一种蠕动式管道机器人驱动行走机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102644831A
(43)申请公布日2012.08.22

(21)申请号CN201210128494.2

(22)申请日2012.04.27

(71)申请人东北石油大学
地址163318黑龙江省大庆市高新区发展路199号

(72)发明人许冯平耿岱耿超赵琦夏友山

(74)专利代理机构大庆知文知识产权代理有限公司

代理人李建华

(51)Int.CI
F16L55/32

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
一种蠕动式管道机器人驱动行走机
构

(57)摘要
一种蠕动式管道机器人驱动行走机
构。主要解决现有的管道内驱动行走机构
托动力较小，难以驱动机器人在管道内较
远距离行走的问题。其特征在于：所述机
构由曲柄摇块机构和蜗轮蜗杆机构串联组
合而成，皆以机器人机体为机架，在曲柄
摇块机构中的连杆为弹性连杆结构，弹性
连杆穿过绕机体摆动的摇快，与绕机体转
动的蜗轮相连，构成曲柄摇块机构。前后
有2组完全相同的该曲柄摇块机构。当电
机带动蜗杆驱动蜗轮旋转时，连接在前后
2组曲柄摇块机构上的行走足做平动。上
述前后2组驱动行走部件沿蜗杆径向120

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种蠕动式管道机器人驱动行走机构，具有机体（1），机体（1）上开有纵向3
条长条形槽，呈120度间隔均匀地分布，其特征在于：

在机体（1）中安装有蜗杆轴左、右支撑部件（36，42），以及行走驱动单元（5）；
所述驱动行走机构还包括有位于机体（1）外的辅助行走轮单元（2），以及行走足
（3），以及弹性连杆结构（4）；

其中，所述辅助行走轮单元（2）由辅助行走轮（6）、辅助行走轮连接轴（7）、
辅助行走轮支架杆（8）、辅助行走轮支架杆连接轴（9），以及辅助行走轮弹簧连
接长、短销（10，12），以及辅助行走轮弹簧（11）、辅助行走轮支架（13）和辅
助行走轮支架连接螺钉（14）连接后构成；所述辅助行走轮（6）通过辅助行走轮
连接轴（7）铰接到辅助行走轮支架杆（8）上，所述辅助行走轮弹簧（11）分别通
过辅助行走轮弹簧连接长、短销（10，12）铰接到辅助行走轮支架杆（8）和辅助
行走轮支架（13）上；所述辅助行走轮支架杆（8）通过辅助行走轮支架杆连接轴
（9）铰接到辅助行走轮支架（13）上；所述辅助行走轮支架（13）由辅助行走轮
支架连接螺钉（14）固接到机体（1）外表面上；所述的辅助行走轮单元前后有2
组，沿机体外呈120度间隔，均匀分布在机体外表面上；

所述弹性连杆结构（4）由弹簧下筒体（15）、压板（16）、压板连接螺钉（17）、
弹性连杆弹簧（18）、弹簧上筒体（19）、行走足连接销（20）以及连杆（22）连
接后构成；其中，所述连杆（22）穿过弹簧下筒体（15），由压板（16）通过压板
连接螺钉（17）端部固接；所述弹性连杆弹簧（18）安装在弹簧下筒体（15）和弹
簧上筒体（19）的空间内，弹簧下筒体（15）和弹簧上筒体（19）螺纹连接；

所述行走足（3）通过行走足连接销（20）铰接在弹簧上筒体（19）端部；所述弹

性连杆结构有3组，每组2个，与机体上开有的呈120^o均匀分布的3
条纵向长条形槽同方位分布；

所述行走驱动单元（5）由连杆（22），左、右摇块固定块连接螺钉（23，29），
以及摇块左、右固定块（24，30），以及连杆连接轴（25），以及蜗轮轴端压板
内、外连接螺钉（26，34），以及蜗轮轴端左、右压板（27，33），以及摇块
（28）、蜗轮（31）、蜗轮轴(32)和蜗杆（38）连接后构成；所述摇块（28）通过
自身结构销轴与摇块左、右固定块（24，30）上的结构孔配合铰接；所述摇块左、
右固定块（24，30）通过左、右摇块固定块连接螺钉（23，29）固接到机体外表
面上，所述连杆（22）穿过摇块（28），通过连杆连接轴（25）铰接到蜗轮（31）
上，连杆（22）和摇块（28）组成移动副；所述蜗轮（31）与蜗轮轴(32)铰接；所
述蜗轮轴端压板（27）通过蜗轮轴端压板连接螺钉（26）固接在蜗轮轴(32)的一个
端面上；所述蜗轮轴(32)螺纹连接到蜗杆轴左支撑部件（36）上，所述蜗轮轴端左
压板（33）通过蜗轮轴端压板外连接螺钉（34）固接在蜗轮轴(32)另一端面上；

所述的蜗杆（38）左端通过平键（37）与蜗杆轴左支撑部件（36）中的驱动电机相
连接，右端通过蜗杆轴压板连接螺钉（40）和蜗杆轴压板（41）与蜗杆轴右支撑部
件（42）相连接；所述的蜗杆轴左、右支撑部件（36，42）通过前、后法兰连接螺
栓（35，43）与机体上的法兰连接；

所述的蜗