一种管道巡检机器人及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114151650A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202111554154.1(22)申请日2021.12.17(71)申请人西安石油大学地址710399陕西省西安市鄠邑区沣京工业园沣京路18号(72)发明人闫梓涵刘海龙沙林秀马波毛璀璨(74)专利代理机构西安鼎迈知识产权代理事务所(普通合伙)61263代理人刘喜保(51)Int.Cl.F16L55/40(2006.01)F16L55/32(2006.01)F16L101/30(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种管道巡检机器人及控制方法(57)摘要本发明公开了一种管道巡检机器人及控制方法，机器人包括第一行走单元和第二行走单元，两个行走单元之间通过转向装置连接，转向装置用于调整两个行走单元之间的角度。每个行走单元均包括支撑杆、支撑装置和驱动装置，支撑装置设置在支撑杆上，其为伞状结构，通过改变打开角度来适应管道的内径，驱动装置用于驱动行走单元在管道内行走。本发明通过伞状的支撑装置使机器人能够灵活变换直径，以适应管道的内径变化；同时两个行走单元之间通过转向装置连接，在经过弯管时能够快速通过。CN114151650ACN114151650A权利要求书1/2页1.一种管道巡检机器人，其特征在于，包括第一行走单元和第二行走单元，所述第一行走单元和第二行走单元均包括：支撑杆(8)；支撑装置，所述支撑装置包括：活动套筒(9)，所述活动套筒(9)滑动套设在所述支撑杆(8)上；主伞骨(4)，所述主伞骨(4)的一端与所述支撑杆(8)转动连接；辅伞骨(6)，所述辅伞骨(6)的一端与所述活动套筒(9)转动连接，另一端与所述主伞骨(4)转动连接；驱动装置，所述驱动装置包括：驱动控制箱(3)，所述驱动控制箱(3)与所述主伞骨(4)的另一端转动连接；行走轮(2)，所述行走轮(2)用于与管道(1)的内壁接触，所述行走轮(2)在所述驱动控制箱(3)驱动下转动；所述第一行走单元和第二行走单元之间通过转向装置(12)连接，所述转向装置(12)用于调节所述第一行走单元和第二行走单元之间的角度。2.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述转向装置(12)包括：转向壳体，所述转向壳体设置在所述第一行走单元的支撑杆(8)的一端；转向杆(30)，所述转向杆(30)的一端插入所述转向壳体中，另一端与所述第二行走单元的支撑杆(8)连接；转向齿轮(25)，所述转向齿轮(25)转动设置在所述转向壳体内部，所述转向齿轮(25)与所述转向杆(30)插入所述转向壳体的一端垂直连接，所述转向齿轮(25)用于驱动所述转向杆(30)转动，以调整所述第一行走单元和第二行走单元之间的角度。3.根据权利要求2所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，还包括：分离装置(15)，所述分离装置(15)设置在所述第二行走单元的支撑杆(8)的一端，所述分离装置(15)包括：固定钳(28)；连接盘(29)，所述固定钳(28)活动连接在所述连接盘(29)上，且所述连接盘(29)与所述第二行走单元的支撑杆(8)的一端固定连接，当所述固定钳(28)闭合时，所述转向杆(30)的另一端卡接在所述固定钳(28)内部。4.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述支撑杆(8)的一端设置有主控制箱(10)，所述主控制箱(10)内部设置有支撑驱动单元，所述支撑驱动单元与支撑拉杆(14)连接，所述支撑拉杆(14)的末端与所述活动套筒(9)连接，所述支撑驱动单元用于驱动所述支撑拉杆(14)移动，以调整所述活动套筒(9)在所述支撑杆(8)上的位置。5.根据权利要求4所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述支撑杆(8)的另一端滑动设置有配重装置(7)；所述主控制箱(10)内部还设置有配重驱动单元，所述配重驱动单元与所述配重装置(7)之间通过配重拉杆(13)连接，所述配重驱动单元用于驱动所述配重拉杆(13)移动，以调整所述配重装置(7)在所述支撑杆(8)上的位置。6.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述驱动控制箱(3)内部设置有角度调节驱动单元，所述驱动控制箱(3)在朝向所述主伞骨(4)的侧面上活动设置有2CN114151650A权利要求书2/2页限位卡尺(17)，所述限位卡尺(17)在所述角度调节驱动单元的驱动下移动；所述限位卡尺(17)的末端与所述主伞骨(4)转动连接，当所述限位卡尺(17)在所述角度调节驱动单元的驱动下移动后，所述驱动控制箱(3)和所述主伞骨(4)的夹角发生变化，使所述驱动控制箱(3)处在与管道(1)的内壁平行的状态。7.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，还包括：检测装置(