CN207486334U - 一种六向可调式管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种六向可调式管道机器人，能够在气、液管道中进行检测、侦查、测量，既能在运动过程中改变六面朝向克服管道朝向问题，还能在一定范围内根据管道内径大小改变其伸缩支臂长度来达到工作需求，还可克服管道分支的问题。所述一种六向可调式管道机器人主要包括中心箱体、中心装置框架、信号接收器、信号处理器、电池、摄像头、支臂摆动舵机、支臂摆动舵机配件、关节轴承、第一节伸缩支臂、第二节伸缩支臂、第三节伸缩支臂、第四节伸缩支臂、支臂伸缩电机、支臂伸缩电机齿轮、支臂伸缩电机齿轮槽、导轮、一号牵引线、二号牵引线、三号牵引线、四号牵引线、弹簧筒、弹簧、转向舵机、转向舵机配件、滚轮支架、滚轮、驱动电机、驱动电机摩擦轮、电子调速器、滑槽。

Description

一种六向可调式管道机器人

技术领域

本实用新型涉及一种管道机器人，具体涉及一种六向可调式管道机器人。

背景技术

随着管道应用的越来越广泛，管道的检测、侦查、测量也愈发重要。而现在大多数的管道机器人采用的是车辆构型，从地形上限制了机器人的行动，在遇到管道向上通行或向下通行时，车辆构型的机器人就显得有些无能为力；而且大多机器人构型确定，对于管道大小的改变不能做出相应的改变；同时在管道口径小的作业环境中，车辆构型的管道机器人在出来时采用倒车的运动形式，这就要求更高的操作。

发明内容

基于这些问题，提供一种六向可调式管道机器人，既能在运动过程中改变六面朝向克服管道朝向问题，还能在一定范围内根据管道内径大小改变其支臂长度来达到工作需求，还可克服管道分支的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种六向可调式管道机器人，主要包括中心箱体、中心装置框架、信号接收器、信号处理器、电池、摄像头、支臂摆动舵机、支臂摆动舵机配件、关节轴承、第一节伸缩支臂、第二节伸缩支臂、第三节伸缩支臂、第四节伸缩支臂、支臂伸缩电机、支臂伸缩电机齿轮、支臂伸缩电机齿轮槽、导轮、一号牵引线、二号牵引线、三号牵引线、四号牵引线、弹簧筒、弹簧、转向舵机、转向舵机配件、滚轮支架、滚轮、驱动电机、驱动电机摩擦轮、电子调速器、滑槽。工作时，由电池供电，由6个摄像头提供管道内的图像，由信号接收器接受和发出信号，信号处理器处理信号，电子调速器调节处理信号和数据，控制支臂摆动舵机、支臂伸缩电机、转向舵机、驱动电机工作，8个伸缩支臂总成分布于中心箱体的8个顶点，使得管道机器人能够改变六面朝向和运动。

所述中心装置框架位于中心箱体中间，6个摄像头分别固定于中心箱体的6个面，与中心装置框架连接，电池、信号接收3和信号处理器固定于中心装置框架内；由电池供电，由摄像头提供管道内的图像，由信号接收器接受和处理信号，信号处理器发出信号。

所述第一节伸缩支臂、 第二节伸缩支臂、第三节伸缩支臂、第四节伸缩支臂相互扣接组成伸缩支臂总成，滑槽位于第一节伸缩支臂末端，导轮、一号牵引线、二号牵引线、三号牵引线、四号牵引线安装在伸缩支臂总成内，一号牵引线和导轮可以实现第二节伸缩支臂和第三节伸缩支臂同时伸长，二号牵引线和导轮可以实现第三节伸缩支臂和第四节伸缩支臂同时伸长，三号牵引线和导轮可以实现第二节伸缩支臂和第三节伸缩支臂同时收缩，四号牵引线和导轮可以实现第三节伸缩支臂和第四节伸缩支臂同时收缩。

所述支臂伸缩电机位于第一节伸缩支臂上，支臂伸缩电机齿轮槽位于第二节伸缩支臂上，支臂伸缩电机齿轮与支臂伸缩电机固接，支臂伸缩电机齿轮与支臂伸缩电机齿轮槽相啮合，支臂伸缩电机带动支臂伸缩电机齿轮转动可以实现第二节伸缩支臂发生伸长或收缩。

