CN206263936U - 一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，包括主体，所述主体为椭圆形，主体的一侧连接有储物仓，主体的一侧连接有位于储物仓一侧的管道检测仪，主体的腹部等距离设置有三组主动轮，主动轮与主体内置的驱动电机连接，并且主体的背部连接有机械手臂，机械手臂与主体内置的气缸连接，主体的两侧对称设置有六组连接杆，连接杆远离主体的一端连接有弧形杆。本实用新型通过连接杆和固定装置配合，达到伸缩、调节和固定连接杆的效果，通过固定装置，可以进行调节连接杆的长度，从而调节两侧辅助轮的直线距离，可适用于直径不同的地埋式管道，并且进一步保护了管道机器人在地埋式管道内工作的安全性。

Description

一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人

技术领域

本实用新型涉及管道机器人技术领域，具体为一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人。

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和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、电以及仪一体化系统。对于轮式管道机器人，精确的运动学模型是实现精确运动控制的基础。对单个轮子和轮式移动机器人在管道曲面上的运动学特性及控制理论方面分析很少，需要建立一套关于轮式管道机器人运动学的理论。由于轮式清污机器人在圆管中作业时运行在三维的空间中，其运动学模型和平面上轮式移动机器人的运动学模型完全不同，需要在考虑几何约束和速度约束的前提下，分析轮式移动机器人的控制输入与机器人位置坐标变化之间的关系，建立其运动学模型。目前，国内外轮式管道机器人的研究热点主要是提高轮式管道机器人的可控性和通过性，机器人朝着自主行驶作业的方向发展。虽然很多学者从结构方面提高了机器人的性能，但对轮式移动机器人在圆管中的运动控制论方面还缺乏深入系统的分析。

如在地埋式管道中，管道机器人直线行驶，行驶的路线是管道的最低点，但由于管道内壁为弧形，并且管道机器人缺少一种辅助装置，会使得管道机器人在不同的地埋式管道中直线行驶时容易发生角度偏转，会使的管道机器人与管道内壁发生碰撞，会损坏管道机器人。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，解决了现有管道机器人在地埋式管道中容易发生碰撞的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，包括主体，所述主体为椭圆形，主体的一侧连接有储物仓，主体的一侧连接有位于储物仓一侧的管道检测仪，主体的腹部等距离设置有三组主动轮，主动轮与主体内置的驱动电机连接，并且主体的背部连接有机械手臂，机械手臂与主体内置的气缸连接，主体的两侧对称设置有六组连接杆，连接杆远离主体的一端连接有弧形杆，弧形杆的另一端连接有辅助轮，并且连接杆上设有固定装置。

所述固定装置包括连接在主体上的盒体，盒体上开设的通孔内连接有连接杆，连接杆的一端插入主体内，连接杆的另一端穿出盒体并裸露在盒体的外侧，盒体的两侧均连接有螺杆，螺杆的一端插入盒体的内部并通过轴承连接有半夹具，盒体的顶部连接有转柱，转柱底部连接的转轴插入盒体的内部并连接有矩形壳体，矩形壳体通过支杆与盒体的内壁连接，并且转轴的末端插入矩形壳体的内部并连接有齿轮，矩形壳体的底部连接有塑料齿条，塑料齿条的另一端贯穿矩形壳体，并且位于矩形壳体内部的塑料齿条与齿轮啮合。

优选的，所述塑料齿条贯穿矩形壳体并形成圆形，塑料齿条形成的圆形套住连接杆。

优选的，所述弧形杆的弧度为15°。

优选的，所述塑料齿条的宽度为两厘米，并且塑料齿条上的机齿之间形成的间隙深度为零点五厘米。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人。具备以下有益效果：

（1）、本实用新型通过连接杆、弧形杆、辅助轮和固定装置配合，达到辅助管道器人在地埋式管道中行走时不会发生碰撞的效果，通过辅助轮的作用，增大管道机器人与地埋式管道内壁的滑动性，降低碰撞的概率，保护了管道机器人的安全，确保管道机器人的正常工作。

（2）、本实用新型通过连接杆和固定装置配合，达到伸缩、调节和固定连接杆的效果，通过固定装置，可以进行调节连接杆的长度，从而调节两侧辅助轮的直线距离，可适用于直径不同的地埋式管道，并且进一步保护了管道机器人在地埋式管道内工作的安全性。

附图说明

图1为本实用新型仰视图的结构示意图；

图2为本实用新型固定装置的结构示意图。

图中：1 主体、2 储物仓、3 主动轮、4 机械手臂、5 连接杆、6 弧形杆、7 辅助轮、8固定装置、81 盒体、82 通孔、83 螺杆、84 轴承、85 半夹具、86 转柱、87 转轴、88 矩形壳体、89 齿轮、810 塑料齿条、9 管道检测仪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，包括主体1，主体1为椭圆形，主体1的一侧连接有储物仓2，主体1的一侧连接有位于储物仓2一侧的管道检测仪9，主体1的腹部等距离设置有三组主动轮3，主动轮3与主体1内置的驱动电机连接，并且主体1的背部连接有机械手臂4，机械手臂4与主体1内置的气缸连接，其中管道检测仪9、驱动电机和气缸直接与管道机器人主体1内的电源连接，并且由管道机器人的智能控制系统进行控制，管道检测仪9用于检测地埋式管道内的情况，是否有堵塞，机械手臂4可进行清理堵塞物，并放进储物仓2中，主体1的两侧对称设置有六组连接杆5，连接杆5远离主体1的一端连接有弧形杆6，弧形杆6的另一端连接有辅助轮7，并且连接杆5上设有固定装置8。

