CN112959292B - 一种管道机器人防倾倒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管道机器人防倾倒装置，属于管道机器人技术领域，用于解决管道机器人在管道移动时容易倾倒的问题。包括防倾倒机构和两个安装盒，两个安装盒之间设置有锁紧机构，安装盒内部固定有隔板，隔板将安装盒的内部分隔成第一收纳槽、第二收纳槽和电机仓，第一收纳槽的内部设置有挤压机构，防倾倒机构包括从动齿轮、主动齿轮和齿轮电机，齿轮电机固定在电机仓的内部，齿轮电机的输出轴连接主动齿轮，从动齿轮和主动齿轮的上方均固定有连接块，连接块侧面固定有第一电动推杆，第一电动推杆端部固定有滚轮；本发明采用防倾倒机构和挤压机构配合，可以对管壁两侧进行挤压，增加了管道机器人的抓地力，避免管道机器人在移动的时候发生倾倒。
Description
技术领域
本发明属于管道机器人技术领域，涉及一种管道机器人防倾倒装置。
背景技术
城市管道是排除城市污水和雨水的重要途径，也是城市公用设施的组成部分，甚至成为城市稳定发展的基础设施。但是，在长期的使用过程中，就会在管道内产生结垢、淤泥的沉积以及其它杂质，也会由于水流长期的冲刷管壁，导致管壁的磨损变薄、产生裂纹、甚至破损的情况，因此，采用管道机器人用于管道的检测，发现管道内外的问题，及时清理和修复。
管道机器人是一种可沿管道内部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统；考虑到设计成本和搭载各功能部件，常规管道机器人的外形近似四轮小车，现有的管道机器人在管道内行进过程中会因为管道的走向变化或行进轮之间的差速导致倾倒或侧翻，导致管道巡查工作受阻，故而需要外部设备来预防倾倒，因此，我们提出一种管道机器人防倾倒装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种管道机器人防倾倒装置，该装置要解决的技术问题是：如何避免管道机器人在管道移动时倾倒。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种管道机器人防倾倒装置，包括防倾倒机构和两个安装盒，所述安装盒之间设置有锁紧机构，两个安装盒的端部设置有防撞机构，安装盒的内部固定有隔板，隔板将安装盒的内部分隔成第一收纳槽、第二收纳槽和电机仓，第一收纳槽的内部设置有挤压机构，防倾倒机构包括从动齿轮、主动齿轮和齿轮电机，齿轮电机固定在电机仓的内部，齿轮电机的输出轴连接主动齿轮，从动齿轮和主动齿轮均转动设置在第二收纳槽的内部，从动齿轮和主动齿轮啮合，从动齿轮和主动齿轮的上方均固定有连接块，连接块的侧面固定有第一电动推杆，第一电动推杆端部固定有滚轮。
本发明的工作原理是：将管道机器人放入锁紧机构上，锁紧机构对管道机器人进行锁紧，当管道机器人在管道内部时，齿轮电机通过输出轴带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮和主动齿轮同时带动对应位置的连接块进行同步反向转动，连接块带动第一电动推杆转动，第一电动推杆带动滚轮转动，从而使滚轮抵触在管道内壁上，当滚轮无法抵触到管道内壁时，第一电动推杆伸展带动滚轮移动，从而抵触在管道内壁上，避免管道机器人倾倒，挤压机构挤压管壁上方，从而对管道机器人施加向下的力，增加了管道机器人的抓地力，避免管道机器人侧翻。
所述锁紧机构包括安装板，安装板的两侧均固定有连接板，连接板的侧面开设有调节槽，连接板的上方开设有滑动槽，滑动槽的内部滑动设置有两个滑动杆，同侧的两个滑动杆上方固定有固定板，固定板与对应位置的安装盒连接，滑动杆上螺纹连接有锁紧螺杆，锁紧螺杆滑动设置在调节槽的内部。
