六轮支撑式管道内自适应爬行装置.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CN105570609A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201610062793.9(22)申请日2016.01.29(71)申请人中北大学地址030051山西省太原市尖草坪区学院路3号(72)发明人闫宏伟陈伶焦彪彪杨晋崔子梓范倩倩王福杰卫红梅(74)专利代理机构太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙)14109代理人孟福成(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)F16L101/30(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称六轮支撑式管道内自适应爬行装置(57)摘要本发明的六轮支撑式管道内自适应爬行装置属于通用管内爬行机器人领域，解决现有技术存在的问题，旨在提供一种六轮支撑式管道内自适应爬行装置，该六轮支撑式管道内自适应爬行装置通用性强、稳定性好，能够自适应管径变化，操作简单，便于制造，采用的技术方案：包括圆筒，圆筒内安装有动力机构和减速机构，动力机构通过减速机构连接有丝杠螺母有源调节机构，动力机构的另一端连接有弹簧预紧支撑机构，丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上均安装有多个曲柄连杆支撑机构，曲柄连杆支撑机构包括短曲柄，短曲柄上连接有长曲柄，长曲柄的另外一端连接有小曲柄，小曲柄的尾端通过轴承安装有车轮，车轮上设置有压力传感器。CN105570609ACN105570609A权利要求书1/1页1.六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：包括圆筒（23），圆筒（23）内安装有动力机构和减速机构，动力机构通过减速机构连接有丝杠螺母有源调节机构，动力机构的另一端连接有弹簧预紧支撑机构，丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上均安装有多个曲柄连杆支撑机构；曲柄连杆支撑机构包括短曲柄（15），短曲柄（15）上连接有长曲柄（13），长曲柄（13）的另外一端连接有小曲柄（11），小曲柄（11）的尾端通过轴承（10）安装有车轮（9），车轮（9）上设置有压力传感器。2.根据权利要求1所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：所述动力机构包括设置在圆筒（23）内部的步进电机（7），步进电机（7）的主轴通过弹性柱销联轴器（6）与减速机构连接并带动其工作。3.根据权利要求2所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：所述减速机构包括与弹性柱销联轴器（6）连接的圆柱小齿轮轴（20），圆柱小齿轮轴（20）上套装有小直齿轮（5），小直齿轮（5）啮合有第一传动齿轮（24），第一传动齿轮（24）中部套装有传动齿轮轴（25），传动齿轮轴（25）上套装有随其转动的第二传动齿轮（26），第二传动齿轮（26）啮合有大直齿轮（4），大直齿轮（4）中部安装有圆柱大齿轮轴（21）。4.根据权利要求3所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：所述圆柱小齿轮轴（20）、传动齿轮轴（25）以及圆柱大齿轮轴（21）的两端均通过深沟球轴承（22）安装在减速器挡圈（19）上，减速器挡圈（19）安装在圆筒（23）内部。5.根据权利要求2或3所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：丝杠螺母有源调节机构包括与圆柱大齿轮轴（21）连接随其转动的丝杠（2），丝杠（2）上套装有套环螺母（3），套环螺母（3）上预设有多个用于连接曲柄连杆支撑机构的安装孔。6.根据权利要求5所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：所述丝杠（2）的外侧安装有丝杠挡圈（1）。7.根据权利要求2或3所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：所述弹簧预紧支撑机构包括与动力结构连接的伸缩杆（8），伸缩杆（8）的外侧套装有弹簧（18），弹簧（18）外面套有套筒（17）并安装在伸缩杆（8）上，套筒（17）的外侧设置有套环（16），套环（16）上预设有多个用于连接曲柄连杆支撑机构的安装孔。8.根据权利要求1所述的六轮支撑式管道内自适应爬行装置，其特征在于：所述曲柄连杆支撑机构数量为六个，所述丝杠螺母有源调节机构和弹簧预紧支撑机构上分别安装有三个。2CN105570609A说明书1/4页六轮支撑式管道内自适应爬行装置技术领域[0001]本发明属于通用管内爬行机器人领域，特别是涉及一种六轮支撑式管道内自适应爬行装置。背景技术[0002]机器人技术是一门综合性技术，涉及到机械工程、自动控制、计算机、人工智能、传感器和电子技术等多种学科，极大程度地增强了人类认识世界、改造世界的能力，提高了人们的劳动生产率和生活质量。历经半个多世纪的发展，机器人技术在工业生产、海洋探测、航天和太空探索、国防、医疗护理、家庭服务等多个领域，特别是在一些特殊的环境，如深海、狭窄的管道内部、有核辐射的工作环境等，取得了长足发展，具有广泛的应用前景和社会需求。[0003]现代工业