CN116237321A - 一种柔性管道机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性管道机器人，包括软手指模块、前足模块、主干模块、后足模块、和连接模块；主干模块的前端和后端分别连接前足模块和后足模块；软手指模块和前足模块安装在连接模块上；主干模块包括至少三个绕轴心间隔分布的气腔，通过给气腔加正压或负压，主干模块具有伸长或缩短的状态，通过给部分气腔加正压，主干模块具有弯曲的状态；前足模块包括前足气腔，通过给前足气腔加正压，前足模块具有直径变大的状态；后足模块包括后足气腔，通过给后足气腔加正压，后足模块具有直径变大的状态；软手指模块包括至少三个软手指，通过给软手指加正压，软手指具有向轴心处弯曲的状态以用于抓取管道内的物体。本发明能够更加彻底地疏通堵塞的管道。

Description

一种柔性管道机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种柔性管道机器人。

背景技术

管道作为城市基础设施建设必不可少的一部分，复杂且密集地排布于每处建筑物中，用于排放污染物，与人类的生活密切相关。由于管道内部流通空间受到直径的限制，常常会面临堵塞的风险，进而影响污染物的正常运输，因此需要通过特定的手段对其进行疏通，用于管道疏通的机器人可以分为刚性和柔性。

刚性管道机器人通过传统机械结构配合电机驱动实现整体机构的运动，机器人通过支撑机构对管道内壁产生足够大的压力，以实现机器人在管道内部的稳定运动，但刚性管道机器人能够适应的管道内径非常有限，此外机器人的刚性机构较为笨重，并需要支撑机构对管道内壁施加极大的压力，容易对管道内壁造成损伤。

柔性管道机器人是在软气动执行器这一概念出现的基础下所提出的一种新型的管道机器人类型，主要是由柔软的硅橡胶材料制成，并通过气泵、电磁阀、导气管、控制板等部件控制执行器内部的压强，进而实现机器人整体的运动控制，能够自适应不同内径的管道，具有结构紧凑、成本低廉、制作方便、质量轻便等优点。但现有的柔性管道机器人所能够适应的管道内径受到足部膨胀收缩范围的限制，适应性仍有很大的提升空间。

此外，现有的柔性管道机器人对于管道内部堵塞物的疏通方式为前顶式，通过机器人在前进方向上的运动推动堵塞物在管道内部前进，进而实现堵塞物的疏通。但该方式需要机器人对堵塞物产生足够大的压力，而且没有从根本上消除管道内部的堵塞物，容易造成二次堵塞。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明涉及一种柔性管道机器人。

本发明的技术方案如下：

一种柔性管道机器人，包括软手指模块、前足模块、主干模块、后足模块、和连接模块；所述主干模块的前端连接所述前足模块，所述主干模块的后端连接所述后足模块；所述软手指模块安装在所述连接模块上，所述前足模块与所述连接模块连接；所述主干模块包括至少三个气腔，所述气腔绕轴心间隔分布，通过给所有气腔的内部加正压或负压，所述主干模块具有伸长或缩短的状态，通过给所述气腔中的部分气腔的内部加正压，所述主干模块具有弯曲的状态；所述前足模块包括前足气腔，通过给所述前足气腔的内部加正压，所述前足模块具有直径变大的状态；所述后足模块包括后足气腔，通过给所述后足气腔的内部加正压，所述后足模块具有直径变大的状态；所述软手指模块包括至少三个软手指，通过给所述软手指的内部加正压，所述软手指具有向轴心处弯曲的状态以用于抓取管道内的物体。

优选地，还包括真空吸盘模块，所述真空吸盘模块与所述连接模块连接，用于吸附被所述软手指抓取的物体。

优选地，所述前足气腔为环形的风琴式折纸结构，由若干个相互导通的前足子气腔构成，所述前足模块还包括前足底座，所述主干模块与所述前足底座连接；所述前足底座的前端面外圈上设有前足齿形槽，所述前足气腔的底部固定安装在所述前足齿形槽内；所述前足底座的中心处设有一个第二通孔，以用于所述真空吸盘模块穿过；所述前足底座的前端面上设有挡块，所述挡块上设有第三通孔，通过所述挡块和所述第三通孔，将所述软手指模块连接在所述连接模块上；所述前足底座的后端面外圈上设有第一凸台，所述第一凸台上设有第四通孔，通过所述第一凸台和所述第四通孔，用于对所述前足气腔的内部进行充气或排气。

