四边形结构,以适应行走过程中障碍变化及方向变化;主驱动轮34由驱动电机8经锥齿轮9传动提供动力,驱动轮总成3由主驱动轮34为两组行走轮提供动力,主驱动轮34和传动轮10同轴安装,前后传动轮由传动带4连接,使四组行走轮均能主动驱动,带动行走履带5行走。
驱动支架2通过大铰接臂6、小铰接臂7和主支撑架连接,小铰接臂7的一端和大铰接臂6中间铰接,小铰接臂7的另一端和中间固定块13铰接。
主支撑支架1包括挡板11、中间固定轴12、中间固定块13、滑块15和弹簧16,主支撑支架1为正三棱柱框架,驱动支架2安装在主支撑支架1的三个导杆上,中间固定轴12前后端安装有挡板11,中间固定轴12中间安装有中间固定板,挡板11呈三角形结构,挡板11的三个角上安装有导杆14,导杆14的外端安装有滑块15和弹簧16,滑块15的两端和大铰接臂6铰接,驱动支架2由导杆14上弹簧16提供压力,使行走履带5和管道内臂紧密接触,为行走提供足够的摩擦力,管道内臂尺寸变化时,阻力发生变化,驱动支架2经铰接臂改变弹簧16压缩量,使驱动轮上的行走履带5能够适应管道变化。
作业时,导杆14上的弹簧16压缩滑块15,使滑块15上的大铰接臂6带动行走机构变化,使行走机构能够压紧于管道内壁,驱动电机8带动行走轮33驱动行走履带5行走,行走过程中遇到障碍或转弯等阻力时,行走机构的平行四边形结构会因阻力产生变化,使阻力平衡而实现越障和转弯,期间导杆14上压缩弹簧16也会相应自动调整,以实现整体结构上力的平衡。
当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上,当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
本实施例中的左右上下等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种管道自动伸缩自适应行走机器人,其特征在于:包括主支撑支架、大铰接臂、小铰接臂、行走机构,所述行走机构包括驱动支架、驱动轮总成、传动带、行走履带、驱动电机,所述驱动支架包括驱动侧板和两个驱动侧板之间的固定连接轴,所述驱动支架的前后端均安装有驱动轮总成,前后两个驱动轮总成之间啮合安装有行走履带,所述驱动轮总成包括带轮侧板、两个带轮侧板之间的连接轴、行走轮、主驱动轮,两个带轮侧板中间安装有主驱动轮,两个带轮侧板两端各安装有一组行走轮,主驱动轮和前后两组行走轮啮合安装,每组行走轮包括两个行走轮,四组行走轮与行走履带组成平行四边形结构,所述主驱动轮和传动轮同轴安装,前后传动轮由传动带连接;
所述驱动支架通过大铰接臂、小铰接臂和主支撑架连接,所述驱动支架安装在主支撑支架的三个导杆上。
2.根据权利要求1所述的一种管道自动伸缩自适应行走机器人,其特征在于:所述小铰接臂的一端和大铰接臂中间铰接,所述小铰接臂的另一端和中间固定块铰接。
3.根据权利要求1所述的一种管道自动伸缩自适应行走机器人,其特征在于:所述主支撑支架包括挡板、中间固定轴、中间固定块、滑块和弹簧,所述中间固定轴前后端安装有挡板,所述中间固定轴中间安装有中间固定板,所述挡板呈三角形结构,所述挡板的三个角上安装有导杆,所述导杆的外端安装有滑块和弹簧,所述滑块的两端和大铰接臂铰接。
4.根据权利要求1所述的一种管道自动伸缩自适应行走机器人,其特征在于:所述主支撑支架为正三棱柱框架。
5.根据权利要求1所述的一种管道自动伸缩自适应行走机器人,其特征在于:工作原理为:作业时,导杆上的弹簧压缩滑块,使滑块上的大铰接臂带动行走机构变化,使行走机构能够压紧于管道内壁,驱动电机带动行走轮驱动行走履带行走,行走过程中遇到障碍或转弯等阻力时,行走机构的平行四边形结构会因阻力产生变化,使阻力平衡而实现越障和转弯,期间导杆上压缩弹簧也会相应自动调整,以实现整体结构上力的平衡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202110397606.3A CN112901899A (zh) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | 一种管道自动伸缩自适应行走机器人 |
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CN202110397606.3A CN112901899A (zh) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | 一种管道自动伸缩自适应行走机器人 |
Publications (1)
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ID=76110600
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CN202110397606.3A Pending CN112901899A (zh) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | 一种管道自动伸缩自适应行走机器人 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116142339A (zh) * | 2021-10-11 | 2023-05-23 | 临颍县爬杆机器人有限公司 | 爬行机器人 |
CN117548447A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 山西三水能源股份有限公司 | 一种热力管道内壁杂质清理装置 |
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2021
- 2021-04-14 CN CN202110397606.3A patent/CN112901899A/zh active Pending
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