采用以上结构，将管道机器人放到连接板上，推动两个固定板，固定板带动滑动杆在滑动槽的内部滑动，直至两个固定板挤压在管道机器人上，转动锁紧螺杆，锁紧螺杆对滑动杆进行锁紧，从而对管道机器人进行锁紧。
所述防撞机构包括两个第一缓冲板和两个第二缓冲板，两个第二缓冲板分别固定在两个安装盒的端部，同侧的第一缓冲板和第二缓冲板之间设置有套杆，套杆上设置有弹簧，弹簧的两端分别抵触在第一缓冲板和第二缓冲板上，两个第一缓冲板的侧面固定有防撞弧板。
采用以上结构，当防撞弧板撞到障碍物，防撞弧板带动第一缓冲板移动，第一缓冲板带动套杆和弹簧收缩，从而吸收碰撞导致的冲击力。
所述挤压机构包括第二电动推杆和旋转电机，第二电动推杆的一端转动设置在第一收纳槽的内部，第二电动推杆的另一端固定有万向滚珠，第二电动推杆的一端固定有从动伞齿轮，旋转电机固定在电机仓的内部，旋转电机的输出轴竖直向上，且旋转电机的输出轴上固定有主动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合。
采用以上结构，旋转电机通过输出轴带动主动伞齿轮转动，主动伞齿轮带动从动伞齿轮转动，从动伞齿轮带动第二电动推杆旋转，当第二电动推杆旋转到竖直方向时，第二电动推杆伸展带动万向滚珠移动，将万向滚珠抵触在管壁上，从而对管道机器人施加向下的力，增加了管道机器人的抓地力，避免管道机器人侧翻。
与现有技术相比，本管道机器人防倾倒装置具有以下优点：
1、防倾倒机构和挤压机构配合，可以对管道机器人施加向下的力，增加了管道机器人的抓地力，可以对管壁两侧进行挤压，避免管道机器人在移动的时候发生倾倒；
2、防撞机构通过第一缓冲板、第二缓冲板和弹簧配合，可以吸收管道机器人撞到障碍物的冲击力，避免管道机器人损坏和侧翻；
3、锁紧机构通过固定板和滑动杆配合，可以调节对管道机器人进行夹紧的距离，从而适用于不同的管道机器人，提高了普适性。
附图说明
图1是本发明收纳状态的立体结构示意图；
图2是本发明展开状态的立体结构示意图；
图3是本发明中部分部件的局部剖开结构示意图；
图4是本发明中锁紧机构的立体结构示意图；
图中：1-防撞机构、101-弹簧、102-第一缓冲板、103-防撞弧板、104-套杆、105-第二缓冲板、2-防倾倒机构、201-滚轮、202-第一电动推杆、203-从动齿轮、204-主动齿轮、205-齿轮电机、206-连接块、3-锁紧机构、301-滑动槽、302-固定板、303-滑动杆、304-调节槽、305-锁紧螺杆、306-安装板、307-连接板、4-安装盒、401-第一收纳槽、402-第二收纳槽、403-隔板、404-电机仓、5-挤压机构、501-万向滚珠、502-第二电动推杆、503-从动伞齿轮、504-旋转电机、505-主动伞齿轮。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
请参阅图1-4，本实施例提供了一种管道机器人防倾倒装置，包括防倾倒机构2和两个安装盒4，两个安装盒4之间设置有锁紧机构3，两个安装盒4的端部设置有防撞机构1，安装盒4的内部固定有隔板403，隔板403将安装盒4的内部分隔成第一收纳槽401、第二收纳槽402和电机仓404，第一收纳槽401的内部设置有挤压机构5，防倾倒机构2包括从动齿轮203、主动齿轮204和齿轮电机205，齿轮电机205固定在电机仓404的内部，齿轮电机205的输出轴连接主动齿轮204，从动齿轮203和主动齿轮204均转动设置在第二收纳槽402的内部，从动齿轮203和主动齿轮204啮合，从动齿轮203和主动齿轮204的上方均固定有连接块206，连接块206的侧面固定有第一电动推杆202，第一电动推杆202端部固定有