所述8个关节轴承分别固定于中心箱体的8个顶点，8个伸缩支臂总成通过8个关节轴承分布于中心箱体的8个顶点，中心箱体内部相应固定8个支臂摆动舵机，支臂摆动舵机配件一端与支臂摆动舵机固接，另一端位于滑槽内，支臂摆动舵机带动支臂摆动舵机配件转动可以实现伸缩支臂总成发生摆动。

所述弹簧置于弹簧筒内，弹簧筒与第四节伸缩支臂相互扣接，可以实现弹簧筒与第四节伸缩支臂相互运动。

所述转向舵机固定于弹簧筒后端，弹簧筒与滚轮支架相互扣接，转向舵机配件一面与转向舵机固接，另一面与滚轮支架固接，转向舵机带动转向舵机配件转动可以实现滚轮支架转动。

所述滚轮安装支架，支架一侧安装电子调速器，另一侧安装驱动电机，驱动电机摩擦轮安装在驱动电机上，驱动电机摩擦轮与滚轮紧紧相切，驱动电机带动驱动电机摩擦轮转动可以实现滚轮发生转动。

本实用新型所取得的有益效果是：既能在运动过程中改变六面朝向克服管道朝向问题，还能在一定范围内根据管道内径大小改变其支臂长度来达到工作需求，还可克服管道分支的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的中心箱体内部去除中心装置框架、信号接收器、信号处理器、电池、摄像头结构示意图。

图3为本实用新型的伸缩支臂根部结构示意图。

图4为本实用新型的中心装置框架部分结构示意图。

图5为本实用新型的关节轴承结构示意图。

图6为本实用新型的伸缩支臂内部牵引结构示意图。

图7为本实用新型的支臂伸缩电机齿轮与支臂伸缩电机齿轮槽结构示意图。

图8为本实用新型的支臂前端结构示意图。

图9为本实用新型的支臂前端去除电子调速器与弹簧筒的结构示意图。

其中：1.中心箱体，2.中心装置框架，3.信号接收器，4.信号处理器，5.电池，6.摄像头，7.支臂摆动舵机，8.支臂摆动舵机配件，9.关节轴承，10.第一节伸缩支臂，11.第二节伸缩支臂，12.第三节伸缩支臂，13.第四节伸缩支臂，14.支臂伸缩电机，15.支臂伸缩电机齿轮，16.支臂伸缩电机齿轮槽，17.导轮,18.一号牵引线，19.二号牵引线，20.三号牵引线，21.四号牵引线，22.弹簧筒，23.弹簧，24.转向舵机，25.转向舵机配件，26.滚轮支架，27.滚轮，28.驱动电机，29.驱动电机摩擦轮，30.电子调速器，31.滑槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-8所示，一种六向可调式管道机器人，主要包括：中心箱体1、中心装置框架2、信号接收器3、信号处理器4、电池5、摄像头6、支臂摆动舵机7、支臂摆动舵机配件8、关节轴承9、第一节伸缩支臂10、第二节伸缩支臂11、第三节伸缩支臂12、第四节伸缩支臂13、支臂伸缩电机14、支臂伸缩电机齿轮15、支臂伸缩电机齿轮槽16、导轮17、一号牵引线18、二号牵引线19、三号牵引线20、四号牵引线21、弹簧筒22、弹簧23、转向舵机24、转向舵机配件25、滚轮支架26、滚轮27、驱动电机28、驱动电机摩擦轮29、电子调速器30、滑槽31。工作时，由电池5供电，由6个固定于中心箱体1的6个面的6个摄像头6提供管道内的图像，由信号接收器3接受和发出信号，信号处理器4处理信号，由支臂摆动舵机7与带动支臂摆动舵机配件8转动，通过关节轴承9控制由第一节伸缩支臂10、 第二节伸缩支臂11、第三节伸缩支臂12、第四节伸缩支臂13相互扣接组成的伸缩支臂总成摆动，支臂伸缩电机14带动支臂伸缩电机齿轮15转动，从而带动第二节伸缩支臂11上的支臂伸缩电机齿轮槽16运动，伸缩支臂总成内部的导轮17、一号牵引线18、二号牵引线19、三号牵引线20、四号牵引线21相互配合运动，从而带动第一节伸缩支臂10、 第二节伸缩支臂11、第三节伸缩支臂12、第四节伸缩支臂13根据管道内径大小发生相互运动，弹簧23置于弹簧筒22内，便于在运动中根据管道内径做小范围运动，转向舵机24固定于弹簧筒22后端，转向舵机24带动转向舵机配件25转动从而带动滚轮支架26转动，电子调速器30调节驱动电机28转速和方向带动驱动电机摩擦轮29转动从而带动滚轮27发生转动，8个伸缩支臂总成分布于中心箱体1的8个顶点，使得管道机器人能够改变六面朝向和运动。

