CN204533962U - 可遥控卡管式液压管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可遥控卡管式液压管道机器人，属于机器人技术领域。本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，包括液压蠕动部分、前卡管部分以及后卡管部分；其中所述前卡管部分连接于液压蠕动部分的前端，所述后卡管部分连接于液压蠕动部分的后端；其中所述前卡管部分与后卡管部分分别用于与管道内壁的锁紧或松开。本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，通过动物仿生学的设计，充分模仿昆虫蠕动运动的特点，使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑，从而自由运动；并且在此基础上与现代无线控制技术，单片机技术等相结合，使其具体作业方式可通过计算机灵活改变，适应管道内的复杂工作环境。

Description

可遥控卡管式液压管道机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是一种利用无线控制技术，以液压蠕动为动力在管道内作业的机器人。

背景技术

管道是人们日常生产生活中常用的一种运输工具，无论是石油的运输、还是生活中的废水的排放、废气的排放、乡镇城中暖中的暖气的输送、以及空调的通风排放等等，这些场合都是都必须有管道的使用，管道与人们的生活息息相关，管道在使用过程中常常会出现如破裂、堵塞、老化和附着上了细菌等一些不好的现象，这就要求人们需要定时的对管道实施一些常规的检测、清洗与维修。由于管道自身结构上的特殊性与复杂性，使人们很难直接进入到管道内进行检测、清洗与维修，尤其是在一些特殊领域的管道内还具有较大的危险性，所以针对这些问题最有效的方式就是利用管道机器人取代人类进入到管道内完成相应的任务。故研制出适合管道内作业的管道机器人的意义重大：首先可以完成管道的无损坏维修和护理、内窥检测和一些和容易的管道疏通清理的工作；还可以改善目前疏通管道时候时的工作环境，从而保障工人的人身安全问题，还可以降低工人劳动的强度，提高管道维护和清理的效率。众所周知，管道机器人是指可以沿管道内部或外部自动行走，具有一种或多种传感器及操作机械(如机械手、喷枪、焊枪、刷子)，在操作人员的遥控指挥下或自动控制下，能够进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统的设备。它常用于石油、化工、核工业、城建等许多工程管道的管道质量检测、探伤、故障诊断、清洁、喷漆、焊接、管道维修等领域。管道机器人是工作在输送管道内，用于完成管道的缺陷检测、修复等的  智能装置，是保障管道安全的重要工具。由于管道内环境复杂多样，对于卡死现象还需要管道机器人可以实现后退。。

现在市面上的管内机器人大多采用轮式驱动，该驱动方式无法在垂直环境内提供驱动力，且很难完成大于等于90度的转弯，所以无法完成任务。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种可遥控卡管式液压管道机器人，通过动物仿生学的设计，充分模仿昆虫蠕动运动的特点，使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑，从而自由运动；并且在此基础上与现代无线控制技术，单片机技术等相结合，使其具体作业方式可通过计算机灵活改变，适应管道内的复杂工作环境；同时为了配合管内工作，可遥控卡管式液压管道机器人末端安装了螺旋机械抓手，螺旋机械抓手巧妙的利用了螺旋原理来控制机械手的伸张，机械手力量强大，足够抓取目标物，且机械手因任务不同，可随时变换工具，以适应工作要求，通过自带监控设备，对于管内侦查任务也能轻松完成；具有一定的障碍越过能力、弯道通过能力和垂直管道行进能力，能够适应250-300mm之间不同直径管道，并且可以在管道内直接进行探测、作业，应用前景广阔。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，包括液压蠕动部分、前卡管部分以及后卡管部分；其中所述前卡管部分连接于液压蠕动部分的前端，所述后卡管部分连接于液压蠕动部分的后端；其中所述前卡管部分与后卡管部分分别用于与管道内壁的锁紧或松开。

