管道机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种管道机器人，包括两个对称布置的支架单元，两个支架单元之间连接有控制单元，所述支架单元与控制单元之间通过万向节连接，所述支架单元上连接有行走单元，所述支架单元包括电动推杆和三个支架，所述电动推杆上设置有三个均匀分布的调节螺母，三个所述支架通过调节螺母与电动推杆连接，且三个所述支架呈等腰三角形布置；所述行走单元包括电机盒、两个行走轮、电机和两个锥齿轮。本实用新型专利技术能够有效检测长直管道内部是否有裂纹存在，该机器人具有体型小、行动灵活、造价低等优点，能够在管道内比较自由地进退。

【技术实现步骤摘要】
管道机器人
本技术主要涉及一种管道机器人。
技术介绍
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，管道机器人为满足该需要而产生。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。目前国内外管道机器人的研究成果已经很多，但是大多数的管道机器人的造价比较高，且存在不易在微小管道、特殊管道(如变径管道、带有U型管的管道)中使用的不足。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种管道机器人，该管道机器人能够有效检测长直管道内部是否有裂纹存在，该管道机器人具有体型小、行动灵活、造价低等优点，能够在管道内比较自由地进退。本技术所采用的技术方案是：一种管道机器人，包括两个对称布置的支架单元，两个支架单元之间连接有控制单元，所述支架单元与控制单元之间通过万向节连接，所述支架单元上连接有行走单元，所述行走单元拖动所述管道机器人行进。进一步的，所述支架单元包括电动推杆和三个支架，所述电动推杆的前端、中间和后端依次连接有第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母；三个所述支架通过第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母与电动推杆相连，且三个所述支架呈等腰三角形布置；所述支架包括三个杆，分别为第一支杆、第二支杆和第三支杆，所述第一支杆的一端与第三调节螺母相连，另一端与行走单元的前端相连；所述第二支杆的一端与第二调节螺母连接，另一端与行走单元的后端连接；所述第一支杆和第二支杆相互平行，所述第三支杆的一端通过螺母与第二支杆的中间连接，另一端与第一调节螺母相连；所述电动推杆的前端和后端连接有横轴。进一步的，所述电动推杆可以选用液压杆或气压杆。进一步的，所述行走单元包括电机盒、两个行走轮、电机和两个锥齿轮，所述电机盒内设有电机固定架，所述电机设置在电机固定架上，所述电机的输出轴连接第一锥齿轮；两个所述行走轮设置在电机盒的左、右两侧，两个行走轮之间连接有驱动轴，所述驱动轴上连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，且第一齿轮与第二齿轮的轴线相互垂直.进一步的，所述控制单元包括控制腔，所述控制腔内设有单片机、无线通信模块、电机驱动模块、数据采集模块和USB接口模块；所述无线通信模块、电机驱动模块、数据采集模块和USB接口模块分别与单片机相连。进一步的，所述控制腔包括前挡板和后挡板，所述前挡板和后挡板的中间分别设有中心孔，所述中心孔内贯穿有横轴，所述前、后挡板的四角分别设有四个安装孔，所述前、后挡板之间连接有四个横杆，所述横杆通过安装孔和螺母与前、后挡板固定连接，四个所述横杆之间连接有四块连接板；所述前、后挡板上分别设有多个通孔。进一步的，所述支架单元的前端连接支座，所述支座上设有摄像头、与摄像头配套使用的LED灯和超声波传感器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)该管道机器人体型小，总体重量较轻，在管道内运动相对比较灵活；(2)支架的张开程度可调，通过由电动推杆来控制横轴的伸缩长度，带动调节螺母前进或后退，使支杆角度改变，从而自动调节支架的张开程度，从而使其适应管道的长度；(3)前后对称分布的均匀三向支架，使得机器人在管道内运动平稳，受力对称；轴对称三向支架形式的行进结构，可保证车轮与壁面垂直接触；平行四边形支杆的调节方式，通过调节支撑摆杆的角度来适应管道内径；(4)配有前置摄像头能够即时采集图样信息，对管道深处不易从外界检测到的部位的检测；(5)采用无线通讯的方式，在单片机与PC机之间建立信号传输，方便外部人员对深入管道内的机器人的运动控制。附图说明图1是本技术的整体结构图；图2是本技术的俯视图；图3是本技术的左视图；图4是支架单元的结构图；图5是行走单元的结构图；其中，1.支架单元，2.控制单元，3.万向节，4.行走单元，5.支座，6.支架，7.横轴，8.第三调节螺母，9.第一支杆，10.第二支杆，11.第三支杆，12.电机盒，13.行走轮，14.电机，15.第一锥齿轮，16.前挡板，17.后挡板，18.横杆，19.连接板，20.第二锥齿轮，21.电机固定架，22.第二调节螺母，23.第一调节螺母，24.第一液压气动器，25.通孔。