轮式移动管道机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101890708A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101890708101890708A(43)申请公布日2010.11.24(21)申请号201010199641.6(22)申请日2010.06.08(71)申请人北京信息科技大学地址100192北京市海淀区清河小营东路12号(72)发明人李天剑刘相权高宏尹利君吴启焱郭超刘亚平(74)专利代理机构北京金恒联合知识产权代理事务所11324代理人李强(51)Int.Cl.B25J5/00(2006.01)B25J19/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称轮式移动管道机器人(57)摘要本发明公开了一种轮式移动管道机器人，包括：爬行器，包括密闭的箱体(17)、主动齿轮系、轮组(10，19，16)；可根据不同管道内径的需要固定安装在爬行器上的升降云台(2)；两自由度探测头(1)，其可根据需要直接插拔于升降云台或爬行器上，从而实现对管道的全方位检测，提高工作效率。轮组包括小轮组与大轮组。小轮组(10，19)的单侧小轮之一为主动轮。大轮组包括侧桥板、快连接结构、大轮(16)。箱体内设置有与主动齿轮系连接的电机。本发明通过快速简捷无螺钉装卸匹配的大轮组与升降云台，来调节爬行器检测的径向尺寸，能够工作于不同内径的管道，在使用大轮组时不必卸掉小轮组，这样能够提高爬行器的越障能力。本发明采用模块化设计，升降云台与大轮组可根据需要，实现快速安装。CN10897ACN101890708ACCNN110189070801890709A权利要求书1/2页1.一种轮式移动管道机器人，其特征在于包括：爬行器，其包括箱体(17)、设置在所述箱体内的电机(4)、传动齿轮系；轮组(10，19，16)，其安装在所述箱体(17)上并承载所述爬行器；以及固定安装在所述爬行器上的升降云台(2)。2.根据权利要求1的轮式移动管道机器人，其特征在于进一步包括：以直接插拔方式安装在所述升降云台上的两自由度探测头(1)。3.根据权利要求1的轮式移动管道机器人，其特征在于进一步包括：以直接插拔方式安装在所述爬行器上的两自由度探测头(1)。4.根据权利要求1的轮式移动管道机器人，其特征在于所述轮组包括：包括多个小轮(10，19)的小轮组，其中的至少一个小轮通过所述传动齿轮系与所述电机(4)耦合；其中所述箱体(17)包括箱体侧板(18)，用于通过卡手(20)安装包括多个大轮(16)的大轮组。5.根据权利要求4的轮式移动管道机器人，其特征在于所述大轮组通过拧紧所述卡手(20)上的锁紧螺钉而被固定于所述箱体侧板(18)上，且所述卡手(20)的可以根据需要伸缩以适合不同管径的大直径管道工况。6.根据权利要求4的轮式移动管道机器人，其特征在于所述大轮组(16)包括一个侧桥板(21)，所述侧桥板(21)具有一个侧桥板箱体(15)，所述侧桥板箱体(15)内安装有一传动轴(11)，所述传动轴(11)的一端内嵌于通过所述传动齿轮系与所述电机(4)耦合的一个所述小轮(10)的凹槽结构内，以把动力传递至所述大轮组中的至少一个大轮。7.根据权利要求6的轮式移动管道机器人，其特征在于所述传动轴(11)的另一端装有链轮(12)，用于经过链条(13)传递动力至不与所述传动轴(11)直接耦合的所述大轮(16)。8.根据权利要求7的轮式移动管道机器人，其特征在于可以设置中间链轮(14)可以调节链条(13)的张紧程度；所述小轮(10，19)的外侧边为圆弧面，从而增大其与管道壁的接触面和/或摩擦力。9.根据权利要求1所述的轮式管道机器人，其特征在于：所述两自由度探测头由电机(31)，旋转座(34)，底座(30)，端盖(29)，连接柱(25)，薄壁套筒(26)，舵机(35)，带轮(36)，同步带(37)，骨架(40)，防水箱体(38)，所述电机(31)固定安装在底座(30)上，与旋转座(34)固定连接的齿轮啮合连接；所述旋转座(34)与底座(30)靠滚道与滚子连接；所述舵机(35)固定在骨架(40)上，舵机轴端安装链轮；所述防水箱体(38)轴端安装有带轮(39)，通过同步带(37)连接舵机上的带轮(36)；所述小轮(10，19)的外侧面上采用带凸凹纹路的橡胶面，从而为所述轮式管道机器人提供尽可能大的前进推进力。10.根据权利要求1所述的轮式管道机器人，其特征在于：所述升降云台包括云台箱(42)、电机(49)、锥齿轮(50)、曲柄摇杆机构、平行四边形机2CCNN110189070801890709A权利要求书2/2页构、探测头座(48)，所述曲柄摇杆机构与平行四边形机构有锁紧销钉(46)连接，所述平行四边形机构在运动过程中始终保持探测头座(48)处在水平位置；所述探测头座(48)可使