由于上述结构，利用仿生学，模仿虫类的伸缩蠕动，同时用数据采集和遥控实现远程精确控制，在计算机的控制下实现前卡管部分、后卡管部分以及伸缩蠕动部分各自的独立运动。在前进时，发出指令，控制前卡管部分伸展，卡住管道内壁，提供支持力，伸缩蠕动部分进行伸缩前进，带动后卡管部分前进，再由后卡管部分伸展，卡住管道内壁，提供支持力，前卡管部分此时收缩，蠕动部分再次伸缩前进，将前卡管部分送至更高点后，由前卡管部分再次伸缩，提供支持力，由此完成一个运动周期。后退时，则反向运动，后卡管部分先卡住管道内壁，蠕动部分带动前卡管部分前进，再由前卡管部分卡住管道内壁，伸缩蠕动部分推动后卡管部分B前进，后卡管部分再卡住管道内壁，实现机器人的后退运动，为一个运动周期。在停止时，前卡管部分、后卡管部分同时卡住管道内壁，则可为机器手等工具的作业提供更稳定的工作平台。因此本实用新型通过动物仿生学的设计，充分模仿昆虫蠕动运动的特点，使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑，从而自由运动；并且在此基础上与现代无线控制技术，单片机技术等相结合，使其具体作业方式可通过计算机灵活改变，适应管道内的复杂工作环境；同时为了配合管内工作，可遥控卡管式液压管道机器人末端安装了螺旋机械抓手，螺旋机械抓手巧妙的利用了螺旋原理来控制机械手的伸张，机械手力量强大，足够抓取目标物，且机械手因任务不同，可随时变换工具，以适应工作要求，通过自带监控设备，对于管内侦查任务也能轻松完成；具有一定的障碍越过能力、弯道通过能力和垂直管道行进能力，能够适应250-300mm之间不同直径管道，并且可以在管道内直接进行探测、作业，应用前景广阔。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，其中前、后卡管部分分别包括主轴，所述主轴上连接有固定块，所述固定块上活动连接有空心杆，所述空心杆内套设有弹簧并连接有小杆，使所述小杆可在空心杆内自由滑动，所述小杆的端部上连接有橡胶皮；所述固定块上连接有导轮，所述主轴上套设有可相对滑动的环形滑块，所述环形滑块上活动连接的支杆，所述支杆铰接于小杆上；所述主轴上连接有液压杆，其中所述液压杆的伸长部连接于环形滑块上，使得液压杆的伸长部作收缩运动时，可带动环形滑块在主轴上移动，其中支杆带动小杆、空心杆以橡胶皮绕空心杆与固定块的活动连接点为中心摆动，实现橡胶皮同管壁的松开和锁紧。

由于上述结构，可通过销钉、 螺栓、 橡胶皮、 弹簧、  支杆、 小杆及空心杆组成一组滑动曲柄机构，可通过环形滑块在主轴上的相对滑动，从而控制小杆、空心杆以橡胶皮绕空心杆与固定块的活动连接点为中心摆动，实现橡胶皮同管壁的松开和锁紧，前、后卡管部分相互配合，可模仿昆虫蠕动运动的特点，使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑，从而自由运动。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，所述前、后卡管部分中，在主轴的圆周方向上均匀布置有四组卡管壁部分，其中卡管壁部包括活动连接于固定块上的空心杆、通过弹簧套设于空心杆内的小杆、设于小杆端部上的橡胶皮、以及两端分别活动连接于环形滑块和小杆上的支杆。

由于上述结构，在整个四周以90度对称分布4组滑动曲柄机构，从而使该机器人均匀地支撑在管道内壁上，保持机器人整体的平衡，便于机器人的行走。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，所述液压蠕动部分包括中液压杆、万向接头以及中导轮，其中所述中液压杆与前液压杆、前主轴固连；所述中导轮连于中液压杆的伸长部上，所述中液压杆的伸长部与万向接头固连，所述万向接头与后卡管部分的后主轴连接；使得通过所述中液压杆的伸长部作伸缩移动，可带动前卡管部分或后卡管部分的相对移动，实现机器人整体在管内的蠕动。

由于上述结构，可通过中液压杆伸长部分的伸缩移动带动前卡管部分或后卡管部分的上下移动，从而使机器人整体在管内达到蠕动的效果，实现机器人的自由行走。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，所述前卡管部分的前端设有机械手，所述后卡管部分的固定块上设有摄像头，所述液压蠕动部分、前卡管部分和后卡管部分分别连接于控制部分上，其中所述控制部分包括芯片和摄像头，所述芯片连接并控制前液压杆、中液压杆、后液压杆以及机械手，所述摄像头连接于芯片上，所述芯片连接有无线发射器，所述无线发射器通过信号连接于计算机控制终端。

由于上述结构，同时为了配合管内工作，可遥控卡管式液压管道机器人末端安装了螺旋机械抓手，螺旋机械抓手巧妙的利用了螺旋原理来控制机械手的伸张，机械手力量强大，足够抓取目标物，且机械手因任务不同，可随时变换工具，以适应工作要求，通过自带监控设备，对于管内侦查任务也能轻松完成；具有一定的障碍越过能力、弯道通过能力和垂直管道行进能力；而其中摄像头则可用于监控，便于对该机器人的控制。同时可通过无线遥控芯片的控制，实现前液压杆、中液压杆和后液压杆相互之间的合理配合，实现管道机器人在管道内的前进，后退和转弯，为机械手的作业提供稳定的工作平台。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的运动方法，通过以下步骤实现：