滚轮201；将管道机器人放入锁紧机构3上，锁紧机构3对管道机器人进行锁紧，当管道机器人在管道内部时，齿轮电机205通过输出轴带动主动齿轮204转动，主动齿轮204带动从动齿轮203转动，从动齿轮203和主动齿轮204同时带动对应位置的连接块206进行同步反向转动，连接块206带动第一电动推杆202转动，第一电动推杆202带动滚轮201转动，从而使滚轮201抵触在管道内壁上，当滚轮201无法抵触到管道内壁时，第一电动推杆202伸展带动滚轮201移动，从而抵触在管道内壁上，避免管道机器人倾倒，挤压机构5挤压管壁上方，从而对管道机器人施加向下的力，增加了管道机器人的抓地力，避免管道机器人侧翻。
锁紧机构3包括安装板306，安装板306的两侧均固定有连接板307，连接板307的侧面开设有调节槽304，连接板307的上方开设有滑动槽301，滑动槽301的内部滑动设置有两个滑动杆303，同侧的两个滑动杆303上方固定有固定板302，固定板302与对应位置的安装盒4连接，滑动杆303上螺纹连接有锁紧螺杆305，锁紧螺杆305滑动设置在调节槽304的内部；将管道机器人放到连接板307上，推动两个固定板302，固定板302带动滑动杆303在滑动槽301的内部滑动，直至两个固定板302挤压在管道机器人上，转动锁紧螺杆305，锁紧螺杆305对滑动杆303进行锁紧，从而对管道机器人进行锁紧。
防撞机构1包括两个第一缓冲板102和两个第二缓冲板105，两个第二缓冲板105分别固定在两个安装盒4的端部，同侧的第一缓冲板102和第二缓冲板105之间设置有套杆104，套杆104上设置有弹簧101，弹簧101的两端分别抵触在第一缓冲板102和第二缓冲板105上，两个第一缓冲板102的侧面固定有防撞弧板103；当防撞弧板103撞到障碍物，防撞弧板103带动第一缓冲板102移动，第一缓冲板102带动套杆104和弹簧101收缩，从而吸收碰撞导致的冲击力。
挤压机构5包括第二电动推杆502和旋转电机504，第二电动推杆502的一端转动设置在第一收纳槽401的内部，第二电动推杆502的另一端固定有万向滚珠501，第二电动推杆502的一端固定有从动伞齿轮503，旋转电机504固定在电机仓404的内部，旋转电机504的输出轴竖直向上，且旋转电机504的输出轴上固定有主动伞齿轮505，主动伞齿轮505与从动伞齿轮503啮合；旋转电机504通过输出轴带动主动伞齿轮505转动，主动伞齿轮505带动从动伞齿轮503转动，从动伞齿轮503带动第二电动推杆502旋转，当第二电动推杆502旋转到竖直方向时，第二电动推杆502伸展带动万向滚珠501移动，将万向滚珠501抵触在管壁上，从而对管道机器人施加向下的力，增加了管道机器人的抓地力，避免管道机器人侧翻。
本发明的工作原理：
将管道机器人放到连接板307上，推动两个固定板302，固定板302带动滑动杆303在滑动槽301的内部滑动，直至两个固定板302挤压在管道机器人上，转动锁紧螺杆305，锁紧螺杆305对滑动杆303进行锁紧，从而对管道机器人进行锁紧，当管道机器人在管道内部时，齿轮电机205通过输出轴带动主动齿轮204转动，主动齿轮204带动从动齿轮203转动，从动齿轮203和主动齿轮204同时带动对应位置的连接块206进行同步反向转动，连接块206带动第一电动推杆202转动，第一电动推杆202带动滚轮201转动，从而使滚轮201抵触在管道内壁上，当滚轮201无法抵触到管道内壁时，第一电动推杆202伸展带动滚轮201移动，从而抵触在管道内壁上，避免管道机器人倾倒，旋转电机504通过输出轴带动主动伞齿轮505转动，主动伞齿轮505带动从动伞齿轮503转动，从动伞齿轮503带动第二电动推杆502旋转，当第二电动推杆502旋转到竖直方向时，第二电动推杆502伸展带动万向滚珠501移动，将万向滚珠501抵触在管壁上，从而对管道机器人施加向下的力，增加了管道机器人的抓地力，避免管道机器人侧翻；
