一种螺旋式管道机器人.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CN105318142A(43)申请公布日2016.02.10(21)申请号201510848845.0(22)申请日2015.11.27(71)申请人河南理工大学地址454000河南省焦作市山阳区世纪大道2001号河南理工大学(72)发明人魏绍亮程奉玉代军王耿冯波沈晨潮李迎智张颖鲁鹏云(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人申传晓(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5页(54)发明名称一种螺旋式管道机器人(57)摘要本发明公开了一种螺旋式管道机器人，主支架的上部设置有第一三叉元机构，主支架的下部设置有第二三叉元机构，主支架上方设置有驱动电机支架，驱动电机支架与主支架的中部通过一万向机构相连接，驱动电机支架与主支架的边沿通过多根驱动弹簧相连接；驱动电机支架上设置有驱动电机，驱动电机上设置有牵引转轴，牵引转轴上设置有第三三叉元机构，三叉元机构的每个连接杆上均设置有一伸缩结构，伸缩结构上设置有行走轮。通过主支架与驱动电机支架的柔性连接，即能通过蠕动的方式带动螺旋式管道机器人在管道内持续前进，又能在管道弯角处，实现了在管道机器人能适应各种管道口径的前提下，又能够在各个管道弯角处拐弯的目的。CN105318142ACN105318142A权利要求书1/1页1.一种螺旋式管道机器人，其包括用于设置有主机的主支架，其特征在于，主支架的上部设置有第一三叉元机构，主支架的下部设置有第二三叉元机构，第一三叉元机构与第二三叉元机构处于仰视角度或俯视角度，其呈重叠状态；主支架上方设置有驱动电机支架，驱动电机支架与主支架的中部通过一万向机构相连接，驱动电机支架与主支架的边沿通过多根驱动弹簧相连接；驱动电机支架上设置有驱动电机，驱动电机上设置有牵引转轴，牵引转轴上设置有第三三叉元机构，第一三叉元机构、第二三叉元机构与第三三叉元机构的每个连接杆上均设置有一伸缩结构，伸缩结构上设置有行走轮，第三三叉元机构之行走轮的布置角度与管道的内壁相切，第一三叉元机构与第二三叉元机构之行走轮的布置角度与管道的中轴线平行；牵引转轴驱动第三三叉元机构旋转，带动驱动电机支架移动，驱动电机支架通过多根驱动弹簧拉动主支架移动。2.根据权利要求1所述的螺旋式管道机器人，其特征在于，上述伸缩结构包括中空的连接杆，连接杆上设置有条形槽口，条形槽口内布置有滑块销，连接杆内设置有连接弹簧，连接弹簧的另一端与对应滑块销相连接，连接杆配置有一套筒，套筒上端与滑块销相连接，套筒能沿连接杆滑动，套筒下端设置有安装轴，上述行走轮设置在安装轴上。3.根据权利要求1所述的螺旋式管道机器人，其特征在于，上述万向机构包括十字轴，十字轴上设置有传动轴叉与套筒叉，十字轴的每个轴上均设置有一个轴承外圈，传动轴叉、套筒叉均通过对应的卡环与相应的轴承外圈相连接，传动轴叉与套筒叉上均设置有均设置有连接套筒。4.根据权利要求3所述的螺旋式管道机器人，其特征在于，上述轴承外圈为滚针轴承圈。5.根据权利要求1所述的螺旋式管道机器人，其特征在于，上述主支架上设置有用于控制螺旋式管道机器人运行的控制系统。2CN105318142A说明书1/4页一种螺旋式管道机器人技术领域[0001]本发明涉及管道检测领域，尤其涉及一种螺旋式管道机器人。背景技术[0002]在制冷、化工、核电站等领域所用的管道需定时检测；另外在输油、排污等管道经常会出现管道中因沉积物累积而导致的管道堵塞。采用常规方法对管道检测、清理往往存在中毒、辐射等危险，且费时费力。现在具有嵌入式WIFI功能的设备随处可见，技术人员通过PC终端就可以监视控制远处危险复杂环境设备的运行。基于现有的网络资源，在机器人上加装WIFI模块，通过WIFI的网络通讯功能，不仅可以监视管道内部环境，也可以通过上位机与下位机的通信来控制机器人的活动，因此根据管道内部环境来控制机器人的运动与停止。[0003]管道机器人在我国处于发展阶段，具有广阔的市场前景。管道机器人相对于人工操作来说，有无可比拟的优势。管道机器人在计算机控制下，可进行采样、检测等动作。而单片机技术的发展，为管道机器人的方便应用提供了一个良好的基础技术。利用单片机，可以实现管道机器人的控制，是管道机器人设计中较好的选择。[0004]通过对国内外管道机器人研究现状分析，总体看来，国内外已经在管内作业机器人领域取得了大量的成果，主要应用在管道检测、维修及空调通风管道的清洗等方面。但现有技术中的管道机器人结构简单，很难同时完成适应各种管道口径以及管道内拐弯这两个任务，给管道机器人的应用带来诸多不便。发明内容[0005]鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的