步骤1、开始时，控制前液压杆和中液压杆处于收缩状态，后液压杆均处于伸展状态；前进时：控制中液压杆伸展，带液压蠕动部分和前卡管部分垂直前进，使前导轮和中导轮被动式前进滚动，为防止机器人躯干部分左右摆动浮动过大，并将其送至最高点；

步骤2、控制前液压杆伸展，推动前环形滑块沿前主轴向前推进，推动其上支杆的下端向前运动，该支杆的上端推动与其连接的小杆和空心杆以前主轴的上端点为中心转动，橡胶皮靠近管道内壁，直至橡胶皮卡于管道内壁，为机器人整体提供支撑力；此时前卡管部分和后卡管部分均处于伸展状态，同时提供维持机器人稳定的支持力；

控制后液压杆收缩，拉动后环形滑块沿后主轴向前运动，拉动其上支杆的上端向前运动，该支杆的下端拉动与其连接的小杆和空心杆以后主轴下端点为中心转动，橡胶皮远离管道内壁，直至橡胶皮完全离开管道内壁，机器人失去卡后卡管部分对其的支撑力，稳定性由前卡管部分单独提供，并由前导轮组、中导轮防止机身倾斜；

步骤3、控制中液压杆收缩，带动万向接头垂直前进，中导轮和后导轮被动式向前滚动，防止机器人躯干部分左右摆动浮动过大，并将其送至最高点；控制后液压杆伸展，推动后环形滑块沿后主轴向后推进，推动其上支杆的上端向后运动，该支杆的下端推动与其连接的小杆和空心杆以后主轴的下端点为中心转动，橡胶皮靠近管道内壁，直至橡胶皮卡于管道内壁；

步骤4、控制前液压杆收缩，拉动前环形滑块沿前主轴向后运动，拉动其上的支杆下端向下运动，该支杆的上端拉动与其连接的小杆和空心杆以前主轴的上端点为中心转动，橡胶皮远离管道内壁，直至橡胶皮完全离开管道内壁，机器人失去卡前卡管部分对其的支撑力，稳定性由后卡管部分单独提供，并由前导轮组、中导轮防止机身倾斜；

步骤5、至此完成一个前进运动周期，重复运动即可。

由于该方法，可精确地控制机器人的前进，从而通过动物仿生学的设计，充分模仿昆虫蠕动运动的特点，使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑，从而自由运动；并且在此基础上与现代无线控制技术，单片机技术等相结合，使其具体作业方式可通过计算机灵活改变，适应管道内的复杂工作环境；能够适应250-300mm之间不同直径管道，并且可以在管道内直接进行探测、作业，应用前景广阔。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的运动方法，循环依次进行步骤1-步骤2-步骤3-步骤4-步骤5；或者循环依次进行步骤4-步骤3-步骤2-步骤1-步骤5。

由于该方法，使该机器人不仅能实现在管道内的前进，还可以实现在管道内的后退，可根据实际需要进行控制，使得其操作极为便捷。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、    本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，通过动物仿生学的设计，充分模仿昆虫蠕动运动的特点，使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑，从而自由运动；并且在此基础上与现代无线控制技术，单片机技术等相结合，使其具体作业方式可通过计算机灵活改变，适应管道内的复杂工作环境；

2、    本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，为了配合管内工作，可遥控卡管式液压管道机器人末端安装了螺旋机械抓手，螺旋机械抓手巧妙的利用了螺旋原理来控制机械手的伸张，机械手力量强大，足够抓取目标物，且机械手因任务不同，可随时变换工具，以适应工作要求，通过自带监控设备，对于管内侦查任务也能轻松完成；具有一定的障碍越过能力、弯道通过能力和垂直管道行进能力；

3、    本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，结构简单紧凑，原理通俗易懂，模块化设计使其易于实现，对于复杂的工作环境有极强适应能力，动力源不再是由电机提供，而采用液压提供推力与收缩力，效率更高，不会出现打滑等现象，运行稳定。机械手采用电机和齿轮驱动，结构小巧，运动灵活，可实现360度转动，从而轻易实现抓取实物。

