CN209458574U - 一种管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道机器人，涉及机器人技术领域。所述管道机器人包括结构相同且相连接的第一机器人主体和第二机器人主体，第一机器人主体的一端设有机械手，第二机器人主体的远离第一机器人主体的一端设有线条捆绑框；第一机器人主体包括机架及与机架连接的送线管和送线摩擦轮，送线管的相对两端面分别与机架固定连接；机架的竖直方向上设有第一调节装置和第二调节装置，第一调节装置的远离机架的一端面上设有第一驱动轮，第二调节装置的远离机架的一端面上设有第二驱动轮；机架的水平方向上设有第三调节装置和第四调节装置。本实用新型适用于不同管径大小的管道，且克服了传统人工穿线的问题，可穿过弯道进行送线，大大提高了工作效率。

Description

一种管道机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种管道机器人。

背景技术

现今城市管道非常发达，但管道施工方面的技术有待提高。特别是管道穿线方面，目前仍是采用传统人工穿线的方法来进行施工，使得工程进度大大延后，管道穿线的效率成为一个迫切解决的问题。

由此提出了管道穿线机器人的构想，管道穿线机器人将彻底改变目前管道穿线的难题，将管道穿线的效率大大提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种管道机器人，管道机器人的尺寸能够根据管道的大小进行调节，有很强的适应性，适用于不同管径大小的管道，且克服了传统人工穿线的问题，可轻松穿过大多数的弯道进行送线，大大提高了工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种管道机器人，包括结构相同且通过万向连接件相连接的第一机器人主体和第二机器人主体，所述第一机器人主体的一端设有机械手，所述第二机器人主体的远离所述第一机器人主体的一端设有线条捆绑框；所述第一机器人主体包括机架，所述机架包括上机架和下机架，所述上机架和下机架之间设有送线管，所述送线管的相对两端面分别与所述上机架和下机架固定连接，所述上机架和下机架之间且位于所述送线管的两侧还设有送线摩擦轮，所述送线管和送线摩擦轮位于同一水平面上，两个所述送线摩擦轮的旋转方向相反，且两个所述送线摩擦轮的靠近所述送线管的一侧均穿过所述送线管，以使两个所述送线摩擦轮在送线管内形成线条穿过的缝隙；

所述上机架的远离所述送线管的一端面上设有竖直设置的第一调节装置，所述第一调节装置的远离所述上机架的一端面上设有第一驱动轮；所述下机架的远离所述送线管的一端面上设有竖直设置的第二调节装置，所述第二调节装置的远离所述下机架的一端面上设有第二驱动轮；所述下机架的相对两侧面上分别设有水平设置的第三调节装置和第四调节装置，所述第三调节装置和第四调节装置的远离所述下机架的一端均设有辅助轮。

进一步地，所述万向连接件包括间隔设置的万向节和万向管，所述万向节的两端分别连接所述第一机器人主体的机架和第二机器人主体的机架，所述万向管的两端分别连通所述第一机器人主体的送线管和第二机器人主体的送线管。

进一步地，所述第一驱动轮和第二驱动轮分别套设于驱动电机上，两个所述驱动电机分别通过电机座与所述第一调节装置和第二调节装置连接；所述送线摩擦轮套设于送线电机上，所述送线电机固设于所述机架上。

进一步地，所述第一调节装置与所述第二调节装置的结构相同；所述第一调节装置包括第一可调节式连接件和设于所述第一可调节式连接件上的第一支撑件，所述第一可调节式连接件竖直设于所述机架上，所述第一可调节式连接件中开设有条形孔，所述第一支撑件可通过螺钉螺母锁紧固定于所述第一可调节式连接件的条形孔任意位置；所述驱动电机的电机座设于所述第一支撑件的远离所述机架的一端面上。

