一种螺旋驱动式管道机器人.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(10)申请公布号CNCN103867848103867848A(43)申请公布日2014.06.18(21)申请号201210540543.3(22)申请日2012.12.14(71)申请人许雪梅地址266071山东省青岛市市南区香港中路36号招银大厦10楼(72)发明人许雪梅(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人王连君(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)F16L101/30(2006.01)F16L101/12(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图5页附图5页(54)发明名称一种螺旋驱动式管道机器人(57)摘要本发明公开了一种螺旋驱动式管道机器人，包括机器人本体及远程控制箱，所述远程控制箱和机器人本体之间采用电缆进行连接，所述机器人本体包括驱动机构、行走机构和控制系统，所述驱动机构包括驱动轮架，所述驱动轮架上装设有驱动轮，所述行走机构包括行走机体，所述行走机体上装设有导向轮。本发明采用螺旋驱动的方式，可使机器人专门工作于人类不能到达的狭长管道，进行清洁、检测、敷线等操作并利用人工智能控制技术，使机器人在管道内的行进过程变得顺利。此外，本发明驱动力大，移动速度稳定，通过远程控制可实现机器人的跟随工作环境变换行进速度与角度，顺应了管道内多变的状况，便于实际应用中的勘测、清洗等工作的具体实施。CN103867848ACN1038674ACN103867848A权利要求书1/2页1.一种螺旋驱动式管道机器人，包括机器人本体及远程控制箱，所述远程控制箱和机器人本体之间采用电缆进行连接，所述机器人本体包括驱动机构、行走机构和控制系统，其特征在于：所述驱动机构包括一号电机，所述一号电机的电机轴的轴端装设有驱动轮架，所述驱动轮架包括配对设置的两个驱动外壳，所述驱动外壳包括三条支臂，三条支臂构成星型结构，所述三条支臂的末端均设置有驱动轮杆，所述驱动轮杆与支臂滑动连接，所述驱动轮杆的末端装设有驱动轮，所述驱动轮有两个，所述驱动轮的回转轴线与管道轴线的夹角为63～85度；所述行走机构包括圆柱状的行走机体，所述行走机体的前、后两端均固设有法兰盘，所述法兰盘的周向均布有三个一号耳板，所述一号耳板的末端铰接有导向轮臂，所述导向轮臂的末端装设有两个导向轮，所述导向轮的回转轴线与管道轴线平行，所述导向轮臂为中空结构，所述前、后两端的法兰盘上位置相平行的两个导向轮臂的中间处连接设置有联动杆，所述联动杆、两个导向轮臂以及行走机体构成一个近似的平行四边形结构，该平行四边形结构的对角线上设置有一号弹簧；所述控制系统包括电机控制模块、摄像头控制模块、传感模块以及控制器体内机，所述电机控制模块、摄像头控制模块以及传感模块均与控制器体内机电连接；所述远程控制箱包括输入设备、数字视频录像机以及控制器体外机，所述输入设备与上述控制器体内机电连接。2.根据权利要求1所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述驱动外壳的三条支臂均开设有滑槽，所述滑槽内设置有滑块，所述滑块的中间处开设有盲孔，所述滑块的两端均固设有两块二号耳板，位于同侧的二号耳板平行设置，所述二号耳板上开设有销孔；所述驱动外壳的三条支臂的末端均安设有壳盖，所述壳盖的中央处开设有通孔，所述通孔的直径大于驱动轮杆的直径，所述驱动轮杆通过上述通孔在上述盲孔中实现定位。3.根据权利要求2所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：相邻两条支臂内的滑块的二号耳板间穿设有伸缩杆，所述伸缩杆包括一号伸缩杆和二号伸缩杆，所述一号伸缩杆的一端开设有轴孔，另一端开设有滑孔；所述二号伸缩杆的一端开设有轴孔，另一端为细长的滑杆；所述滑孔的纵深长于所述滑杆的长度；所述滑杆上套设有二号弹簧；所述一号伸缩杆通过销轴及螺母在所述位于滑块同侧的两块二号耳板间实现定位，所述二号伸缩杆在相邻的滑块的二号耳板间通过销轴及螺母实现定位；所述驱动轮杆在滑块及伸缩杆的带动下实现伸缩运动。4.根据权利要求3所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述驱动外壳的中央开设有螺孔，所述驱动外壳通过上述螺孔与万向联轴器固连，所述驱动轮架通过上述万向联轴器与电机轴相连接。5.根据权利要求4所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述驱动轮杆的末端装设有连通块，所述连通块的横向开设有通孔，轴向开设有盲孔，所述驱动轮杆通过该盲孔实现该端的定位，所述通孔内穿设有销轴，所述销轴的两端套设有上述驱动轮，所述驱动轮通过定位螺母实现定位；所述导向轮臂呈“∏”字型，在横向臂的两端套设有上述导向轮，所述导向轮通过定位螺母实现定位。6.根据权利要求5所述的一种螺旋驱动式管道机器人，其特征在于：所述行走机体前、2CN103867