优选地，所述后足气腔为环形的风琴式折纸结构，由若干个相互导通的后足子气腔构成；所述后足模块还包括后足底座；所述后足底座的前端面外圈上设有后足齿形槽，所述后足气腔的底部固定安装在所述后足齿形槽内；所述后足底座的中心处设有一个第六通孔，用于供所述真空吸盘模块所连的外部气管穿过；所述后足底座的后端面外圈上设有第三凸台，所述第三凸台上设有第七通孔，通过所述第三凸台和所述第七通孔，用于对所述后足气腔的内部进行充气或排气；所述后足底座的侧面设有对应所述软手指的沿轴心均匀分布的弧形槽，以供所述软手指所连的外部气管穿过。

优选地，所述气腔沿轴心均匀分布，所述气腔的外端面上设有若干个第二凹槽，所述气腔的内端面呈圆弧状；所述气腔的前端面与前足底座的后端面连接，每个所述气腔的后端面上设有第二凸台，所述第二凸台上设有第五通孔，所述第二凸台穿过所述后足底座上的所述弧形槽，并使所有气腔的内端面同轴心，通过所述第二凸台和所述第五通孔，用于对所述气腔的内部进行充气或排气。

优选地，所述连接模块包括软手指固定座和连接件；所述软手指固定座的中心处设有一个第一大通孔，所述软手指固定座的后端面与所述连接件连接；所述软手指固定座的侧面上对应所述软手指的位置设置有限位凹槽，用于容纳所述软手指连接的外部气管而对外部气管进行限位；所述软手指固定座的前端部分的侧面设有三对沿轴心均匀分布的第四凸台，每个所述第四凸台上均设有螺纹孔；所述前足模块通过所述连接件与所述软手指固定座连接；所述真空吸盘模块穿过所述软手指固定座中心处的所述第一大通孔而固定在所述连接件上；所述前足底座与所述连接件连接；所述软手指模块通过所述第四凸台和所述螺纹孔安装在所述软手指固定座上。

优选地，所述软手指模块还包括软手指固定模块，每个软手指对应连接在一个软手指固定模块上，所述软手指固定模块连接在所述软手指固定座上，所述软手指的外端面上设有若干个第一凹槽。

优选地，每个所述软手指固定模块包括相互连接的外侧软手指固定件和内侧软手指固定件，所述外侧软手指固定件和所述内侧软手指固定件底面位于同一平面内，所述外侧软手指固定件和所述内侧软手指固定件通过所述软手指固定座上的所述螺纹孔安装在所述软手指固定座上的所述第四凸台上。

优选地，所述真空吸盘模块包括吸盘、接头、第一螺母和第二螺母，所述吸盘固定安装在所述接头的前端面，所述接头的后端部分的表面设有螺纹，所述第一螺母和所述第二螺母均安装在所述接头表面设有螺纹的位置；所述连接件为U型，U型底部端面中心点处设有一个第二大通孔，用于穿过并固定所述真空吸盘模块，所述第二大通孔的四周设有小通孔，通过所述小通孔而将所述连接件固定在所述软手指固定座的后端面上；所述连接件的第二大通孔穿过所述接头而固定在第一螺母和第二螺母之间，从而将所述真空吸盘模块固定在所述连接模块上。

优选地，所述气腔、所述前足气腔以及所述后足气腔均采用硅胶材料制得；所述软手指采用硅胶材料制得；所述吸盘采用橡胶材料制得。

本发明方法具有以下优点：

本发明的柔性管道机器人采用气动的前足模块、主干模块和后足模块，是一种仿蚯蚓蠕动式气动柔性管道机器人，柔性管道机器人前端的软手指通过与前足模块和后足模块的相互配合，使得机器人能够在狭小管道内部抓取堵塞物并将其运输出管道，不同于现有柔性管道机器人的前顶式疏通方式，本发明能够更加彻底地疏通堵塞的管道。