4、    本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，可通过远程无线控制，使其运动过程高度可控，自由，灵活，对于高难度动作，可由手动更加精确的控制，也没有复杂的有线线路干扰，使机器人外观简洁合理。能够适应250-300mm之间不同直径管道，应用前景广阔。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的结构示意图。

图2是本实用新型中的液压控制系统示意图。

图中标记：1-橡胶皮，2-前环形滑块，3-销钉，4 -前主轴，5-中液压杆，6-万向接头，7-小杆，8-支杆，9-摄像头，10-后环形滑块，11-连杆，12-后导轮，13-后液压杆，14-后主轴，15-中导轮，16-前液压杆，17-前导轮，18-空心杆，19-弹簧，20-螺栓，21-固定块，22-机械手。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和图2所示，本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人，包括液压蠕动部分、前卡管部分以及后卡管部分；其中所述前卡管部分连接于液压蠕动部分的前端，所述后卡管部分连接于液压蠕动部分的后端；其中所述前卡管部分与后卡管部分分别用于与管道内壁的锁紧或松开。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的运行方法，前进时，控制前卡管部分伸展，卡住管道内壁，提供支持力，伸缩蠕动部分进行伸缩前进，带动后卡管部分前进，再由后卡管部分伸展，卡住管道内壁，提供支持力，前卡管部分此时收缩，蠕动部分再次伸缩前进，将前卡管部分送至更高点后，由前卡管部分再次伸缩，提供支持力，由此完成一个运动周期；后退时，则反向运动，后卡管部分先卡住管道内壁，蠕动部分带动前卡管部分前进，再由前卡管部分卡住管道内壁，伸缩蠕动部分推动后卡管部分前进，后卡管部分再卡住管道内壁，实现机器人的后退运动，为一个运动周期；在停止时，前卡管部分、后卡管部分同时卡住管道内壁。

其中本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人具体结构为：所述前、后卡管部分分别包括主轴，所述主轴上连接有固定块，所述固定块上活动连接有空心杆，所述空心杆内套设有弹簧并连接有小杆，使所述小杆可在空心杆内自由滑动，所述小杆的端部上连接有橡胶皮；所述固定块上连接有导轮，所述主轴上套设有可相对滑动的环形滑块，所述环形滑块上活动连接的支杆，所述支杆铰接于小杆上；所述主轴上连接有液压杆，其中所述液压杆的伸长部连接于环形滑块上，使得液压杆的伸长部作收缩运动时，可带动环形滑块在主轴上移动，其中支杆带动小杆、空心杆以橡胶皮绕空心杆与固定块的活动连接点为中心摆动，实现橡胶皮同管壁的松开和锁紧。所述前、后卡管部分中，在主轴的圆周方向上均匀布置有四组卡管壁部分，其中卡管壁部包括活动连接于固定块上的空心杆、通过弹簧套设于空心杆内的小杆、设于小杆端部上的橡胶皮、以及两端分别活动连接于环形滑块和小杆上的支杆。

其中所述液压蠕动部分包括中液压杆5、万向接头6以及中导轮15，其中所述中液压杆5与前液压杆16、前主轴4固连；所述中导轮15连于中液压杆5的伸长部上，所述中液压杆5的伸长部与万向接头6固连，所述万向接头6与后卡管部分的后主轴14连接；使得通过所述中液压杆5的伸长部作伸缩移动，可带动前卡管部分或后卡管部分的相对移动，实现机器人整体在管内的蠕动。

在所述前卡管部分的前端设有机械手22，所述后卡管部分的固定块上设有摄像头9，所述液压蠕动部分、前卡管部分和后卡管部分分别连接于控制部分上，其中所述控制部分包括芯片和摄像头9，所述芯片连接并控制前液压杆16、中液压杆5、后液压杆13以及机械手22，所述摄像头9连接于芯片上，所述芯片连接有无线发射器，所述无线发射器通过信号连接于计算机控制终端。

其中销钉3 、 螺栓20 、 橡胶皮1 、 弹簧19 、  支杆8 、 小杆7 、 空心杆18组成一组滑动曲柄机构，在整个四周以90度对称分布4组滑动曲柄机构。前液压杆16主体部分通过焊接在前主轴4上，前液压杆16的伸缩部分通过螺栓20固定在前环形滑块2上。而环形滑块2（10）由通过销钉3与支杆8活动连接。支杆8又用螺栓20与小杆7活动连接。橡胶皮1固定在小杆7左端。空心杆18与小杆7配合连接，使小杆7可伸缩，并且空心杆18内有弹簧19。最后小杆7左端与前主轴4顶端通过销钉3活动连接。

