蠕动式微型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(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103244790103244790B(45)授权公告日2014.12.10(21)申请号201310153623.8CN101430037A,2009.05.13,CN201902765U,2011.07.20,(22)申请日2013.04.28CN102267500A,2011.12.07,(73)专利权人江苏科技大学CN102345781A,2012.02.08,地址212003江苏省镇江市梦溪路2号CN202674705U,2013.01.16,(72)发明人朱永梅孙小艳田桂中王黎辉US6427602B1,2002.08.06,(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所JP4-118388A,1992.04.20,(普通合伙)32204审查员贺燕萍代理人柏尚春(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)F16L101/30(2006.01)(56)对比文件CN101818842A,2010.09.01,CN101269678A,2008.09.24,CN101144558A,2008.03.19,权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称蠕动式微型管道机器人驱动行走机构(57)摘要本发明公开了一种蠕动式微型管道机器人驱动行走机构，包括通过万向节依次连接的前箝位机构、连续蠕动驱动体和后箝位机构，前箝位机构包括张紧机构、支撑机构和行走轮，张紧机构包括中轴和可移动的滑套，支撑机构沿中轴的径向张开，包括主支撑腿和辅助支撑腿，其中主支撑腿的一端铰接于中轴上，主支撑腿的另一端安装有行走轮，辅助支撑腿的两端分别铰接于主支撑腿的中部和滑套上；后箝位机构具有与前箝位机构相对称的结构，行走轮与主支撑腿之间安装有单向棘轮机构；连续蠕动驱动体包括机架、电机、凸轮和一对平底推杆，电机安装于机架上，凸轮安装在电机的输出轴上，凸轮的两侧抵靠弹簧连接的一对平底推杆的底部，推杆的顶部从机架伸出。本发明具有结构紧凑、响应快速、驱动力大等优点，特别适合小直径的管道。CN103244790BCN1032479BCN103244790B权利要求书1/1页1.一种蠕动式微型管道机器人驱动行走机构，包括通过万向节依次连接的前箝位机构、连续蠕动驱动体和后箝位机构，其特征在于：所述前箝位机构包括张紧机构、支撑机构和行走轮，所述张紧机构包括中轴和可移动的滑套，所述支撑机构沿中轴的径向张开，包括主支撑腿和辅助支撑腿，其中主支撑腿的一端铰接于中轴上，主支撑腿的另一端安装有行走轮，辅助支撑腿的两端分别铰接于主支撑腿的中部和滑套上；所述后箝位机构具有与前箝位机构相对称的结构，所述行走轮与主支撑腿之间安装有单向棘轮机构；所述连续蠕动驱动体包括机架、电机、凸轮和一对平底推杆，所述电机安装于机架上，所述凸轮安装在电机的输出轴上，所述凸轮的两侧抵靠弹簧连接的一对平底推杆的底部，所述推杆的顶部从机架伸出。2.根据权利要求1所述的蠕动式微型管道机器人驱动行走机构，其特征在于：所述张紧机构还包括步进电机、丝杆、丝杆螺母和弹簧，所述步进电机安装于中轴上，所述丝杆安装于步进电机的输出端，所述弹簧安装于丝杆螺母和滑套之间。3.根据权利要求1或2所述的蠕动式微型管道机器人驱动行走机构，其特征在于：所述支撑机构是沿中轴径向呈120度分布的三组。4.根据权利要求3所述的蠕动式微型管道机器人驱动行走机构，其特征在于：所述行走轮的表面具有橡胶层。5.根据权利要求4所述的蠕动式微型管道机器人驱动行走机构，其特征在于：所述机架上开有用于容纳推杆的导向槽。2CN103244790B说明书1/3页蠕动式微型管道机器人驱动行走机构技术领域[0001]本发明涉及一种管道机器人，具体涉及一种蠕动式微型管道机器人驱动行走机构。背景技术[0002]在一般工业、核设施、石油天然气、军事装备等领域中，管道作为一种有效的物料输送手段而得到广泛的应用。为提高管道的寿命、防止泄漏等事故的发生，就必须对管道进行有效的检测维护，管道机器人正是为了满足上述需求而产生。由于管道内环境复杂，对管道机器人的设计要求驱动单元结构简单、驱动效率高，同时对复杂的管内环境具有自适应能力。微型管道机器人是微机器人研究领域的一个重要组成部分，它具有体积小、能耗低的特点，能够进入一般机械系统无法进入的狭小空间内，完成管道清洗、获取信息、检测和维修等工作。目前国内外关于微型管道机器人做了大量的研究，虽然在结构和技术上都有自己的特点和优势，但是可靠性和实用性还未完全达到工业化应用的要求，例如浙江大学提出了一种新型蠕动式气动微型管道机器人，由于采用气压驱动，管路系统复杂，不易微型化。还有的机器人主要靠支撑管内壁的受力实现