进一步地，所述第一调节装置中还包括长螺钉和调节螺帽，所述长螺钉穿过所述第一支撑件锁定于所述上机架上，所述调节螺帽设于所述长螺钉上且位于所述第一支撑件的远离所述上机架的一端面上，所述电机座与所述长螺钉间距设置。

进一步地，所述第一可调节式连接件设有四个，四个所述第一可调节式连接件的远离所述机架一端分别连接于所述第一支撑件的两端的相对两侧。

进一步地，所述第三调节装置与所述第四调节装置的结构相同；所述第三调节装置包括第二可调节式连接件和设于所述第二可调节式连接件上的第二支撑件，所述第二可调节式连接件水平设于所述机架上，所述第二可调节式连接件中开设有条形孔，所述第二支撑件可通过螺钉螺母锁紧固定于所述第二可调节式连接件的条形孔任意位置；所述第三调节装置的第二支撑件的两端和所述第四调节装置的第三支撑件的两端均设有所述辅助轮。

进一步地，所述第三调节装置中的第二可调节式连接件和所述第四调节装置中的第三可调节式连接件为错位设置。

进一步地，所述机架上还设有相连接的摄像头和图传模块，所述摄像头与所述机械手位于同一端。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型能够将管道穿线的成本降到最低，两个人员即可完成管道穿线的任务。首先，本实用新型通过采用了万向连接件相连接的前后两段结构的设计，克服了机器人在管道中难以转弯的问题。且机器人的尺寸能够根据管道的大小通过第一调节装置、第二调节装置、第三调节装置或第四调节装置进行调节，有很强的适应性，适用于不同管径大小的管道，扩大了本实用新型的适用范围。其次，通过万向连接件、辅助轮、线条捆绑框、送线管和送线摩擦轮的配合设置，使本实用新型克服了传统人工穿线的问题，可轻松穿过大多数的弯道进行送线，大大提高了工作效率。

最后，机器人的动力来自四个驱动摩擦轮，较为稳定可靠，在管道中能够灵活的前行。且在机器人的前端的摄像头和图传装置能够使得操控人员实时看到管道中的情况，以便能够及时处理突发情况。此外，所设置的机械手可以及时地清除管道里的障碍，保证本实用新型送线机器人在管道里面顺利前进，完成送线。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的主视图；

图3为本实用新型实施例的左视图；

图4为本实用新型实施例的俯视图。

图中，1-第一机器人主体，2-第二机器人主体，3-机械手，4-线条捆绑框，5-辅助轮，6-万向节，7-万向管，8-驱动电机，9-电机座，10-送线电机，11-机架，111-上机架，112-下机架，12-送线管，13-送线摩擦轮，14-第一调节装置，141-第一可调节式连接件，142-第一支撑件，143-长螺钉，144-调节螺帽，15-第一驱动轮，16-第二调节装置，17-第二驱动轮，18-第三调节装置，181-第二可调节式连接件，182-第二支撑件，19-第四调节装置，191-第三可调节式连接件，192-第三支撑件，20-摄像头。

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。

需要说明的是，当主体被称为“固定于”另一个主体，它可以直接在另一个主体上或者也可以存在居中的主体。当一个主体被认为是“连接”另一个主体，它可以是直接连接到另一个主体或者可能同时存在居中主体。当一个主体被认为是“设置于”另一个主体，它可以是直接设置在另一个主体上或者可能同时存在居中主体。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

实施例

如图1至图4所示，一种管道机器人，包括结构相同且通过万向连接件相连接的第一机器人主体1和第二机器人主体2。所述第一机器人主体1的一端设有机械手3，所述第二机器人主体2的远离所述第一机器人主体1的一端设有线条捆绑框4。所述第一机器人主体1包括机架11，所述机架11包括上机架111和下机架112，所述上机架111和下机架112之间设有送线管12，所述送线管12的相对两端面分别与所述上机架111和下机架112固定连接，且所述送线管12为透明管，以使在将线条穿过送线管12便于观察，提高穿线效率。所述上机架111和下机架112之间且位于所述送线管12的两侧还设有送线摩擦轮13，所述送线管12和送线摩擦轮13位于同一水平面上，两个所述送线摩擦轮13的旋转方向相反。且两个所述送线摩擦轮13的靠近所述送线管12的一侧均穿过所述送线管12，以使两个所述送线摩擦轮13在送线管12内形成线条穿过的缝隙，使在机器人前进的同时，线条在送线摩擦轮13的带动下不断被拉出。