所述中心装置框架2位于中心箱体1中间，6个摄像头6分别固定于中心箱体1的6个面，与中心装置框架2连接，电池5、信号接收器3和信号处理器4固定于中心装置框架2内，由电池5供电，由摄像头6提供管道内的图像，由信号接收器3接受和发出信号，信号处理器4处理信号。

所述第一节伸缩支臂10、 第二节伸缩支臂11、第三节伸缩支臂12、第四节伸缩支臂13相互扣接组成伸缩支臂总成，滑槽31位于第一节伸缩支臂10末端。

所述导轮17、一号牵引线18、二号牵引线19、三号牵引线20、四号牵引线21安装在伸缩支臂总成内，将第一节伸缩支臂10、 第二节伸缩支臂11、第三节伸缩支臂12、第四节伸缩支臂13相互连接，第二节伸缩支臂11伸长，通过一号牵引线18和导轮17带动第三节伸缩支臂12伸长，第三节伸缩支臂12伸长，通过二号牵引线19和导轮17带动第四节伸缩支臂13伸长，第二节伸缩支臂11收缩，通过三号牵引线20和导轮17带动第三节伸缩支臂12收缩，第三节伸缩支臂12收缩，通过四号牵引线21和导轮17带动第四节伸缩支臂13收缩。

所述支臂伸缩电机14位于第一节伸缩支臂10上，支臂伸缩电机齿轮槽16位于第二节伸缩支臂11上，支臂伸缩电机齿轮15与支臂伸缩电机14固接，支臂伸缩电机齿轮15与支臂伸缩电机齿轮槽16相啮合，支臂伸缩电机14带动支臂伸缩电机齿轮15转动，进而带动支臂伸缩电机齿轮槽16运动，从而带动第二节伸缩支臂11发生运动，由导轮17、一号牵引线18、二号牵引线19、三号牵引线20、四号牵引线21相互配合运动，从而带动第一节伸缩支臂10、 第二节伸缩支臂11、第三节伸缩支臂12、第四节伸缩支臂13根据管道内径相互运动。

所述8个关节轴承9分别固定于中心箱体1的8个顶点，8个伸缩支臂总成通过8个关节轴承9分布于中心箱体1的8个顶点，中心箱体1内部相应固定8个支臂摆动舵机7，支臂摆动舵机配件8一端与支臂摆动舵机7固接，另一端位于滑槽31内，由支臂摆动舵机7带动支臂摆动舵机配件8转动，从而带动伸缩支臂总成发生摆动。

所述弹簧23置于弹簧筒22内，弹簧筒22与第四节伸缩支臂13相互扣接，便于在运动中根据管道内径做小范围运动。

所述转向舵机24固定于弹簧筒22后端，弹簧筒22与滚轮支架26相互扣接，转向舵机配件25一面与转向舵机24固接，另一面与滚轮支架26固接，转向舵机24带动转向舵机配件25转动从而带动滚轮支架26转动。

