一种管道内窥巡检移动机器人.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CN112128511A(43)申请公布日2020.12.25(21)申请号202011015770.5(22)申请日2020.09.24(71)申请人天津职业技术师范大学（中国职业培训指导教师进修中心）地址300222天津市河西区大沽南路1310号(72)发明人庄红超王柠周丽伟尹金波(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人牟永林(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)F17D5/00(2006.01)F16L101/30(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称一种管道内窥巡检移动机器人(57)摘要一种管道内窥巡检移动机器人，涉及一种移动机器人。本发明解决了现有的轮式或履带式管道机器人，由于采用多个电机驱动，存在成本高和增加控制系统设计难度的问题。本发明的步进电机经过行星齿轮减速机减速后将运动和动力传递给主动直齿圆锥齿轮；从动直齿圆锥齿轮通过梅花型联轴器将运动和动力传递给滚珠丝杠螺旋副；安装在螺母座上的连杆随着螺母座的运动推动滑块沿着导杆向管道机器人两端移动；通过连杆带动摇杆组件绕各自的铰链中心转动，使管道机器人的行走轮始终与管道内壁接触。本发明采用了单个电机驱动管道机器人的管径自适应机构，降低了机器人的制造成本，能源的消耗以及控制系统的设计难度。本发明用于管道内窥巡检。CN112128511ACN112128511A权利要求书1/2页1.一种管道内窥巡检移动机器人，其特征在于：它包括本体组件(1)、圆锥齿轮箱(7)、行星齿轮减速器(8)、步进电机(9)、步进电机支撑座(10)、前部摄像头安装座(11)、前部摄像头(12)、照明灯(13)、灯座(14)、后部摄像头支架(15)、后部摄像头(16)、防护罩组件(17)、多个驱动轮组件(2)、多个第一连杆(3)、多个第二连杆(4)、多个滚珠丝杠组件(5)、多个联轴器(6)和回收装置组件(18)，本体组件(1)为圆筒形本体，多个驱动轮组件(2)通过铰链安装在本体组件(1)的长度方向两侧，且在本体组件(1)长度方向上的相邻两个驱动轮组件(2)相对设置，每个第一连杆(3)的一端通过铰链安装在一个驱动轮组件(2)上，每个第一连杆(3)的另一端通过铰链安装在本体组件(1)上，且每个第一连杆(3)的另一端滑动安装在本体组件(1)的长度方向上；防护罩组件(17)安装在本体组件(1)上，回收装置组件(18)安装在防护罩组件(17)的后端，后部摄像头支架(15)安装在本体组件(1)内部后端，后部摄像头(16)安装在后部摄像头支架(15)上，步进电机支撑座(10)安装在本体组件(1)内部并位于后部摄像头支架(15)的前端，步进电机(9)安装在步进电机支撑座(10)上，行星齿轮减速器(8)安装在步进电机支撑座(10)的前端，且步进电机(9)的输出轴与行星齿轮减速器(8)连接，圆锥齿轮箱(7)安装在行星齿轮减速器(8)的前端，并与行星齿轮减速器(8)的输出轴连接，前部摄像头安装座(11)安装在圆锥齿轮箱(7)的前端，前部摄像头(12)安装在前部摄像头安装座(11)上，灯座(14)安装在前部摄像头安装座(11)上，照明灯(13)安装在灯座(14)上；每个滚珠丝杠组件(5)的一端通过一个联轴器(6)与圆锥齿轮箱(7)的一个齿轮轴连接，每个滚珠丝杠组件(5)的另一端转动安装在本体组件(1)上，相邻两个第二连杆(4)的一端均与一个滚珠丝杠组件(5)铰接，相邻两个第二连杆(4)的另一端分别滑动且铰接在本体组件(1)上。2.根据权利要求1所述的一种管道内窥巡检移动机器人，其特征在于：本体组件(1)包括前环(1-1)、中环(1-5)、后环(1-6)、后安装板(1-7)、前安装板(1-8)、多个基座(1-2)、多根导杆(1-3)、多个滑块(1-4)和多个安装板固定块(1-9)，前环(1-1)、中环(1-5)和后环(1-6)由前至后依次设置，且前环(1-1)和中环(1-5)以及中环(1-5)和后环(1-6)之间分别通过多根导杆(1-3)等间距同轴安装，前环(1-1)和后环(1-6)上以环形阵列的形式安装有多个基座(1-2)，前环(1-1)、中环(1-5)和后环(1-6)的内侧壁上安装有多个安装板固定块(1-9)，前安装板(1-8)和后安装板(1-7)分别通过多个安装板固定块(1-9)安装在前环(1-1)和中环(1-5)以及中环(1-5)和后环(1-6)上，每根导杆(1-3)上滑动安装有一个滑块(1-4)。3.根据权利要求2所述的一种管道内窥巡检移动机器人，其特征在于：每根导杆(1-3)的外圆周沿其轴线方向上以环形阵列的方式设有多个弧形凸起(1-3-1)，滑块(1-4)的内孔上开设圆弧