所述上机架111的远离所述送线管12的一端面上设有竖直设置的第一调节装置14，所述第一调节装置14的远离所述上机架111的一端面上设有第一驱动轮15。所述下机架112的远离所述送线管12的一端面上设有竖直设置的第二调节装置16，所述第二调节装置16的远离所述下机架112的一端面上设有第二驱动轮17。第一调节装置14和第二调节装置16用于调节机器人的高度。所述第一驱动轮15和第二驱动轮17分别套设于驱动电机8上，两个所述驱动电机8分别通过电机座9与所述第一调节装置14和第二调节装置16连接。所述送线摩擦轮13套设于送线电机10上，所述送线电机10固设于所述机架11上。所述下机架112的相对两侧面上分别设有水平设置的第三调节装置18和第四调节装置19，第三调节装置18和第四调节装置19用于调节机器人的宽度。所述第三调节装置18和第四调节装置19的远离所述下机架112的一端均设有辅助轮5，辅助轮5可使得机器人能够顺利通过弯道。本实施例中，辅助轮并不需电机驱动。

第一驱动轮15和第二驱动轮17均为驱动摩擦轮，由于第一机器人主体1和第二机器人主体2的结构相同，因此本实用新型中的驱动摩擦轮为四个，利用四个驱动摩擦轮作为本实用新型的动力来源，使机器人较为稳定可靠，在管道中能够灵活地前行。

通过第一调节装置14、第二调节装置16、第三调节装置18和第四调节装置19，可对机器人的高度、宽度进行调节，将机器人的高度、宽度调整为与管道相适配的高度和宽度，以使机器人可进入管道内进行送线工作。因此，本实用新型实施例机器人的尺寸能够根据管道的大小通过第一调节装置、第二调节装置、第三调节装置或第四调节装置进行调节，有很强的适应性，适用于不同管径大小的管道，扩大了本实用新型实施例的适用范围。

进一步地，所述万向连接件包括间隔设置的万向节6和万向管7，所述万向节6的两端分别连接所述第一机器人主体1的机架和第二机器人主体2的机架，所述万向管7的两端分别连通所述第一机器人主体1的送线管12和第二机器人主体2的送线管。所述万向节6为两个，两个所述万向节6分别设于所述万向管7的上方和下方，且每一所述万向节6的两端分别连接所述第一机器人主体1和第二机器人主体2的机架11，其中一所述万向节6的两端分别连接所述第一机器人主体1和第二机器人主体2的上机架，另一所述万向节6的两端分别连接所述第一机器人主体1和第二机器人主体2的下机架。通过这一设置，使机器人可更好地实现转弯。

进一步地，所述第一调节装置14与所述第二调节装置16的结构相同。所述第一调节装置包括第一可调节式连接件141和第一支撑件142，第一支撑件142设于所述第一可调节式连接件141上，所述第一可调节式连接件141竖直设于所述上机架111上，所述第一可调节式连接件141中开设有条形孔，所述第一支撑件142可通过螺钉螺母锁紧固定于所述第一可调节式连接件141的条形孔任意位置；所述驱动电机8的电机座9设于所述第一支撑件142的远离所述上机架111的一端面上。当采用第一调节装置14对机器人的高度进行调节时，首先松开螺钉螺母，使第一支撑件142向上或向下移动至合适位置，再通过螺钉螺母将第一支撑件142锁紧固定于所述第一可调节式连接件141的条形孔上，即可。