在优选的技术方案中，通过软手指中心处的真空吸盘模块，可以吸附软手指抓取的堵塞物，进一步提高抓取物体的稳定性并提高抓取效率。

在优选的技术方案中，前足模块和后足模块采用环形的风琴式折纸结构设计，前足气腔和后足气腔均由若干个相互导通的子气腔构成，加压膨胀后外圈直径能够实现大范围的变化，结构简单，对于具有不同内径的管道的适应性好。

在优选的技术方案中，气腔的外端面上设有若干个第二凹槽，使得气腔呈波纹状，从而可以更好地实现机器人的长度伸缩和弯曲变向，增强机器人在管道的运动性能。

附图说明

图1为本发明实施例中的柔性管道机器人的整体结构示意图。

图2为本发明实施例中的除去前足模块、主干模块、后足模块的结构示意图。

图3为本发明实施例中的软手指模块的结构示意图。

图4为本发明实施例中的图2除去真空吸盘模块的结构示意图。

图5为本发明实施例中的前足底座与连接件装配的结构示意图。

图6为本发明实施例中的真空吸盘模块与连接件装配的结构示意图。

图7为本发明实施例中的主干模块与前足底座和后足底座装配的结构示意图。

图8为本发明实施例中的前足模块、主干模块和后足模块装配的结构示意图。

图9为本发明实施例中的软手指固定座和连接件装配的结构示意图。

图10为本发明实施例中的前足气腔的底部示意图。

图11为本发明实施例中的软手指固定座的示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，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。

如图1-11所示，一种柔性管道机器人包括同轴心的五个模块：软手指模块1、前足模块2、主干模块3、后足模块4和连接模块5。主干模块3的前端连接前足模块2，主干模块3的后端连接后足模块4；软手指模块1安装在连接模块5上，前足模块4与连接模块5连接；主干模块3包括至少三个气腔31，气腔31绕轴心间隔分布，通过给所有气腔31的内部加正压或负压，主干模块3具有在轴向上伸长或缩短的状态，通过给气腔31中的部分气腔(例如1个或2个气腔)的内部加正压，主干模块具有弯曲的状态(其中，通过选择给不同的气腔的内部加不同的正压，能实现主干模块3在各个方向上不同角度的弯曲，所加压强越大，弯曲角度越大)。前足模块2包括前足气腔21，通过给前足气腔21的内部加正压，前足模块2具有直径变大的状态；后足模块4包括后足气腔41，通过给后足气腔41的内部加正压，后足模块4具有直径变大的状态。软手指模块1包括至少三个软手指11，通过给软手指11的内部加正压，软手指11具有向轴心处弯曲的状态以用于抓取管道内的物体(如管道内的堵塞物)。

通过上述技术方案，通过主干模块3的长度或弯曲的变化可以带动前足模块2和后足模块4移动，通过前足气腔21和后足气腔41最外圈直径的扩大可以将前足模块2和后足模块4固定在管道内壁。具体来说，通过给所有气腔31的内部同时加正压，可以使主干模块3伸长，增大前足模块2与后足模块4之间的距离；通过给所有气腔31的内部同时给加负压，可以使主干模块3缩短，减小前足模块2与后足模块4之间的距离；通过给气腔31中的部分气腔(例如其中一个或者两个气腔31)加正压可以使主干模块3弯曲；通过给前足气腔21和后足气腔41的内部加正压，可以扩大前足气腔21和后足气腔41最外圈的直径，从而贴合管道内壁，固定前足模块2和后足模块4。

在优选的实施例中，柔性管道机器人还包括真空吸盘模块6，真空吸盘模块6与连接模块5连接，并也与上述五个模块同轴心，用于吸附被软手指11抓取的物体。

在本例中，气腔31优选为3个，其使得机器人结构尽可能简化的同时，通过给三个气腔31的内部同时加正压或负压，主干模块3具有在轴向上伸长或缩短的状态；通过给气腔31中的其中一个或者两个气腔的内部加正压，主干模块具有弯曲的状态，其中，通过选择给不同的气腔31的内部加不同的正压，能实现主干模块3在各个方向上不同角度的弯曲，所加压强越大，弯曲角度越大。

