RU133496U1 - Внутритрубное транспортное средство - Google Patents
Внутритрубное транспортное средство Download PDFInfo
- Publication number
- RU133496U1 RU133496U1 RU2013117516/11U RU2013117516U RU133496U1 RU 133496 U1 RU133496 U1 RU 133496U1 RU 2013117516/11 U RU2013117516/11 U RU 2013117516/11U RU 2013117516 U RU2013117516 U RU 2013117516U RU 133496 U1 RU133496 U1 RU 133496U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- links
- hinges
- vehicle
- movement
- bodies
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Внутритрубное транспортное средство, содержащее как минимум шесть звеньев-корпусов, сочлененных между собой с помощью шарниров, отличающееся тем, что все шарниры дополнительно снабжены электроприводами, обеспечивающими угловое смещение звеньев-корпусов относительно друг друга в плоскости перемещения внутритрубного транспортного средства, управляемых с помощью системы управления движением, включающей встроенные элементы питания, контактные датчики и датчики угла поворота звеньев.
Description
Полезная модель относится к самоходным транспортным средствам и может быть использована для автоматизации работ (например, дефектоскопии) в трубах различного типа, в том числе переменного диаметра и сложной геометрии.
Известен мобильный робот для инспекции и очистки внутренней поверхности трубопровода, транспортная часть которого состоит из мотор-редукторов, связанных с колесами (см. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение: учеб. пособие для студентов вузов. - М.; Машиностроение, 2006. с.160-166).
Недостатком данного устройства является то, что при движении по сильно загрязненным трубопроводам, колеса робота могут застревать в отложениях, что снижает эффективность работы этого робота.
Известно внутритрубное транспортное средство, содержащее два сочлененных корпуса, каждый из которых снабжен средством фиксации относительно поверхности перемещения. При этом корпуса сочленены с помощью средства их перемещения относительно друг друга, выполненного в виде силового пневмоцилиндра (см. авт. свид. СССР №1710430, кл. B62D 57/02, 1992.)
Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, малая скорость перемещения и необходимость в снабжении устройства воздухом высокого давления.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является транспортное средство, содержащее как минимум шесть звеньев-корпусов, сочлененных между собой с помощью шарниров, характеризующееся тем, что четные шарниры снабжены приводами, обеспечивающими угловое смещение звеньев-корпусов относительно друг друга в плоскости перемещения транспортного средства, при этом один из приводов обеспечивает смещение только вправо от продольной оси транспортного средства, а другой - только влево, причем четные и нечетные шарниры выполнены с соответственно равной массой, а крайние звенья-корпуса выполнены с равной массой, большей, чем каждая из равных масс остальных звеньев-корпусов (см. патент на полезную модель РФ №2231463 МПК B62D 57/00, 2002).
Недостатком данного устройства является невозможность перемещения в наклонных и вертикальных трубах, что ограничивает область применения данного устройства, а необходимость источника сжатого воздуха сужает функциональные возможности устройства.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности преодоления наклонных и вертикальных участков трубы, а также за счет мобильности и автономности устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве содержащем как минимум шесть звеньев-корпусов, сочлененных между собой с помощью шарниров, все шарниры дополнительно снабжены электроприводами, обеспечивающими угловое смещение звеньев-корпусов относительно друг друга в плоскости перемещения внутритрубного транспортного средства, управляемых с помощью системы управления движением, включающей встроенные элементы питания, контактные датчики и датчики угла поворота звеньев.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что все шарниры дополнительно снабжены электроприводами, обеспечивающими угловое смещение звеньев-корпусов относительно друг друга в плоскости перемещения внутритрубного транспортного средства, управляемых с помощью системы управления движением, включающей встроенные элементы питания, контактные датчики и датчики угла поворота звеньев.
Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.
Совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности преодоления наклонных и вертикальных участков трубы, а также за счет мобильности и автономности устройства..
На фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - циклограмма, поясняющая принцип перемещения транспортного средства на прямолинейном участке.