进一步地，第一调节装置14还包括长螺钉143和调节螺帽144，长螺钉143穿过所述第一支撑件142固定于所述上机架111上，所述调节螺帽144设于所述长螺钉143上且位于所述第一支撑件142的远离所述上机架111的一端面上，所述电机座9与所述长螺钉143间距设置。长螺钉143和调节螺帽144的设置，使得第一调节装置14进行调节时，还可通过旋转调节螺帽144，使调节螺帽144在长螺钉143上向上或向下移动，进而使第一支撑件142向上或向下移动至合适位置，这可使调节精度更细，避免出现过大或过小的高度调节，提高了调节效率。

进一步地，本实施例中所述第一可调节式连接件141设有四个，四个所述第一可调节式连接件141的远离所述上机架111一端分别连接于所述第一支撑件142的两端的相对两侧。

进一步地，所述第三调节装置18与所述第四调节装置19的结构相同。所述第三调节装置18包括第二可调节式连接件181和设于所述第二可调节式连接件181上的第二支撑件182，所述第二可调节式连接件181水平设于所述下机架112上，所述第二可调节式连接件181中开设有条形孔，所述第二支撑件182可通过螺钉螺母锁紧固定于所述第二可调节式连接件181的条形孔任意位置；所述第三调节装置18的第二支撑件182的两端和所述第四调节装置19的第三支撑件192的两端均设有所述辅助轮5。同理，第三调节装置18中也还包括长螺钉和调节螺帽，其结构和连接关系与第一调节装置14中的长螺钉143和调节螺帽144相同，且其调节过程也与第一调节装置14类似，在此不再复述。

进一步地，所述第三调节装置18中的第二可调节式连接件181和所述第四调节装置19中的第三可调节式连接件191为错位设置，使第三调节装置18和第四调节装置19的调节过程中不会产生干涉的现象。

进一步地，所述机架1上还设有相连接的摄像头20和图传模块(图未示)，所述摄像头20与所述机械手3位于同一端，通过摄像头20和图传模块，操作人员可以实时查看到机器人在管道中的位置，以便更好的操控机器人在管道中工作。

当然，其他实施例中，管道机器人还配设有一遥控器(图未示)，所述辅助轮5还通过辅助电机驱动，即辅助轮5套在设于第二支撑件182或第三支撑件192上的辅助电机上，所述遥控器与所述辅助电机无线连接，在进入弯道之前，操控人员通过机器人中的图传模块实时传回来的图像操控机器人穿过弯道。进入弯道时，通过遥控器启动辅助轮5，借助辅助轮5使得机器人能够顺利通过弯道。

其他实施例中，所述遥控器还可与所述驱动电机8和送线电机10无线连接，通过遥控器控制驱动电机8和送线电机10工作。当然也可通过手机蓝牙遥控。

使用本实用新型机器人进行送线时，分成两种方式。第一，在输送线材多、管路长且管路复杂(即多次出现直管和弯管的管路)的情况下，首先通过第一调节装置14、第二调节装置16、第三调节装置18或第四调节装置19将机器人的尺寸调整为与管道的尺寸相适配，再将机器人放至管道口，将线圈固定于管道口，同时将线头系好在线条捆绑框4内，启动驱动电机8，不需要启动送线电机10，机器人行走后即可拉动线条，实现机器人管道内穿线，即机器人行走的路线就是送线的轨迹。第二，在线材材质较硬、管路为直管的情况下，同理先将机器人的尺寸调节好，再将机器人放置管道口，启动送线电机10，不需要启动驱动电机8，此时因为送线电机10上的送线摩擦轮13材质是软的，所以当启动送线电机10时，送线电机10带动送线摩擦轮13，两个旋转方向相反的送线摩擦轮13能将硬线依次穿过送线管12→第二机器人主体2中的两个送线摩擦轮之间的缝隙→万向管7→第一机器人主体1中两个送线摩擦轮之间的缝隙，在送线摩擦轮13的作用下，使硬线条不断被拉出，实现机器人的送线，这样就可以实现在管道口原地送线，机器人不用在管道内行走里，高效方便。