在本例中，软手指11优选为3个，其使得机器人结构尽可能简化的同时，在抓取管道内的物体时，三个软手指11同时向轴心处弯曲，具有较优的抓握稳定性。

在优选的实施例中，如图5、7、8和10所示，前足气腔21为环形的风琴式折纸结构，前足气腔21采用硅胶材料制备，前足模块2还包括前足底座22，前足底座22的前端面外圈上设有前足齿形槽221，前足气腔21的底部固定安装在前足齿形槽221内，前足底座22的中心处设有一个第二通孔222，前足底座22的前端面上设有沿其中心线左右对称的两个挡块223，两个挡块223上各自设有两个左右对称的第三通孔224，前足底座22的后端面外圈上设有一个圆形的第一凸台225，圆形的第一凸台225的中心处设有圆形的第四通孔226，如图10所示，前足气腔21由若干个相互导通的前足子气腔211构成，在本例中，每一个前足子气腔211之间通过小槽212进行导通。其中，前足齿形槽221的内圈与前足气腔21的外圈贴合，使得前足气腔21的底部固定安装在前足齿形槽221内。第二通孔222用于供真空吸盘模块6穿过；挡块223和第三通孔224用于与连接模块5的连接件52配合，以在前端固定软手指模块1；圆形的第一凸台225和圆形的第四通孔226配合，用于前足气腔21外接软气管，例如软气管可以通过套在圆形的第一凸台225的外侧，实现软气管位置的固定，从而通过软气管经由圆形的第四通孔226进行前足气腔21的进气或排气。

在优选的实施例中，如图7和8所示，后足气腔41为环形的风琴式折纸结构，后足气腔41采用硅胶材料制备，后足气腔41由若干个相互导通的后足子气腔构成，在本例中，每一个后足子气腔之间通过小槽进行导通(未图示，其与图10所示的前足气腔21的结构相同)。后足模块4还包括后足底座42，后足底座42的前端面外圈上设有后足齿形槽421，后足气腔41的底部固定安装在后足齿形槽421内，后足底座42的中心处设有一个第六通孔313，后足底座42的后端面外圈上设有一个圆形的第三凸台423，圆形的第三凸台423中心处设有圆形的第七通孔424，后足底座42的侧面设有若干个对应软手指11的沿轴心均匀分布的弧形槽425(本例中，由于软手指11为3个，相应地弧形槽425也为3个)，弧形槽425的两端为半圆形，中间部分的弧线与后足底座42的中心处的第六通孔313同轴心。其中，后足齿形槽31的内圈与后足气腔41的外圈贴合，使得后足气腔41的底部固定安装在后足齿形槽421内；第六通孔313用于供真空吸盘模块6所连的外部气管穿过；圆形的第三凸台423和圆形的第七通孔424配合，用于后足气腔41外接软气管，例如软气管可以通过套在圆形的第三凸台423的外侧，实现其位置的固定，从而通过圆形的第七通孔424进行后足气腔41的进气或排气；弧形槽425预留了三个软手指11连接三根外部气管的位置，同时，弧形槽425还能对连接软手指11的外部气管起到限位作用。

在优选的实施例中，如图5、7所示，主干模块3的三个气腔31沿后足底座42的轴心均匀分布，气腔31采用硅胶材料制得，三个气腔31的圆形的第二凸台312对准后足模块4的弧形槽425；气腔31采用硅胶材料制备，气腔31的外端面上设有若干个第二凹槽311(本例中为三个第二凹槽)(通过第二凹槽311，能够实现气腔31的加压弯曲，较优的是，若干个第二凹槽311之间的间隔距离优选在1cm之内，更优选为5mm)，气腔31的内端面呈圆弧状，三个气腔31的前端面与前足底座22的后端面连接，三个气腔31的后端面上中心点处各自设有一个圆形的第二凸台312，三个圆形的第二凸台312的中心处设有圆形的第五通孔313，三个圆形的第二凸台312穿过后足底座42上的三个弧形槽425，并使三个气腔31的内端面同轴心。圆形的第二凸台312和圆形的第五通孔313配合，用于使得连通外部气管连通气腔31的内部，可以进气或排气。