如图2所示，固定装置8包括连接在主体1上的盒体81，盒体81上开设的通孔82内连接有连接杆5，连接杆5的一端插入主体1内，连接杆5的另一端穿出盒体81并裸露在盒体81的外侧，盒体81的两侧均连接有螺杆83，螺杆83的一端插入盒体81的内部并通过轴承84连接有半夹具85，盒体81的顶部连接有转柱86，转柱86底部连接的转轴87插入盒体81的内部并连接有矩形壳体88，矩形壳体88通过支杆与盒体81的内壁连接，并且转轴87的末端插入矩形壳体88的内部并连接有齿轮89，矩形壳体88的底部连接有塑料齿条810，塑料齿条810的另一端贯穿矩形壳体88，并且位于矩形壳体88内部的塑料齿条810与齿轮89啮合。

塑料齿条810贯穿矩形壳体88并形成圆形，塑料齿条810形成的圆形套住连接杆5，套住连接杆5后，顺时针或逆时针转动转柱86，可以带动齿轮89调节塑料齿条810形成的圆形的松紧度，可以固定和松开连接杆5，方便操作，便于调节。

并且，塑料齿条810的宽度为两厘米，增大了塑料齿条810与连接杆5之间的接触面和摩擦力，使得固定效果更加优异，固定后更加稳固，连接杆5不会晃动，并且塑料齿条810上的机齿之间形成的间隙深度为零点五厘米，对应齿轮89机齿的长度，使得齿轮89与塑料齿条810之间啮合的更加稳固，不会轻易脱落，并且使得齿轮89与塑料齿条810之间的咬合力增大，使得固定效果增强，固定后连接杆5更加稳固。

弧形杆6的弧度为15°，便于适应直径不同的地埋式管道，使得辅助轮7与地埋式管道的内壁之间衔接的更加融洽，增强辅助的效果，进一步的保护管道机器人的安全。

使用时，首先根据地埋式管道直径的大小，再进行调节连接杆5的长度，旋转螺杆83，松开半夹具85的固定，并且松开塑料齿条810，拉伸或收缩连接杆后，首先拧动螺杆83，并带动两个半夹具85夹紧连接杆5，进行初步固定，再转动转柱86，并通过转轴87带动齿轮89转动，从而收紧塑料齿条810，进行第二步固定，再将管道机器人放入地埋式管道中即可。

综上可得，本实用新型通过连接杆5、弧形杆6、辅助轮7和固定装置8配合，达到辅助管道器人在地埋式管道中行走时不会发生碰撞的效果，通过辅助轮7的作用，增大管道机器人与地埋式管道内壁的滑动性，降低碰撞的概率，保护了管道机器人的安全，确保管道机器人的正常工作。

进一步的，本实用新型通过连接杆5和固定装置8配合，达到伸缩、调节和固定连接杆5的效果，通过固定装置8，可以进行调节连接杆5的长度，从而调节两侧辅助轮7的直线距离，可适用于直径不同的地埋式管道，并且进一步保护了管道机器人在地埋式管道内工作的安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，包括主体(1)，其特征在于：所述主体(1)为椭圆形，主体(1)的一侧连接有储物仓(2)，主体(1)的一侧连接有位于储物仓(2)一侧的管道检测仪(9)，主体(1)的腹部等距离设置有三组主动轮(3)，主动轮(3)与主体(1)内置的驱动电机连接，并且主体(1)的背部连接有机械手臂(4)，机械手臂(4)与主体(1)内置的气缸连接，主体(1)的两侧对称设置有六组连接杆(5)，连接杆(5)远离主体(1)的一端连接有弧形杆(6)，弧形杆(6)的另一端连接有辅助轮(7)，并且连接杆(5)上设有固定装置(8)；

所述固定装置(8)包括连接在主体(1)上的盒体(81)，盒体(81)上开设的通孔(82)内连接有连接杆(5)，连接杆(5)的一端插入主体(1)内，连接杆(5)的另一端穿出盒体(81)并裸露在盒体(81)的外侧，盒体(81)的两侧均连接有螺杆(83)，螺杆(83)的一端插入盒体(81)的内部并通过轴承(84)连接有半夹具(85)，盒体(81)的顶部连接有转柱(86)，转柱(86)底部连接的转轴(87)插入盒体(81)的内部并连接有矩形壳体(88)，矩形壳体(88)通过支杆与盒体(81)的内壁连接，并且转轴(87)的末端插入矩形壳体(88)的内部并连接有齿轮(89)，矩形壳体(88)的底部连接有塑料齿条(810)，塑料齿条(810)的另一端贯穿矩形壳体(88)，并且位于矩形壳体(88)内部的塑料齿条(810)与齿轮(89)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，其特征在于：所述塑料齿条(810)贯穿矩形壳体(88)并形成圆形，塑料齿条(810)形成的圆形套住连接杆(5)。

3.根据权利要求1所述的一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，其特征在于：所述弧形杆(6)的弧度为15°。

4.根据权利要求1所述的一种适用于各种地埋式管道的管道取物机器人，其特征在于：所述塑料齿条(810)的宽度为两厘米，并且塑料齿条(810)上的机齿之间形成的间隙深度为零点五厘米。