当管道机器人撞击到障碍物时，防撞弧板103带动第一缓冲板102移动，第一缓冲板102带动套杆104和弹簧101收缩，从而吸收碰撞导致的冲击力。
综上，防倾倒机构2和挤压机构5配合，可以对管道机器人施加向下的力，增加了管道机器人的抓地力，可以对管壁两侧进行挤压，避免管道机器人在移动的时候发生倾倒；防撞机构1通过第一缓冲板102、第二缓冲板105和弹簧101配合，可以吸收管道机器人撞到障碍物的冲击力，避免管道机器人损坏和侧翻；锁紧机构3通过固定板302和滑动杆303配合，可以调节对管道机器人进行夹紧的距离，从而适用于不同的管道机器人，提高了普适性。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (2)
1.一种管道机器人防倾倒装置，包括防倾倒机构(2)和两个安装盒(4)，其特征在于，所述两个安装盒(4)之间设置有锁紧机构(3)，两个安装盒(4)的端部设置有防撞机构(1)，安装盒(4)的内部固定有隔板(403)，隔板(403)将安装盒(4)的内部分隔成第一收纳槽(401)、第二收纳槽(402)和电机仓(404)，第一收纳槽(401)的内部设置有挤压机构(5)，防倾倒机构(2)包括从动齿轮(203)、主动齿轮(204)和齿轮电机(205)，齿轮电机(205)固定在电机仓(404)的内部，齿轮电机(205)的输出轴连接主动齿轮(204)，从动齿轮(203)和主动齿轮(204)均转动设置在第二收纳槽(402)的内部，从动齿轮(203)和主动齿轮(204)啮合，从动齿轮(203)和主动齿轮(204)的上方均固定有连接块(206)，连接块(206)的侧面固定有第一电动推杆(202)，第一电动推杆(202)端部固定有滚轮(201)，所述锁紧机构(3)包括安装板(306)，安装板(306)的两侧均固定有连接板(307)，连接板(307)的侧面开设有调节槽(304)，连接板(307)的上方开设有滑动槽(301)，滑动槽(301)的内部滑动设置有两个滑动杆(303)，同侧的两个滑动杆(303)上方固定有固定板(302)，固定板(302)与对应位置的安装盒(4)连接，滑动杆(303)上螺纹连接有锁紧螺杆(305)，锁紧螺杆(305)滑动设置在调节槽(304)的内部，所述挤压机构(5)包括第二电动推杆(502)和旋转电机(504)，第二电动推杆(502)的一端转动设置在第一收纳槽(401)的内部，第二电动推杆(502)的另一端固定有万向滚珠(501)，第二电动推杆(502)的一端固定有从动伞齿轮(503)，旋转电机(504)固定在电机仓(404)的内部，旋转电机(504)的输出轴竖直向上，且旋转电机(504)的输出轴上固定有主动伞齿轮(505)，主动伞齿轮(505)与从动伞齿轮(503)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种管道机器人防倾倒装置，其特征在于，所述防撞机构(1)包括两个第一缓冲板(102)和两个第二缓冲板(105)，两个第二缓冲板(105)分别固定在两个安装盒(4)的端部，同侧的第一缓冲板(102)和第二缓冲板(105)之间设置有套杆(104)，套杆(104)上设置有弹簧(101)，弹簧(101)的两端分别抵触在第一缓冲板(102)和第二缓冲板(105)上，两个第一缓冲板(102)的侧面固定有防撞弧板(103)。
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