在优选的实施例中，如图4和11所示，连接模块5包括软手指固定座51和连接件52，软手指固定座51的中心处设有一个第一大通孔511，软手指固定座51的侧面上对应软手指11的位置设置有限位凹槽514，用于容纳软手指11连接的外部气管而对软手指11连接的外部气管进行限位，软手指固定座51的后端面与连接件52连接，软手指固定座51的前端部分的侧面设有三对沿轴心均匀分布的第四凸台512(共6个第四凸台512)，每个第四凸台512上均设有沿第四凸台512的中心线左右对称的两个螺纹孔513。前足模块2通过连接件52与软手指固定座51连接；真空吸盘模块6穿过软手指固定座51中心处的第一大通孔511而固定在连接件52上；前足底座22与连接件52连接；软手指模块1通过第四凸台512和螺纹孔513安装在软手指固定座51上。

在优选的实施例中，如图4和9所示，连接件52为U型，U型底部端面中心点处设有一个第二大通孔521，用于穿过并固定真空吸盘模块6，第二大通孔521四周均匀设有四个小通孔522，四个小通孔522与软手指固定座51的后端面上的四个小螺纹孔同轴心，四个第二螺钉53穿过连接件52底部端面上的四个小通孔522后能够将连接件52固定在软手指固定座51的后端面上。

在优选的实施例中，如图2和3所示，软手指模块1还包括软手指固定模块12和第一螺钉13，每个软手指11对应一个软手指固定模块12，本例中，软手指11有三个，因此，软手指固定模块12也为三个。软手指11采用硅胶材料制备，软手指11的外端面上设有若干个(本例中为6个)第一凹槽111(通过第一凹槽111，能够实现软手指11的加压弯曲，较优的是，第一凹槽111之间的间隔距离优选在1cm之内，更优选为5mm)，软手指11的底部安装在所述软手指固定模块12中间，每个软手指固定模块12包括外侧软手指固定件121和内侧软手指固定件122，外侧软手指固定件121和内侧软手指固定件122的两侧对称设有四个通孔(即图3中，第一螺钉13所在的位置)，安装后，外侧软手指固定件121和内侧软手指固定件122的底面位于同一平面内，外侧软手指固定件121的四个通孔和内侧软手指固定件122的四个通孔同轴心，第一螺钉13穿过软手指固定模块12上的通孔安装在软手指固定座51的第四凸台512上的螺纹孔513内，从而将软手指模块1固定在软手指固定座51上。

在优选的实施例中，如图6所示，真空吸盘模块6包括吸盘61、接头62、第一螺母63和第二螺母64，吸盘61采用橡胶材料制备，固定安装在接头62的前端面，接头62的后端部分的表面设有螺纹，第一螺母63和第二螺母64均安装在接头62表面设有螺纹的位置，连接件52固定在第一螺母63和第二螺母64之间。

在优选的实施方式中，其他部件可以采用合适的材料制成，例如连接件52可以采用聚乳酸(PLA)经3D打印而制得，也可以是用金属制成，软手指固定座51、接头62等可以是金属制成。

在上述优选实施例中，通过三个气腔31的圆形的第二凸台312上的圆形的第五通孔313给三个气腔31的内部同时加正压，三个气腔31会伸长而具有前进的运动步态，同时加负压，三个气腔31会缩短而具有后退的运动步态，只给其中一个或者两个气腔31加正压，三个气腔31会弯曲：具体来说，在前进时，加正压的气腔31伸长，前顶与前足模块2接触的区域，未加压的气腔31则被动缩短，拉回与前足模块2接触的区域，从而三个气腔31整体上连通前足模块2呈一定角度的弯曲；在后退时，加正压的气腔31伸长，后顶与后足模块4接触的区域，未加压的气腔31则被动缩短，拉回与后足模块4接触的区域，从而三个气腔31整体上连通后足模块4呈一定角度的弯曲。

