两自由度压电惯性驱动管道机器人.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CN112283495A(43)申请公布日2021.01.29(21)申请号202011131266.1(22)申请日2020.10.21(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人邢继春宁超(74)专利代理机构北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙)11474代理人刘翠芹(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)H02N2/04(2006.01)H02N2/06(2006.01)A61B34/30(2016.01)权利要求书2页说明书5页附图8页(54)发明名称两自由度压电惯性驱动管道机器人(57)摘要本发明涉及一种两自由度压电惯性驱动管道机器人，其包括第一主体、第二主体、柔性连接板、板簧片、压电堆、支撑足、压电振子组件和压电微型注射器，柔性连接板的第一端与第一主体连接，且其第二端通过调节螺栓与板簧片的第一端固定连接，板簧片的第二端上部设有摩擦球，压电堆的第一端和第二端分别与第二主体和柔性连接板连接，支撑足的第一端和第二端分别通过第一螺栓和第二螺栓与第一主体以及第二主体连接，且压电振子设于第一主体上，压电微型注射器设于第二主体上。本发明的管道机器人结构简单，可以在管道内实现多自由度运动，并且第一主体和第二主体间预留较大的空间用来安装执行器或传感器，可以实现在管道内的微操作和检测等功能。CN112283495ACN112283495A权利要求书1/2页1.一种两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，其包括第一主体、第二主体、柔性连接板、板簧片、压电堆、支撑足、压电振子组件和压电微型注射器，所述第一主体包括第一通孔、柔性连接板安装槽和第一凹槽，所述第一通孔设于所述第一主体的中间部，且所述第一主体的第一端面对称设有所述柔性连接板安装槽，所述第一主体外侧弧面上对称设有所述第一凹槽，所述第二主体包括第二通孔和第二凹槽，所述第二通孔设于所述第二主体的中间部，且所述第二主体的第一端面对称设有所述第二凹槽；所述柔性连接板呈L型结构，且所述柔性连接板的第一端设于所述柔性连接板安装槽中，所述柔性连接板的第二端通过调节螺栓与所述板簧片的第一端固定连接，且所述板簧片的第二端上部设有摩擦球，所述压电堆的第一端设于所述第二主体的第二凹槽中，且所述压电堆的第二端穿过所述第一凹槽设于所述柔性连接板的柔性连接板凹槽中，所述支撑足呈弯曲结构状，且所述支撑足的第一端和第二端分别通过第一螺栓和第二螺栓与所述第一主体以及第二主体连接，所述支撑足第一端和第二端的凸起处均设有光滑球；所述压电振子设于所述第一主体上，且所述压电振子包括连接轴、压电连接板、金属半圆环和压电片，所述连接轴安装于所述第一通孔中，且所述连接轴的两侧对称设有所述压电连接板，所述压电连接板的第一端设有所述金属半圆环，所述压电片包括四个压电片，且四个所述压电片均设于所述压电连接板上；所述压电微型注射器设于所述第二主体上，且所述压电微型注射器包括压电叠堆陶瓷封装部件、第一减震部件、第二减震部件和注射针，所述压电叠堆陶瓷封装部件安装于所述第二通孔中，且所述第一减震部件设于所述压电叠堆陶瓷封装部件上，所述第二减震部件设于所述第一减震部件上，且所述注射针设于所述第二减震部件上。2.根据权利要求1所述的两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，所述第一主体的外侧弧面均布设有所述第一连接孔，且所述第一连接孔位于所述第一凹槽的两侧。3.根据权利要求1所述的两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，所述第二主体的外侧弧面均布设有所述第二连接孔，且所述第二连接孔位于所述第二凹槽的两侧。4.根据权利要求1所述的两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，所述柔性连接板的第二端设有柔性连接孔，所述板簧片的第一端设有板簧片连接孔，所述调节螺栓穿过所述板簧片连接孔与所述柔性连接孔螺纹连接。5.根据权利要求1所述的两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，所述支撑足的第一端和第二端分别设有第一支撑足连接孔和第二支撑足连接孔。6.根据权利要求5所述的两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，所述第一螺栓穿过所述第一支撑足连接孔与所述第一连接孔螺纹连接，所述第二螺栓穿过所述第二支撑足连接孔与所述第二连接孔螺纹连接。7.根据权利要求1所述的两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，所述第二凹槽的中间位置设有压电堆连接孔，所述压电堆调节螺栓与所述压电堆连接孔螺纹连接，且所述压电堆调节螺栓的第一端与所述压电堆的第一端面重合，通过旋转所述压电堆调节螺栓能调节所述压电堆与所述柔性连接板之间的预紧力。8.根据权利要求1所述的两自由度压电惯性驱动管道机器人，其特征在于，所述第一主体和第二主体的外径均