所述滚轮27安装支架26，支架26一侧安装电子调速器30，另一侧安装驱动电机28，驱动电机摩擦轮29安装在驱动电机28上，驱动电机摩擦轮29与滚轮27紧紧相切，电子调速器30调节驱动电机28带动驱动电机摩擦轮29转动从而带动滚轮27发生转动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不能限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种六向可调式管道机器人，其特征在于：主要包括中心箱体、中心装置框架、信号接收器、信号处理器、电池、摄像头、支臂摆动舵机、支臂摆动舵机配件、关节轴承、第一节伸缩支臂、第二节伸缩支臂、第三节伸缩支臂、第四节伸缩支臂、支臂伸缩电机、支臂伸缩电机齿轮、支臂伸缩电机齿轮槽、导轮、一号牵引线、二号牵引线、三号牵引线、四号牵引线、弹簧筒、弹簧、转向舵机、转向舵机配件、滚轮支架、滚轮、驱动电机、驱动电机摩擦轮、电子调速器、滑槽，工作时，由电池供电，由6个摄像头提供管道内的图像，由信号接收器接受和发出信号，信号处理器处理信号，电子调速器调节处理信号和数据，控制支臂摆动舵机、支臂伸缩电机、转向舵机、驱动电机工作，8个伸缩支臂总成通过8个关节轴承分布于中心箱体的8个顶点，使得管道机器人能够改变六面朝向和运动。

2.根据权利要求1所述的一种六向可调式管道机器人，其特征在于：所述中心装置框架位于中心箱体中间，6个摄像头分别固定于中心箱体的6个面，与中心装置框架连接，电池、信号接收3和信号处理器固定于中心装置框架内。

3.根据权利要求1所述的一种六向可调式管道机器人，其特征在于：所述第一节伸缩支臂、第二节伸缩支臂、第三节伸缩支臂、第四节伸缩支臂相互扣接组成伸缩支臂总成，滑槽位于第一节伸缩支臂末端，导轮、一号牵引线、二号牵引线、三号牵引线、四号牵引线安装在伸缩支臂总成内，一号牵引线和导轮可以实现第二节伸缩支臂和第三节伸缩支臂同时伸长，二号牵引线和导轮可以实现第三节伸缩支臂和第四节伸缩支臂同时伸长，三号牵引线和导轮可以实现第二节伸缩支臂和第三节伸缩支臂同时收缩，四号牵引线和导轮可以实现第三节伸缩支臂和第四节伸缩支臂同时收缩。

4.根据权利要求1所述的一种六向可调式管道机器人，其特征在于：所述支臂伸缩电机位于第一节伸缩支臂上，支臂伸缩电机齿轮槽位于第二节伸缩支臂上，支臂伸缩电机齿轮与支臂伸缩电机固接，支臂伸缩电机齿轮与支臂伸缩电机齿轮槽相啮合，支臂伸缩电机带动支臂伸缩电机齿轮转动可以实现第二节伸缩支臂发生伸长或收缩。

5.根据权利要求1所述的一种六向可调式管道机器人，其特征在于：所述8个关节轴承分别固定于中心箱体的8个顶点，8个伸缩支臂总成通过8个关节轴承分布于中心箱体的8个顶点，中心箱体内部相应固定8个支臂摆动舵机，支臂摆动舵机配件一端与支臂摆动舵机固接，另一端位于滑槽内，支臂摆动舵机带动支臂摆动舵机配件转动可以实现伸缩支臂总成发生摆动。

6.根据权利要求1所述的一种六向可调式管道机器人，其特征在于：所述弹簧置于弹簧筒内，弹簧筒与第四节伸缩支臂相互扣接，可以实现弹簧筒与第四节伸缩支臂相互运动。

7.根据权利要求1所述的一种六向可调式管道机器人，其特征在于：所述转向舵机固定于弹簧筒后端，弹簧筒与滚轮支架相互扣接，转向舵机配件一面与转向舵机固接，另一面与滚轮支架固接，转向舵机带动转向舵机配件转动可以实现滚轮支架转动。

8.根据权利要求1所述的一种六向可调式管道机器人，其特征在于：所述滚轮支架，支架一侧安装电子调速器，另一侧安装驱动电机，驱动电机摩擦轮安装在驱动电机上，驱动电机摩擦轮与滚轮紧紧相切，驱动电机带动驱动电机摩擦轮转动可以实现滚轮发生转动。