一种蠕动式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*CN102644831A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102644831A(43)申请公布日2012.08.22(21)申请号201210128494.2(22)申请日2012.04.27(71)申请人东北石油大学地址163318黑龙江省大庆市高新区发展路199号(72)发明人许冯平耿岱耿超赵琦夏友山(74)专利代理机构大庆知文知识产权代理有限公司23115代理人李建华(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图55页(54)发明名称一种蠕动式管道机器人驱动行走机构(57)摘要一种蠕动式管道机器人驱动行走机构。主要解决现有的管道内驱动行走机构托动力较小，难以驱动机器人在管道内较远距离行走的问题。其特征在于：所述机构由曲柄摇块机构和蜗轮蜗杆机构串联组合而成，皆以机器人机体为机架，在曲柄摇块机构中的连杆为弹性连杆结构，弹性连杆穿过绕机体摆动的摇快，与绕机体转动的蜗轮相连，构成曲柄摇块机构。前后有2组完全相同的该曲柄摇块机构。当电机带动蜗杆驱动蜗轮旋转时，连接在前后2组曲柄摇块机构上的行走足做平动。上述前后2组驱动行走部件沿蜗杆径向120o均匀分布，由一个蜗杆驱动。该驱动行走机构能够使行走足与管壁接触充分，产生较大的拖动力，使机器人可以在管道内进行较远距离的行走。CN1026483ACN102644831A权利要求书1/1页1.一种蠕动式管道机器人驱动行走机构，具有机体（1），机体（1）上开有纵向3条长条形槽，呈120度间隔均匀地分布，其特征在于：在机体（1）中安装有蜗杆轴左、右支撑部件（36，42），以及行走驱动单元（5）；所述驱动行走机构还包括有位于机体（1）外的辅助行走轮单元（2），以及行走足（3），以及弹性连杆结构（4）；其中，所述辅助行走轮单元（2）由辅助行走轮（6）、辅助行走轮连接轴（7）、辅助行走轮支架杆（8）、辅助行走轮支架杆连接轴（9），以及辅助行走轮弹簧连接长、短销（10，12），以及辅助行走轮弹簧（11）、辅助行走轮支架（13）和辅助行走轮支架连接螺钉（14）连接后构成；所述辅助行走轮（6）通过辅助行走轮连接轴（7）铰接到辅助行走轮支架杆（8）上，所述辅助行走轮弹簧（11）分别通过辅助行走轮弹簧连接长、短销（10，12）铰接到辅助行走轮支架杆（8）和辅助行走轮支架（13）上；所述辅助行走轮支架杆（8）通过辅助行走轮支架杆连接轴（9）铰接到辅助行走轮支架（13）上；所述辅助行走轮支架（13）由辅助行走轮支架连接螺钉（14）固接到机体（1）外表面上；所述的辅助行走轮单元前后有2组，沿机体外呈120度间隔，均匀分布在机体外表面上；所述弹性连杆结构（4）由弹簧下筒体（15）、压板（16）、压板连接螺钉（17）、弹性连杆弹簧（18）、弹簧上筒体（19）、行走足连接销（20）以及连杆（22）连接后构成；其中，所述连杆（22）穿过弹簧下筒体（15），由压板（16）通过压板连接螺钉（17）端部固接；所述弹性连杆弹簧（18）安装在弹簧下筒体（15）和弹簧上筒体（19）的空间内，弹簧下筒体（15）和弹簧上筒体（19）螺纹连接；所述行走足（3）通过行走足连接销（20）铰接在弹簧上筒体（19）端部；所述弹性连杆结构有3组，每组2个，与机体上开有的呈120o均匀分布的3条纵向长条形槽同方位分布；所述行走驱动单元（5）由连杆（22），左、右摇块固定块连接螺钉（23，29），以及摇块左、右固定块（24，30），以及连杆连接轴（25），以及蜗轮轴端压板内、外连接螺钉（26，34），以及蜗轮轴端左、右压板（27，33），以及摇块（28）、蜗轮（31）、蜗轮轴(32)和蜗杆（38）连接后构成；所述摇块（28）通过自身结构销轴与摇块左、右固定块（24，30）上的结构孔配合铰接；所述摇块左、右固定块（24，30）通过左、右摇块固定块连接螺钉（23，29）固接到机体外表面上，所述连杆（22）穿过摇块（28），通过连杆连接轴（25）铰接到蜗轮（31）上，连杆（22）和摇块（28）组成移动副；所述蜗轮（31）与蜗轮轴(32)铰接；所述蜗轮轴端压板（27）通过蜗轮轴端压板连接螺钉（26）固接在蜗轮轴(32)的一个端面上；所述蜗轮轴(32)螺纹连接到蜗杆轴左支撑部件（36）上，所述蜗轮轴端左压板（33）通过蜗轮轴端压板外连接螺钉（34）固接在蜗轮轴(32)另一端面上；所述的蜗杆（38）左端通过平键（37）与蜗杆轴左支撑部件（36）中的驱动电机相连接，右端通过蜗杆轴压板连接螺钉（40）和蜗杆轴压板（41）与蜗杆轴右支撑部件（42）相连接；所述的蜗杆轴左、右支撑部件（36，42）通过前、后法兰连接螺栓（35，43）与机体上的法兰连接；所述的蜗杆