Внутритрубное транспортное средство выполнено из шести сочлененных звеньев-корпусов 1, 2, 3, 4, 5, 6 (фиг.1). Между звеньями-корпусами установлены шарниры 7, 8, 9, 10, 11 с электроприводами 12, 13, 14, 15, 16, обеспечивающими угловое смещение звеньев-корпусов 1-6 относительно друг друга. В шарнирах 7-11 и на концах звеньев-корпусов 1 и 6 расположены опорные элементы 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 с встроенными контактными датчиками.
Контакт опорных элементов 17, 18 и 19 достигается путем поворота звеньев-корпусов в шарнирах 7, 8, 9, 10, 11 под действием электроприводов 12, 13, 14, 15, 16. При этом касание опорных элементов фиксируется встроенными контактными датчиками. Далее электроприводы 12, 13, 14, 15 и 16 перемещают звенья-корпусы на необходимый угол для обеспечения заданного исходного положения транспортного средства.
Исходным положением для транспортного средства является положение, при котором пара звеньев-корпусов, например 1-2 при движении устройства слева направо (фиг.2, а), находятся в контакте со стенками трубы, а звенья-корпуса 1, 2, 3 и 4 расположены под углом 0 град относительно друг друга.
Внутритрубное транспортное средство перемещается следующим образом (фиг.2 (а, б, в, г, д)).
Движение начинается из исходного положения транспортного средства (фиг.2, а). Под действием крутящего момента в шарнире 7, происходит расклинивание звеньев-корпусов 1 и 2 между стенок трубы, фиксируя положение транспортного средства за счет сил трения. Затем остальные электроприводы приводят в движение звенья-корпуса 3, 4, 5 и 6 таким образом, чтобы угол между звеньями 3 и 4 составлял 0 град, а опорные элементы звеньев-корпусов 4 и 5, касались поверхности трубы (фиг.2, б). Аналогичным образом происходит расклинивание звеньев-корпусов 5 и 6 под действием крутящего момента в шарнире 11 и транспортное средство фиксирует свое положение за счет сил трения. Далее, удерживаясь за счет расклинивания звеньев-корпусов 5 и 6, происходит перемещение звеньев-корпусов 1, 2, 3 и 4 с целью перемещения центра масс транспортного средства по направлению движения устройства (фиг.2, в). Далее происходит фиксация робота за счет расклинивания звеньев 1 и 2, и перемещение центра масс транспортного средства по направлению движения (фиг.2, г). Затем, в зависимости от выполняемой задачи, цикл движения повторяется или робот переходит в исходное состояние (фиг.2, д).
За счет поочередной фиксации передней и задней части транспортного средства осуществляется перемещение вдоль трубы на величину "l" за каждый цикл, где l - шаг.
Для обеспечения возможности фиксации положения робота за счет сил трения необходимо чтобы длина звена а удовлетворяла условию: 1,15D<а<3d, где D - максимально возможный диаметр трубы, d - минимальный диаметр трубы.
Перемещение по вертикальным участкам трубопроводов осуществляется аналогичным образом (см. фиг 2), однако для компенсации возмущающего воздействия в виде силы тяжести, используется система управления движением, включающая встроенные элементы питания, контактные датчики и датчики угла поворота звеньев.
Перемещение по изогнутым участкам трубопровода и по участкам с переменным диаметром, а также внутри секций сложной геометрии - происходит аналогично пошаговому перемещению по прямолинейным участкам. Это обеспечивается за счет включения в цикл управляющей программы транспортного средства дополнительных этапов движения, требующихся для определения конфигурации трубопровода и необходимых углов поворота звеньев-корпусов при движении. Детектирование геометрической формы трубопровода осуществляется с помощью контактных датчиков, встроенных в опорные элементы 17-23.
Мобильность и автономность транспортного средства обеспечивается встроенной системой управления включающей в себя источники питания, контактные датчики и датчики угла поворота звеньев-корпусов.
