一种主动驱动的螺旋管道机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102979988102979988B(45)授权公告日2014.07.16(21)申请号201210481893.7HayashiIetal..Therunningcharacteristicsofascrew-principle(22)申请日2012.11.24microrobotinasmallbentpipe《.IEEESixth(73)专利权人西南石油大学Intl.SymposiumonMicroMachineandHuman地址610500四川省成都市新都区新都大道Science》.1995,225-228.8号罗自荣等.螺旋推进管道机器人的驱动头与(72)发明人刘清友任涛陈永华保持架调节机构设计.《机械设计》.2009,第26(74)专利代理机构成都金英专利代理事务所卷(第8期),41-43.(普通合伙)51218审查员王晴代理人袁英(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)(56)对比文件CN2202022Y,1995.06.28,全文.CN201074720Y,2008.06.18,全文.WO2009/093915A1,2009.07.30,全文.DE4424366A1,1995.02.02,全文.CN101531217A,2009.09.16,全文.JP8-233976A,1996.09.13,全文.权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图6页附图6页(54)发明名称一种主动驱动的螺旋管道机器人(57)摘要本发明公开了一种主动驱动的螺旋管道机器人，它包括机体（1）、动力装置（2）、驱动轴（6）和轮轴（7），机体（1）的一端设有驱动轮架（3），驱动轮架（3）上设有变径机构（4），变径机构（4）上设有轮轴（7），轮轴（7）上固定安装有驱动轮（8），驱动轴（6）和轮轴（7）通过连接器（10）相连接，驱动轴（6）还通过传动装置与动力装置（2）的输出轴连接。本发明的有益效果是：驱动轮由驱动装置直接驱动，扩大了机器人的适用范围，在不同管径的工况下，都能稳定运行，且轴向力大；同时，通过控制驱动轮的运转实现对机器人轴向位置的调节，调节精度高，方便了机器人运行位置的精确控制。CN102979988BCN102978BCN102979988B权利要求书1/2页1.一种主动驱动的螺旋管道机器人，它包括驱动轮架（3）、机体（1）、导向轮架（5）和动力装置（2），动力装置（2）固设于机体（1）内，驱动轮架（3）通过轴承安装于机体（1）的端部且与机体（1）的轴心重合，导向轮架（5）固设于机体（1）上，驱动轮架（3）上设有变径机构（4）、驱动轴（6）和轮轴（7），其特征在于：轮轴（7）上固定安装有驱动轮（8），变径机构（4）上设有轴承座（9），轮轴（7）通过轴承安装于轴承座（9）内，驱动轴（6）通过轴承安装于驱动轮架（3）上，驱动轴（6）和轮轴（7）通过连接器（10）相连接，驱动轴（6）还通过传动装置与动力装置（2）的输出轴连接，轮轴（7）的轴线与机体（1）轴线间具有夹角θ，且0°≤θ＜90°。2.根据权利要求1所述的一种主动驱动的螺旋管道机器人，其特征在于：所述的传动装置为设置于动力装置（2）输出轴上的主动齿轮（14）和设置于驱动轴（6）上的从动齿轮（15），主动齿轮（14）和从动齿轮（15）相互啮合。3.根据权利要求1所述的一种主动驱动的螺旋管道机器人，其特征在于：所述的传动装置为设置于动力装置（2）输出轴上的主动齿轮（14）、设置于驱动轴（6）上的从动齿轮（15）和设置于主动齿轮（14）与从动齿轮（15）之间的由多级齿轮组组成的变速器（16），变速器（16）的多级齿轮组分别与主动齿轮和从动齿轮相啮合。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种主动驱动的螺旋管道机器人，其特征在于：所述的动力装置（2）为电机或液压马达。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种主动驱动的螺旋管道机器人，其特征在于：所述的导向轮架（5）包括与机体（1）固定连接的支架和安装于支架上的导向装置，所述的导向装置包括通过铰接轴铰接的前支撑腿（11）和后支撑腿（12），铰接轴上还安装有导向轮（13），支架的末端安装有沿支架轴向滑动的调整机构（17），前支撑腿（11）的另一端铰接于支架上，后支撑腿（12）的另一端铰接于调整机构（17）上，导向轮（13）的回转轴线与机体（1）轴线垂直，沿导向轮架（5）周向均布有至少两组导向装置。6.根据权利要求1所述的一种主动驱动的螺旋管道机器人，其特征在于：所述的变径机构（4）包括立柱（19）和支撑柱（20），立柱（19）固设于驱动架上且与机体（1）同轴设置，支撑柱（20）固设于立柱（19）上且沿与机体（1）