Claims (9)

1.一种管道机器人，包括结构相同且通过万向连接件相连接的第一机器人主体和第二机器人主体，其特征在于，所述第一机器人主体的一端设有机械手，所述第二机器人主体的远离所述第一机器人主体的一端设有线条捆绑框；所述第一机器人主体包括机架，所述机架包括上机架和下机架，所述上机架和下机架之间设有送线管，所述送线管的相对两端面分别与所述上机架和下机架固定连接，所述上机架和下机架之间且位于所述送线管的两侧还设有送线摩擦轮，所述送线管和送线摩擦轮位于同一水平面上，两个所述送线摩擦轮的旋转方向相反，且两个所述送线摩擦轮的靠近所述送线管的一侧均穿过所述送线管，以使两个所述送线摩擦轮在送线管内形成线条穿过的缝隙；

所述上机架的远离所述送线管的一端面上设有竖直设置的第一调节装置，所述第一调节装置的远离所述上机架的一端面上设有第一驱动轮；所述下机架的远离所述送线管的一端面上设有竖直设置的第二调节装置，所述第二调节装置的远离所述下机架的一端面上设有第二驱动轮；所述下机架的相对两侧面上分别设有水平设置的第三调节装置和第四调节装置，所述第三调节装置和第四调节装置的远离所述下机架的一端均设有辅助轮。

2.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述万向连接件包括间隔设置的万向节和万向管，所述万向节的两端分别连接所述第一机器人主体的机架和第二机器人主体的机架，所述万向管的两端分别连通所述第一机器人主体的送线管和第二机器人主体的送线管。

3.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述第一驱动轮和第二驱动轮分别套设于驱动电机上，两个所述驱动电机分别通过电机座与所述第一调节装置和第二调节装置连接；所述送线摩擦轮套设于送线电机上，所述送线电机固设于所述机架上。

4.根据权利要求3所述的管道机器人，其特征在于，所述第一调节装置与所述第二调节装置的结构相同；所述第一调节装置包括第一可调节式连接件和设于所述第一可调节式连接件上的第一支撑件，所述第一可调节式连接件竖直设于所述机架上，所述第一可调节式连接件中开设有条形孔，所述第一支撑件可通过螺钉螺母锁紧固定于所述第一可调节式连接件的条形孔任意位置；所述驱动电机的电机座设于所述第一支撑件的远离所述机架的一端面上。

5.根据权利要求4所述的管道机器人，其特征在于，所述第一调节装置中还包括长螺钉和调节螺帽，所述长螺钉穿过所述第一支撑件锁定于所述上机架上，所述调节螺帽设于所述长螺钉上且位于所述第一支撑件的远离所述上机架的一端面上，所述电机座与所述长螺钉间距设置。

6.根据权利要求5所述的管道机器人，其特征在于，所述第一可调节式连接件设有四个，四个所述第一可调节式连接件的远离所述机架一端分别连接于所述第一支撑件的两端的相对两侧。

7.根据权利要求3所述的管道机器人，其特征在于，所述第三调节装置与所述第四调节装置的结构相同；所述第三调节装置包括第二可调节式连接件和设于所述第二可调节式连接件上的第二支撑件，所述第二可调节式连接件水平设于所述机架上，所述第二可调节式连接件中开设有条形孔，所述第二支撑件可通过螺钉螺母锁紧固定于所述第二可调节式连接件的条形孔任意位置；所述第三调节装置的第二支撑件的两端和所述第四调节装置的第三支撑件的两端均设有所述辅助轮。

8.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述第三调节装置中的第二可调节式连接件和所述第四调节装置中的第三可调节式连接件为错位设置。

9.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述机架上还设有相连接的摄像头和图传模块，所述摄像头与所述机械手位于同一端。