Использование внутритрубного транспортного средства позволит расширить область применения технического решения, за счет возможности преодоления наклонных и вертикальных участков трубы, а также за счет мобильности и автономности устройства.
Claims (1)
- Внутритрубное транспортное средство, содержащее как минимум шесть звеньев-корпусов, сочлененных между собой с помощью шарниров, отличающееся тем, что все шарниры дополнительно снабжены электроприводами, обеспечивающими угловое смещение звеньев-корпусов относительно друг друга в плоскости перемещения внутритрубного транспортного средства, управляемых с помощью системы управления движением, включающей встроенные элементы питания, контактные датчики и датчики угла поворота звеньев.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013117516/11U RU133496U1 (ru) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | Внутритрубное транспортное средство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013117516/11U RU133496U1 (ru) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | Внутритрубное транспортное средство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU133496U1 true RU133496U1 (ru) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013117516/11U RU133496U1 (ru) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | Внутритрубное транспортное средство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU133496U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179682U1 (ru) * | 2016-05-16 | 2018-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный университет" | Самоходный аппарат дефектоскоп-кроулер |
RU183463U1 (ru) * | 2018-05-11 | 2018-09-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Многозвенный робот - гусеница |
RU2784960C2 (ru) * | 2021-05-05 | 2022-12-01 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Робот для внутритрубной диагностики |
-
2013
- 2013-04-16 RU RU2013117516/11U patent/RU133496U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179682U1 (ru) * | 2016-05-16 | 2018-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный университет" | Самоходный аппарат дефектоскоп-кроулер |
RU183463U1 (ru) * | 2018-05-11 | 2018-09-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Многозвенный робот - гусеница |
RU2784960C2 (ru) * | 2021-05-05 | 2022-12-01 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Робот для внутритрубной диагностики |
RU224959U1 (ru) * | 2023-12-31 | 2024-04-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Мобильная многозвенная платформа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105465551B (zh) | 一种柔性自适应的支撑式管道内检测机器人 | |
CN104477264B (zh) | 一种可变平行四边形履带式管内移动作业机器人 | |
KR101453976B1 (ko) | 독립 현가식 인파이프 로봇 | |
CN106015831A (zh) | 一种驱动轮转向可控的轮式管道机器人 | |
Suzumori et al. | A miniature inspection robot negotiating pipes of widely varying diameter | |
Ciszewski et al. | Virtual prototyping, design and analysis of an in-pipe inspection mobile robot | |
CN110594526B (zh) | 一种蠕动式管道检测机器人 | |
CN105020537A (zh) | 管道无损检测机器人 | |
RU133496U1 (ru) | Внутритрубное транспортное средство | |
KR20100002781A (ko) | 듀얼 배관 탐사로봇 | |
CN104960590A (zh) | 四足行走机器人 | |
Bhadoriya et al. | Development of in-pipe inspection robot | |
CN203010110U (zh) | 管道机器人 | |
Ciszewski et al. | Design, modelling and laboratory testing of a pipe inspection robot | |
CN101870103A (zh) | 一种在圆管道内自准及自动转向的探伤机器人 | |
RU2576746C1 (ru) | Автономное внутритрубное транспортное устройство | |
JP5946037B2 (ja) | 走行装置 | |
RU125921U1 (ru) | Робот с параллельной структурой для перемещения по трубопроводам | |
JP4986943B2 (ja) | 配管等の検査装置 | |
Lu et al. | Design of in-pipe 3SPR/3RPS parallel manipulator and its kinestatics analysis | |
Li et al. | Design and locomotion control strategy for a steerable in-pipe robot | |
Ciszewski et al. | Mobile inspection robot | |
RU225248U1 (ru) | Внутритрубное транспортное устройство | |
Frącczak et al. | Long-range snake-like robot powered by pneumatic McKibben muscles | |
BG112867A (bg) | Робот за вътрешна инспекция на тръбопроводи |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130930 |