本优选实施例中，前足气腔21和后足气腔41都是环形的风琴式折纸结构，两者的结构设计优选为相同，风琴式折纸结构的变形范围较大，在通过前足底座22的圆形的第一凸台225上的圆形的第四通孔226给前足气腔21的内部加正压情况下，前足气腔21会实现迅速扩张变形，最外圈直径会实现迅速变大，同样地，通过后足底座42的圆形的第三凸台423上的圆形的第七通孔424给后足气腔41的内部加正压情况下，后足气腔41会实现迅速扩张变形，最外圈直径也会实现迅速变大。

本优选实施例中，通过软手指11的底部的第一通孔112给分别三个软手指11的内部加正压，三个软手指11会向软手指固定座51的轴心处弯曲，将管道内的堵塞物抓取在三个软手指11的中间位置，更优的是，通过给真空吸盘模块6的内部加负压，利用大气压可以吸住位于三个软手指11中间位置处的堵塞物，进而提高抓取堵塞物的稳定性。

由此，本优选实施例中的柔性管道机器人的工作原理如下：

(1)前进：使用时，首先通过给后足气腔41内部加正压，扩大后足气腔41最外圈的直径，将后足模块4(主要是后足气腔41的外表面)固定在管道内壁特定位置处，保持后足气腔41内部加正压的同时，通过给三个气腔31内部加正压，使前足模块2与后足模块4之间的距离变大，再通过给前足气腔21内部加正压，扩大前足气腔21最外圈的直径，将前足模块2(主要是前足气腔21的外表面)固定在管道内壁特定位置处，之后停止给后足气腔41内部加正压而取消后足模块4的固定，然后通过给三个气腔31内部加负压，使前足模块2与后足模块4之间的距离变小，实现机器人整体重心的前移，使机器人实现前进的运动步态。

(2)后退：反向加压可以实现机器人整体重心的后移，使机器人实现后退的运动步态(即先给前足气腔21加正压以固定前足模块2，保持前足气腔21内部加正压的同时，然后给三个气腔31加正压使得主干模块3伸长，之后再给后足气腔41加正压，使得后足模块4固定之后，前足气腔21停止加压而取消前足模块2的固定，给三个气腔31加负压使得主干模块3缩短，机器人重心后移，实现后退)。

(3)转向：只给三个气腔31中特定的一个或者两个气腔加不同的正压可以实现机器人向特定方向的不同角度的转弯运动。

(4)抓取：通过给三个软手指11内部加正压，可以使三个软手指11向软手指固定座51的轴心处弯曲，将堵塞物抓取在三个软手指11中间位置，可以通过给真空吸盘模块6内部加负压，利用大气压吸住位于三个软手指11中间位置处的堵塞物，以提高机器人抓取堵塞物的稳定性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性管道机器人，其特征在于，包括软手指模块、前足模块、主干模块、后足模块和连接模块；

所述主干模块的前端连接所述前足模块，所述主干模块的后端连接所述后足模块；

所述软手指模块安装在所述连接模块上，所述前足模块与所述连接模块连接；

所述主干模块包括至少三个气腔，所述气腔绕轴心间隔分布，通过给所有气腔的内部加正压或负压，所述主干模块具有伸长或缩短的状态，通过给所述气腔中的部分气腔的内部加正压，所述主干模块具有弯曲的状态；

所述前足模块包括前足气腔，通过给所述前足气腔的内部加正压，所述前足模块具有直径变大的状态；

所述后足模块包括后足气腔，通过给所述后足气腔的内部加正压，所述后足模块具有直径变大的状态；

所述软手指模块包括至少三个软手指，通过给所述软手指的内部加正压，所述软手指具有向轴心处弯曲的状态以用于抓取管道内的物体。

2.如权利要求1所述的柔性管道机器人，其特征在于，还包括真空吸盘模块，所述真空吸盘模块与所述连接模块连接，用于吸附被所述软手指抓取的物体。

3.如权利要求2所述的柔性管道机器人，其特征在于，所述前足气腔为环形的风琴式折纸结构，由若干个相互导通的前足子气腔构成，所述前足模块还包括前足底座，所述主干模块与所述前足底座连接；

