一种管道自适应机器人行走系统.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CN108397639A(43)申请公布日2018.08.14(21)申请号201810338329.7F16L101/30(2006.01)(22)申请日2018.04.16(71)申请人中国人民解放军陆军工程大学地址210007江苏省南京市秦淮区后标营路88号(72)发明人沈新民何晓晖杨小翠白攀峰张林涂群章张蕉蕉李治中张详坡潘明张晓南殷勤王东王超徐磊(74)专利代理机构苏州翔远专利代理事务所(普通合伙)32251代理人王华(51)Int.Cl.F16L55/34(2006.01)F16L101/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种管道自适应机器人行走系统(57)摘要本发明公开了一种管道自适应机器人行走系统，系统包括上驱动轮、下面轮和下驱动轮，上驱动轮、下面轮和下驱动轮之间相互形成以上驱动轮为顶角的等腰三角形，等腰三角形的顶角与底边之间的位置处设有立方体型的壳体，壳体内为工作区；本发明可以通过结构改变具有一定的适应能力，可以很方便的适应不同管径的管道，保证良好的驱动效果。同时，系统采用三点式结构，利用机器人底部两个驱动轮和顶部一个驱动轮构成三角形，提高了管道自适应机器人的稳定性和负载能力。通过电机与轮子的组合降低了结构复杂性，提高了结构的可靠性。CN108397639ACN108397639A权利要求书1/2页1.一种管道自适应机器人行走系统，其特征在于，所述系统包括上驱动轮（1）、下面轮（2）和下驱动轮（3），上驱动轮（1）、下面轮（2）和下驱动轮（3）之间相互形成以上驱动轮（1）为顶角的等腰三角形，所述等腰三角形的顶角与底边之间的位置处设有立方体型的壳体（20），所述壳体（20）内为工作区；所述上驱动轮（1）内安装有上驱动轮步进电机（4），所述下驱动轮（3）内安装有下驱动轮步进电机（6）；所述上驱动轮步进电机（4）的输出端活动连接第二上部支腿（7）和第一上部支腿（8）的上端部，所述第二上部支腿（7）的下端部铰链连接第二下部支腿（9）的上端部，所述第一上部支腿（8）的下端部铰链连接第一下部支腿（10）的上端部，所述第二下部支腿（9）的下端部连接下驱动轮步进电机（6）的输出端，所述第一下部支腿（10）的下端部活动连接下面轮（2）；所述第二下部支腿（9）和第一下部支腿（10）交叉铰链连接，称为下交叉处；所述第二上部支腿（7）的中部铰链连接第二上部动力支架（12）的上端部，所述第一上部支腿（8）的中部铰链连接第一上部动力支架（11）的上端部，所述第二上部动力支架（12）的下端部铰链连接第二下部动力支架（14）的上端部，称为第二动力拐点；所述第一上部动力支架（11）的下端部铰链连接第一下部动力支架（13）的上端部，称为第一动力拐点；所述第二下部动力支架（14）的下端部与第一下部动力支架（13）的下端部均在下交叉处与第二下部支腿（9）和第一下部支腿（10）铰链连接；所述第二上部动力支架（12）和第一上部动力支架（11）交叉铰链连接，称为上交叉处；所述第二动力拐点铰链连接第二滑块（1502），所述第一动力拐点铰链连接第一滑块（1501）；所述壳体（20）上端安装有驱动电机（21），所述驱动电机（21）的输出端连接联轴器（17），所述联轴器（17）上水平安装有滑动丝杠（18），所述滑动丝杠（18）上位于联轴器（17）的两侧位置处分别设置第一滑块（1501）和第二滑块（1502），所述壳体（20）内两相对应的侧壁上分别对称安装有丝杠固定座（19），所述滑动丝杠（18）的两端部通过丝杠固定座（19）安装在壳体（20）内；所述壳体（20）内侧顶部沿滑动丝杠（18）的延伸方向上设有滑块固定导轨（16），所述滑块（15）的上端可滑动的安装在滑块固定导轨（16）内。2.根据权利要求1所述的管道自适应机器人行走系统，其特征在于，所述驱动电机（21）为自适应步进电机。3.根据权利要求1所述的管道自适应机器人行走系统，其特征在于，所述上驱动轮（1）和下驱动轮（3）内安装有压力传感器，用于感测管道内压力变化，从而控制上驱动轮（1）和下驱动轮（3）静止或运动。4.根据权利要求1所述的管道自适应机器人行走系统，其特征在于，所述铰接均可通过螺栓与螺母连接。5.根据权利要求1所述的管道自适应机器人行走系统，其特征在于，所述第一滑块（1501）和第二滑块（1502）所在的滑动丝杠（18）为两部分螺纹方向不同的螺杆连接组成，沿整根滑动丝杠（18）的中心对称分布，当驱动电机（21）传入的动力输出到滑动丝杠（18）时，带动第一滑块（1501）和第二滑块（1502）相对运动。6.根据权利要求1所述的管道自适应机器人行走系统，其特征在于，所述下面轮（2）内2CN10