CN205534827U - 一种伸缩式管道内壁攀爬机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种伸缩式管道内壁攀爬机器人，属于机器人技术领域；本实用新型包括圆柱形外壳Ⅰ、上部支撑机构、上部永磁体、上部电磁线圈、中部永磁体、中部电磁线圈、下部电磁线圈、下部永磁体、圆柱形外壳Ⅱ、下部支撑机构；本实用新型能减少传统轮式管道机器人行走打滑情况的发生，设计新颖、实用性强；结构简单，能实现管道内壁攀爬作业的功能设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种伸缩式管道内壁攀爬机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
随着中国城市化建设事业的发展推进，中小型管道处理系统设施正逐步得到广泛应用，于是各种管道的检测、维护、维修工作的需求将进一步促进管道机器人的研究。传统的轮式管道移动机器人在管道中运行时，由于管道内径大小不同，机器人的每一个轮子在管道内的运动位姿不可预测，容易导致机器人在管道中偏离正确的姿态，甚至发生侧翻和卡死问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种伸缩式管道内壁攀爬机器人，以克服现有管道机器人无法适应管道内径工作环境及垂直管道难攀爬等问题。
本实用新型按以下技术方案实现：一种伸缩式管道内壁攀爬机器人，包括圆柱形外壳Ⅰ1、上部支撑机构2、上部永磁体3、上部电磁线圈5、中部永磁体6、中部电磁线圈7、下部电磁线圈8、下部永磁体9、圆柱形外壳Ⅱ11、下部支撑机构12；圆柱形外壳Ⅰ1中部设有磁铁滑轨4，上部永磁体3通过磁铁滑轨4安装在圆柱形外壳1内，上部支撑机构2安装在上部永磁体3上并穿出圆柱形外壳Ⅰ1，上部电磁线圈5安装在圆柱形外壳Ⅰ1内底部，中部永磁体6安装在圆柱形外壳Ⅰ1底部，中部电磁线圈7安装在圆柱形外壳Ⅱ11上并与中部永磁体6相配合，下部永磁体9通过磁铁滑轨安装在圆柱形外壳Ⅱ11内，下部支撑机构12安装在下部永磁体9下端并穿出圆柱形外壳Ⅱ11，下部电磁线圈8安装在圆柱形外壳Ⅱ11内顶部，圆柱形外壳Ⅰ1、圆柱形外壳Ⅱ11内安设有任务设备仓10，任务设备仓10用于存储电源、存放检测器、传感器等设备。
本实用新型伸缩式管道内壁攀爬机器人的工作原理为：当机器人处于竖直管道内时，首先机器人下端的下部电磁线圈8通电产生电磁力，与下部永磁体9产生相斥效果，推动下部永磁体9向下移动，使下部支撑机构12逐步撑开，最终紧贴于管道内壁，起到支撑机器人主体作用；此时，机器人上部电磁线圈5产生与上部永磁体3相互吸引的电磁力，使上部支撑机构2收缩，为机器人向前行走做准备；然后机器人中部电磁线圈7通电，利用与中部永磁体6之间产生的排斥力，推动机器人上端整体向上伸展；机器人中段伸展动作完成之后，改变上部电磁线圈5通电电流方向，以产生与上部永磁体3之间相互排斥的电磁力，推动上部永磁体3向上移动，使上部支撑机构2逐步撑开，最终紧贴于管道内壁，起支撑作用；机器人通过上部支撑机构2、下部支撑机构12周期性压紧与松开管道内壁，配合机器人中部的伸缩运动，实现机器人本体在管道内部的攀爬运动。
本实用新型具有以下有益效果：
1、利用上下支撑机构的可伸缩性，能适应不同内径的管道进行工作；
2、能减少传统轮式管道机器人行走打滑情况的发生，提高机器人工作的稳定性及可靠性，设计新颖、实用性强；
3、结构简单，能实现管道内壁攀爬作业的功能设计。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的上部结构示意图；
图3是本实用新型的内部结构示意图；
图4是本实用新型的中部永磁体、中部电磁线圈结构示意图；
图5是本实用新型的上部支撑机构结构示意图；
图6是本实用新型的圆柱形外壳及任务设备仓结构示意图。
图中各标号为：1：圆柱形外壳Ⅰ、2：上部支撑机构、3：上部永磁体、4：磁铁滑轨、5：上部电磁线圈、6：中部永磁体、7：中部电磁线圈、8：下部电磁线圈、9：下部永磁体、10：任务设备仓；11：圆柱形外壳Ⅱ；12：下部支撑机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-6所示，本伸缩式管道内壁攀爬机器人包括圆柱形外壳Ⅰ1、上部支撑机构2、上部永磁体3、上部电磁线圈5、中部永磁体6、中部电磁线圈7、下部电磁线圈8、下部永磁体9、圆柱形外壳Ⅱ11、下部支撑机构12；圆柱形外壳Ⅰ1中部设有磁铁滑轨4，上部永磁体3通过磁铁滑轨4安装在圆柱形外壳1内，上部支撑机构2安装在上部永磁体3上并穿出圆柱形外壳Ⅰ1，上部电磁线圈5安装在圆柱形外壳Ⅰ1内底部，中部永磁体6安装在圆柱形外壳Ⅰ1底部，中部电磁线圈7安装在圆柱形外壳Ⅱ11上并与中部永磁体6相配合，下部永磁体9通过磁铁滑轨安装在圆柱形外壳Ⅱ11内，下部支撑机构12安装在下部永磁体9下端并穿出圆柱形外壳Ⅱ11，下部电磁线圈8安装在圆柱形外壳Ⅱ11内顶部，圆柱形外壳Ⅰ1、圆柱形外壳Ⅱ11内安设有任务设备仓10；任务设备仓10用于存储电源、存放检测器、传感器等设备。
Claims (1)
1.一种伸缩式管道内壁攀爬机器人，其特征在于：包括圆柱形外壳Ⅰ（1）、上部支撑机构（2）、上部永磁体（3）、上部电磁线圈（5）、中部永磁体（6）、中部电磁线圈（7）、下部电磁线圈（8）、下部永磁体（9）、圆柱形外壳Ⅱ（11）、下部支撑机构（12）；圆柱形外壳Ⅰ（1）中部设有磁铁滑轨（4），上部永磁体（3）通过磁铁滑轨（4）安装在圆柱形外壳Ⅰ（1）内，上部支撑机构（2）安装在上部永磁体（3）上并穿出圆柱形外壳Ⅰ（1），上部电磁线圈（5）安装在圆柱形外壳Ⅰ（1）内底部，中部永磁体（6）安装在圆柱形外壳Ⅰ（1）底部，中部电磁线圈（7）安装在圆柱形外壳Ⅱ（11）上并与中部永磁体（6）相配合，下部永磁体（9）通过磁铁滑轨安装在圆柱形外壳Ⅱ（11）内，下部支撑机构（12）安装在下部永磁体（9）下端并穿出圆柱形外壳Ⅱ（11），下部电磁线圈（8）安装在圆柱形外壳Ⅱ（11）内顶部，圆柱形外壳Ⅰ（1）、圆柱形外壳Ⅱ（11）内安设有任务设备仓（10）。
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2016
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