所述前足底座的前端面外圈上设有前足齿形槽，所述前足气腔的底部固定安装在所述前足齿形槽内；

所述前足底座的中心处设有一个第二通孔，以用于所述真空吸盘模块穿过；

所述前足底座的前端面上设有挡块，所述挡块上设有第三通孔，通过所述挡块和所述第三通孔，将所述软手指模块连接在所述连接模块上；

所述前足底座的后端面外圈上设有第一凸台，所述第一凸台上设有第四通孔，通过所述第一凸台和所述第四通孔，用于对所述前足气腔的内部进行充气或排气。

4.如权利要求3所述的柔性管道机器人，其特征在于，所述后足气腔为环形的风琴式折纸结构，由若干个相互导通的后足子气腔构成，所述后足模块还包括后足底座；

所述后足底座的前端面外圈上设有后足齿形槽，所述后足气腔的底部固定安装在所述后足齿形槽内；

所述后足底座的中心处设有一个第六通孔，用于供所述真空吸盘模块所连的外部气管穿过；

所述后足底座的后端面外圈上设有第三凸台，所述第三凸台上设有第七通孔，通过所述第三凸台和所述第七通孔，用于对所述后足气腔的内部进行充气或排气；

所述后足底座的侧面设有对应所述软手指的沿轴心均匀分布的弧形槽，以供所述软手指所连的外部气管穿过。

5.如权利要求4所述的柔性管道机器人，其特征在于，所述气腔沿轴心均匀分布，所述气腔的外端面上设有若干个第二凹槽，所述气腔的内端面呈圆弧状；

所述气腔的前端面与前足底座的后端面连接，每个所述气腔的后端面上设有第二凸台，所述第二凸台上设有第五通孔，所述第二凸台穿过所述后足底座上的所述弧形槽，并使所有气腔的内端面同轴心，通过所述第二凸台和所述第五通孔，用于对所述气腔的内部进行充气或排气。

6.如权利要求2所述的柔性管道机器人，其特征在于，所述连接模块包括软手指固定座和连接件；

所述软手指固定座的中心处设有一个第一大通孔，所述软手指固定座的后端面与所述连接件连接；

所述软手指固定座的侧面上对应所述软手指的位置设置有限位凹槽，用于容纳所述软手指连接的外部气管而对外部气管进行限位；

所述软手指固定座的前端部分的侧面设有三对沿轴心均匀分布的第四凸台，每个所述第四凸台上均设有螺纹孔；所述前足模块通过所述连接件与所述软手指固定座连接；所述真空吸盘模块穿过所述软手指固定座中心处的所述第一大通孔而固定在所述连接件上；所述前足底座与所述连接件连接；所述软手指模块通过所述第四凸台和所述螺纹孔安装在所述软手指固定座上。

7.如权利要求6所述的柔性管道机器人，其特征在于，所述软手指模块还包括软手指固定模块，每个软手指对应连接在一个软手指固定模块上，所述软手指固定模块连接在所述软手指固定座上，所述软手指的外端面上设有若干个第一凹槽。

8.如权利要求7所述的柔性管道机器人，其特征在于，每个所述软手指固定模块包括相互连接的外侧软手指固定件和内侧软手指固定件，所述外侧软手指固定件和所述内侧软手指固定件底面位于同一平面内，所述外侧软手指固定件和所述内侧软手指固定件通过所述软手指固定座上的所述螺纹孔安装在所述软手指固定座上的所述第四凸台上。

9.如权利要求6所述的柔性管道机器人，其特征在于，所述真空吸盘模块包括吸盘、接头、第一螺母和第二螺母，所述吸盘固定安装在所述接头的前端面，所述接头的后端部分的表面设有螺纹，所述第一螺母和所述第二螺母均安装在所述接头表面设有螺纹的位置；

所述连接件为U型，U型底部端面中心点处设有一个第二大通孔，用于穿过并固定所述真空吸盘模块，所述第二大通孔的四周设有小通孔，通过所述小通孔而将所述连接件固定在所述软手指固定座的后端面上；所述连接件的第二大通孔穿过所述接头而固定在第一螺母和第二螺母之间，从而将所述真空吸盘模块固定在所述连接模块上。

10.如权利要求9所述的柔性管道机器人，其特征在于，所述气腔、所述前足气腔以及所述后足气腔均采用硅胶材料制得；所述软手指采用硅胶材料制得；所述吸盘采用橡胶材料制得。

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