一种管道爬行机器人.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CN108343801A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201710055313.0(22)申请日2017.01.24(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院(72)发明人李雪王晓霖肖文涛王军防余红梅周中强(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种管道爬行机器人(57)摘要本发明提供了一种管道爬行机器人，包括：轮系、驱动系统、转向系统及车身；轮系包括行星架车轮与行星轮，行星轮上设有卡爪机构，卡爪机构包括卡爪，驱动系统包括车轮驱动机构和卡爪驱动机构，用于卡爪转向和行星架车轮旋转。所述车身包括前车座和后车座，用于安装驱动轴和转向轴，转向系统包括伸缩杆和连杆，伸缩杆的两端分别与前车座和后车座铰接，连杆的一端与前车座铰接，另一端与后车座固定连接。本发明提供的管道爬行机器人跨障碍能力强，在跨越障碍时，通过行星架车轮与卡爪之间的配合运行，增强其跨障碍的能力。通过控制伸缩杆的伸缩，控制行星架车轮转向。卡爪向下，增大车轮对市政管网内部接触面的附着力，提高在恶劣环境下的移动性能。CN108343801ACN108343801A权利要求书1/2页1.一种管道爬行机器人，其特征在于，包括：轮系、驱动系统、转向系统及车身；所述轮系包括行星架车轮，所述行星架车轮外侧与所述行星架车轮同轴设有太阳轮，所述太阳轮的四周设置有多个行星轮，每个所述行星轮与所述太阳轮啮合，所述行星轮的外表面同轴设有卡爪机构，所述卡爪机构包括与所述行星轮的外表面相匹配的卡爪本体以及沿所述卡爪本体的周向向外延伸的卡爪，由所述行星轮转动带动所述卡爪转动，用于在行驶过程中跨越障碍物；所述驱动系统包括车轮驱动机构和卡爪驱动机构，所述车轮驱动机构包括驱动轴，所述驱动轴的两端分别与对应的所述行星架车轮连接，所述卡爪驱动机构包括转向轴，所述转向轴与所述驱动轴并排设置，所述转向轴的两端分别与对应的所述行星架车轮上的所述太阳轮连接；所述车身包括前车座和后车座，所述前车座上用于安装一组所述驱动轴和其并排设置的转向轴，所述后车座上用于安装另一组所述驱动轴和其并排设置的转向轴；所述转向系统包括伸缩杆和连杆，所述伸缩杆的两端分别与所述前车座和后车座铰接，所述连杆的一端与所述前车座铰接，另一端与所述后车座固定连接，通过控制所述伸缩杆的伸缩，来控制所述行星架车轮的转向。2.根据权利要求1所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述太阳轮的齿数与所述行星轮的齿数相同。3.根据权利要求2所述的管道爬行机器人，其特征在于，每个所述行星轮通过惰轮与所述太阳轮啮合。4.根据权利要求3所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述行星架车轮的内侧中心固定设有行星架驱动齿轮，所述驱动轴两端固定设有驱动齿轮，所述行星架驱动齿轮与所述驱动齿轮啮合。5.根据权利要求4所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述转向轴依次穿过所述行星架驱动齿轮、太阳轮，且延伸出所述太阳轮，所述行星架驱动齿轮通过轴承与所述转向轴连接，所述太阳轮通过键与所述转向轴连接。6.根据权利要求5所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述卡爪沿所述卡爪本体的切线方向延伸，且每个所述卡爪的指向相同。7.根据权利要求6所述的管道爬行机器人，其特征在于，每个所述行星架车轮上的所述卡爪机构为4个，均布在所述行星架车轮上。8.根据权利要求1-7任一项所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述车轮驱动机构还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴端固定连接有驱动电机齿轮，所述驱动轴的轴向固定设有驱动轴齿轮，所述驱动轴齿轮与所述驱动电机齿轮啮合；所述卡爪驱动机构还包括转向电机，所述转向电机的输出轴端固定连接有转向电机齿轮，所述转向轴的轴向固定设有转向轴齿轮，所述转向轴齿轮与所述转向电机齿轮啮合。9.根据权利要求8所述的管道爬行机器人，其特征在于，还包括支座，所述转向轴和所述驱动轴的两端分别穿过所述支座，并通过支座轴承与所述支座连接，所述支座通过连接件固定安装在所述前车座和所述后车座上。10.根据权利要求9所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述转向轴的两端安装有紧固件，用于限定所述太阳轮的轴向向外运动，所述转向轴位于所述支座与所述行星架驱动2CN108343801A权利要求书2/2页齿轮之间设有挡片，所述太阳轮抵靠所述轴承的内圈，用于限定所述行星架驱动齿轮的轴向运动。11.根据权利要求1所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述伸缩杆包括推杆外套和推杆，所述推杆可沿所述推杆外套轴向伸缩。3CN108343801A说明书1/5页一种管道爬行机器人技术领域[0001]本