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1所示，一种管道机器人，包括两个对称布置的支架单元1，两个支架单元1之间连接有控制单元2，所述支架单元1与控制单元2之间通过万向节3连接，由万向节3将整体分为三节，分工明确并且简短单节长度更顺利通过弯道；所述支架单元1上连接有行走单元4，所述行走单元4拖动所述管道机器人行进；如图2和图3所述，所述支架单元1包括电动推杆24和三个支架6，所述电动推杆24的前端、中间和后端依次连接有第一调节螺母23、第二调节螺母22和第三调节螺母8，所述电动推杆24的前端通过第一调节螺母23连接有主轴7，其后端通过第三调节螺母8连接有主轴7。通过电动推杆带动第一调节螺母23前进或后退，不仅可以自动化调节管道机器人来适应内径，更可由工作环境来调节整体的长度；三个所述支架6通过第一调节螺母23、第二调节螺母22和第三调节螺母8与电动推杆24连接，且三个所述支架6呈等腰三角形布置；所述支架6包括三个支杆，分别为第一支杆9、第二支杆10和第三支杆11，所述第一支杆9的一端与第三调节螺母8相连，另一端与行走单元4的前端相连；所述第二支杆10的一端与第二调节螺母22连接，另一端与行走单元4的后端连接；第一支杆和第二支杆相互平行，与行走单元形成平行四边形的支杆调节方式，通过调节支杆的角度来适应管道内径；所述第三支杆11的一端与第二支杆10的中间铰接连接，另一端与第一调节螺母23相连，在弯道行进时，由自动化适当调节支架的张开程度，更方便灵活的通过弯道；所述支架单元的主轴7的前端设有支座5，所述支座5上设有摄像头、与摄像头配套使用的LED灯组和超声波传感器；所述控制单元2包括控制腔，所述控制腔内设有单片机、无线通信模块、电机驱动模块、数据采集模块和USB接口模块；所述无线通信模块、电机驱动模块、数据采集模块和USB接口模块分别与单片机相连。单片机通过无线通信模块与PC机进行通信，控制腔的底部设有USB接口，USB接口可扩展为摄像头接口，U盘接口和与电脑之间的通讯接口，其中摄像头接口用来接收摄像头的数据，U盘接口可用于将数据保存在U盘，如采集到的画面数据，与PC即之间的通讯接口则用于有线通信，当处于wifi不可用的环境时，其可完成无线通信模块的功能。所述控制腔包括前挡板16和后挡板17，所述前挡板16和后挡板17的中间分别设有中心孔，所述中心内插有主轴7，所述前挡板16和后挡板17上分别设有四个安装孔，所述前、后挡板之间连接有四个横杆8，所述横杆18通过安装孔和螺母与前、后挡板固定连接，四个所述横杆18之间连接有四块连接板19；所述前挡板16和后挡板17上设有多个通孔25，电机14、摄像头、超声波传感器和电动推杆24使用导线穿过通孔25与控制腔内相应电路模块相连。如图4所述，所述行走单元4包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道机器人，其特征在于，包括两个对称布置的支架单元，两个支架单元之间连接有控制单元，所述支架单元与控制单元之间通过万向节连接，所述支架单元上连接有行走单元，所述行走单元拖动所述管道机器人行进；所述支架单元包括电动推杆和三个支架，所述电动推杆的前端、中间和后端依次连接有第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母；三个所述支架通过第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母与电动推杆相连，且三个所述支架呈等腰三角形布置；所述支架包括三个杆，分别为第一支杆、第二支杆和第三支杆，所述第一支杆的一端与第三调节螺母相连，另一端与行走单元的前端相连；所述第二支杆的一端与第二调节螺母连接，另一端与行走单元的后端连接；所述第一支杆和第二支杆相互平行，所述第三支杆的一端通过螺母与第二支杆的中间连接，另一端与第一调节螺母相连；所述电动推杆的前端和后端分别连接有横轴。

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人，其特征在于，包括两个对称布置的支架单元，两个支架单元之间连接有控制单元，所述支架单元与控制单元之间通过万向节连接，所述支架单元上连接有行走单元，所述行走单元拖动所述管道机器人行进；所述支架单元包括电动推杆和三个支架，所述电动推杆的前端、中间和后端依次连接有第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母；三个所述支架通过第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母与电动推杆相连，且三个所述支架呈等腰三角形布置；所述支架包括三个杆，分别为第一支杆、第二支杆和第三支杆，所述第一支杆的一端与第三调节螺母相连，另一端与行走单元的前端相连；所述第二支杆的一端与第二调节螺母连接，另一端与行走单元的后端连接；所述第一支杆和第二支杆相互平行，所述第三支杆的一端通过螺母与第二支杆的中间连接，另一端与第一调节螺母相连；所述电动推杆的前端和后端分别连接有横轴。2.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于，所述电动推杆可以选用液压杆或气压杆。3.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于，所述行走单元包括电机盒、两个行走轮、电机和两个锥齿轮，所述电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雨，姬冰，董璐，张鹏，张恒，
申请(专利权)人：田雨，
类型：新型
国别省市：山东,37