当前液压杆16伸展时，可通过固定的螺栓20使前环形滑块2前进，推动支杆8的右端点向上，进而使小杆7、橡胶皮1和空心杆18绕前主轴4顶端旋转。

液压蠕动部分C包括前主轴4、后主轴14、中液压杆5、万向接头6。中液压轴5固定在前主轴4上，万向接头6的上端与前主轴4的下端固定连接，防止部件之间的相互运动。

因此本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的具体运动方法，是通过以下步骤实现的：

步骤1、开始时，控制前液压杆16和中液压杆5处于收缩状态，后液压杆13均处于伸展状态；前进时：控制中液压杆5伸展，带液压蠕动部分和前卡管部分垂直前进，使前导轮17和中导轮15被动式前进滚动，为防止机器人躯干部分左右摆动浮动过大，并将其送至最高点；

步骤2、控制前液压杆16伸展，推动前环形滑块2沿前主轴4向前推进，推动其上支杆的下端向前运动，该支杆的上端推动与其连接的小杆和空心杆以前主轴的上端点为中心转动，橡胶皮靠近管道内壁，直至橡胶皮卡于管道内壁，为机器人整体提供支撑力；此时前卡管部分和后卡管部分均处于伸展状态，同时提供维持机器人稳定的支持力；控制后液压杆13收缩，拉动后环形滑块10沿后主轴14向前运动，拉动其上支杆的上端向前运动，该支杆的下端拉动与其连接的小杆和空心杆以后主轴14下端点为中心转动，橡胶皮远离管道内壁，直至橡胶皮完全离开管道内壁，机器人失去卡后卡管部分对其的支撑力，稳定性由前卡管部分单独提供，并由前导轮组17、中导轮15防止机身倾斜；

步骤3、控制中液压杆5收缩，带动万向接头6垂直前进，中导轮15和后导轮12被动式向前滚动，防止机器人躯干部分左右摆动浮动过大，并将其送至最高点；控制后液压杆13伸展，推动后环形滑块10沿后主轴14向后推进，推动其上支杆的上端向后运动，该支杆的下端推动与其连接的小杆和空心杆以后主轴14的下端点为中心转动，橡胶皮靠近管道内壁，直至橡胶皮卡于管道内壁；

步骤4、控制前液压杆16收缩，拉动前环形滑块2沿前主轴4向后运动，拉动其上的支杆8下端向下运动，该支杆的上端拉动与其连接的小杆和空心杆以前主轴4的上端点为中心转动，橡胶皮远离管道内壁，直至橡胶皮完全离开管道内壁，机器人失去卡前卡管部分对其的支撑力，稳定性由后卡管部分单独提供，并由前导轮组17、中导轮15防止机身倾斜；

步骤5、至此完成一个前进运动周期，重复运动，到达目的地，控制机械手爪拾取目标物，原路返回，完成任务。

本实用新型通过电脑发出蓝牙信号，用单片机上面的蓝牙串口接受。把控制的程序植入单片机上面的芯片，通过蓝牙串口接受的信息去控制液压杆的伸缩。

多个液压杆所构成的按照多缸顺序回路的液压系统，在系统图连接油路中，此液压回路是由两个、三位四通电磁阀和两个液压缸组成。放松溢流阀 2，启动YBX-16泵3，调节溢流阀压力位 20kgf/cm2。启动卡管式液压管道机器人的前进程序，电磁阀3中的6XT通电，YBX-16 泵将液压油，通过电磁阀3 泵入液压缸3的右腔，缸3进，碰到行程开关5XT，电磁阀2的4ZT也通电，泵也将液压油通过电磁阀2泵入液压的右腔，缸2进，碰到行程开关3XK，电磁阀1中的 1XT也通电，泵也将液压油，通过电磁阀1泵，压入液压的左腔，缸1进，碰到行程开关2XT,电磁阀3中的6XT断电，5XT通电，缸3退，同时碰到行程开关6XT，电磁阀2中的4XT断电，3XT通电，缸2退，碰到行程开关4XT，缸3通电，泵将液压油，通过电磁阀3 泵入液压缸3的右腔，缸3进，碰到行程开关5XT，电磁阀1中的1ZT断电，2ZT通电，缸1退，此程序结束。卡管式液压管道机器人的倒退流程与之相反，因为这个卡管式液压管道机器人是对称的。

后退时：由于本实用新型是双向对称设计，后退与前进方式基本相同。

转弯时：万向接头6可完成对机器人的任意角度的旋转，在进入弯道后，前卡管部分A和后卡管部分B运动状态与前面一致，由于前导轮17，中导轮15，后导轮12的存在，液压蠕动部分C的伸展与收缩会由于两端滚轮组的导向作用，而沿管道弯曲方向弯曲，起到转弯作用。

该运动的技术关键是，通过无线遥控的控制，实现前液压杆16、中液压杆5和后液压杆13相互之间的合理配合，实现管道机器人在管道内的前进，后退和转弯，为机械手22的作业提供稳定的工作平台。

本实用新型结构简单紧凑，原理通俗易懂，模块化设计使其易于实现，对于复杂的工作环境有极强适应能力，动力源不再是由电机提供，而采用液压提供推力与收缩力，效率更高，不会出现打滑等现象，运行稳定。

机械手22采用电机和齿轮驱动，结构小巧，运动灵活，可实现360度转动，从而轻易实现抓取实物。

同时通过远程无线控制，使其运动过程高度可控，自由，灵活，对于高难度动作，可由手动更加精确的控制，也没有复杂的有线线路干扰，使机器人外观简洁合理。能够适应250-300mm之间不同直径管道，应用前景广阔。

本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人及其运行方法，通过动物仿生学的设计，充分模仿昆虫蠕动运动的特点，使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑，从而自由运动；并且在此基础上与现代无线控制技术，单片机技术等相结合，使其具体作业方式可通过计算机灵活改变，适应管道内的复杂工作环境；为了配合管内工作，可遥控卡管式液压管道机器人末端安装了螺旋机械抓手，螺旋机械抓手巧妙的利用了螺旋原理来控制机械手的伸张，机械手力量强大，足够抓取目标物，且机械手因任务不同，可随时变换工具，以适应工作要求，通过自带监控设备，对于管内侦查任务也能轻松完成；具有一定的障碍越过能力、弯道通过能力和垂直管道行进能力。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于：包括液压蠕动部分、前卡管部分以及后卡管部分；其中所述前卡管部分连接于液压蠕动部分的前端，所述后卡管部分连接于液压蠕动部分的后端；其中所述前卡管部分与后卡管部分分别用于与管道内壁的锁紧或松开。

2.如权利要求1所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于：其中前、后卡管部分分别包括主轴，所述主轴上连接有固定块，所述固定块上活动连接有空心杆，所述空心杆内套设有弹簧并连接有小杆，使所述小杆可在空心杆内自由滑动，所述小杆的端部上连接有橡胶皮；所述固定块上连接有导轮，所述主轴上套设有可相对滑动的环形滑块，所述环形滑块上活动连接的支杆，所述支杆铰接于小杆上；所述主轴上连接有液压杆，其中所述液压杆的伸长部连接于环形滑块上，使得液压杆的伸长部作收缩运动时，可带动环形滑块在主轴上移动，其中支杆带动小杆、空心杆以橡胶皮绕空心杆与固定块的活动连接点为中心摆动，实现橡胶皮同管壁的松开和锁紧。

3.如权利要求2所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于：所述前、后卡管部分中，在主轴的圆周方向上均匀布置有四组卡管壁部分，其中卡管壁部包括活动连接于固定块上的空心杆、通过弹簧套设于空心杆内的小杆、设于小杆端部上的橡胶皮、以及两端分别活动连接于环形滑块和小杆上的支杆。

4.如权利要求3所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于：所述液压蠕动部分包括中液压杆（5）、万向接头（6）以及中导轮（15），其中所述中液压杆（5）与前液压杆（16）、前主轴（4）固连；所述中导轮（15）连于中液压杆（5）的伸长部上，所述中液压杆（5）的伸长部与万向接头（6）固连，所述万向接头（6）与后卡管部分的后主轴（14）连接；使得通过所述中液压杆（5）的伸长部作伸缩移动，可带动前卡管部分或后卡管部分的相对移动，实现机器人整体在管内的蠕动。

5.如权利要求1至4之一所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于：所述前卡管部分的前端设有机械手（22），所述后卡管部分的固定块上设有摄像头（9），所述液压蠕动部分、前卡管部分和后卡管部分分别连接于控制部分上，其中所述控制部分包括芯片和摄像头（9），所述芯片连接并控制前液压杆（16）、中液压杆（5）、后液压杆（13）以及机械手（22），所述摄像头（9）连接于芯片上，所述芯片连接有无线发射器，所述无线发射器通过信号连接于计算机控制终端。