气动管道机器人制造技术

本发明专利技术为一种气动管道机器人，包括第一本体，第一本体的一端铰接有能轴向伸缩的中间气动连接机构，中间气动连接机构的另一端铰接有第二本体，第一本体上设置有能沿径向伸缩的第一行走模块，第一本体上还设置有能径向伸缩的第一气动支撑模块，第二本体上设置有能沿径向伸缩的第二行走模块，第二本体上还设置有能径向伸缩的第二气动支撑模块，中间气动连接机构、第一气动支撑模块和第二气动支撑模块均与一气动控制系统连接。该气动管道机器人克服现有技术中存在的安全性差、装置笨重、稳定性差等问题，结构简单，通过性高，且具有很高的稳定性、可靠性和安全性。

Pneumatic pipe robot

The invention is a pneumatic pipe robot, which includes a first body. One end of the first body is articulated with an intermediate pneumatic connecting mechanism with an axial expansion, and the other end of the intermediate pneumatic connecting mechanism is articulated with a second body. The first body is provided with a first walking module that can be telescopic along the radial direction, and the first body is also provided with an energy diameter. To the telescopic first pneumatic support module, the second body is provided with a second walking module that can be telescopic along the radial direction. The second body is also equipped with a second pneumatic support module capable of radial expansion. The middle pneumatic connection mechanism, the first pneumatic support module and the second pneumatic support module are all connected with the pneumatic control system. The pneumatic pipe robot overcomes the problems of poor safety, heavy equipment and poor stability existing in the existing technology. It has a simple structure and high stability, reliability and safety.

【技术实现步骤摘要】
气动管道机器人
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种以压缩空气作为动力的气动管道机器人。
技术介绍
管道运输作为一种现代工业中不可替代的运输方式，对国家经济发展具有重要作用。工业管道的工作环境都较差，容易出现各种形式的失效，在管道维护维修、排查和疏通作业时经常需要使用管道机器人。因此，管道机器人也成为机器人学中一个重要的方向。现有的管道机器人大都以电动机作为执行元件，实现机器人的行走动作。现有技术中存在一种电机驱动的螺旋式管道机器人，该机器人由两对对称布置的行走组件和行走组件之间的控制组件组成，行走组件与控制组件之间通过伸缩节和万向节连接，行走组件由安装架内的电机驱动旋转架，从而驱动旋转架上驱动滚轮机构螺旋前进；现有技术中还存在一种单电机驱动的蠕动式管道机器人，该机器人结构包括单元节和连接单元节的万向节，单元节包括安装架、轮腿组件、锁止组件和传动组件，轮腿组件、锁止组件和传动组件安装于安装架上，其中轮腿组件用于支撑机器人沿管道内壁行走，锁止组件用于锁定单元节，传动组件用于根据电机驱动带动锁止组件动作和单元节相对运动；此外，现有技术中还有一种电驱动可伸缩管道内攀爬机器人，包括中间连接机构、四个伸缩臂和两个伸缩机构，伸缩臂包括摩擦垫、臂伸缩电机、臂伸缩电机架、臂伸缩管连架、臂伸缩丝杠、两个臂外伸缩管、两个臂内伸缩管。伸缩机构由臂连接架、伸缩电机、伸缩电机架、伸缩管连架、伸缩丝杠、两个外伸缩管和两个内伸缩管。中间连接机构包括中心转架I、中心转架II、转向电机I、转向电机II、中心十字轴。中间连接机构通过中心转架I、中心转架II分别与两个伸缩机构的伸缩电机架固定连接。每个伸缩机构的臂连接架上固定连接一个伸缩臂的臂伸缩电机架，臂伸缩电机架上对称设置两个伸缩臂。以电动机作为执行元件的机器人存在的主要缺点是在运输有易燃易爆性气体的管道中，由于管道中残留有易燃易爆气体，电机产生的电火花可能会带来极大的危险，存在安全隐患。现有技术中，存在一种以液压作为驱动动力的液压蠕动式管道机器人牵引装置，该装置主要由伸出仓、推进仓和推进油缸组成，其中：伸出仓主要由伸出仓仓体、伸出仓前仓盖、伸出仓支腿、伸出仓支架、伸出仓支撑杆、伸出仓支腿油缸、同步盘、同步盘滑动轴和伸出仓后仓盖组成；推进仓主要由推进仓仓体、推进仓前仓盖、推进仓支腿、推进仓支架、推进仓支撑杆、推进仓支腿油缸、同步盘、同步盘滑动轴和推进仓后仓盖组成。以液压作为驱动元件的机器人避免了因电火花带来的危险，但是存在液压油泄露、整体装置笨重、通过性差等缺点。另外，现有技术中还存在一种电液复合驱动型管道机器人，该机器人包括任务单元、转向单元、前动力单元、后动力单元、驱动控制单元，该机器人通过动力单元中涡轮的正反旋转驱动机器人前后运动，机器人动力不足时使用液力推动涡轮叶片对机器人充电，该机器人的主要缺点是涡轮不易控制，机器人运动有很大随意性。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种气动管道机器人，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气动管道机器人，克服现有技术中存在的安全性差、装置笨重、稳定性差等问题，该气动管道机器人结构简单，通过性高，且具有很高的稳定性、可靠性和安全性。本专利技术的目的是这样实现的，一种气动管道机器人，所述气动管道机器人包括第一本体，所述第一本体的一端铰接有能轴向伸缩的中间气动连接机构，所述中间气动连接机构的另一端铰接有第二本体，所述第一本体上设置有能沿径向伸缩的第一行走模块，所述第一本体上还设置有能径向伸缩的第一气动支撑模块，所述第二本体上设置有能沿径向伸缩的第二行走模块，所述第二本体上还设置有能径向伸缩的第二气动支撑模块，所述中间气动连接机构、所述第一气动支撑模块和所述第二气动支撑模块均与一气动控制系统连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述中间气动连接机构包括中间伸缩气缸，所述中间伸缩气缸包括中间气缸筒和密封滑动套设于所述中间气缸筒中的中间气缸杆，所述第一本体与所述中间气缸筒铰接，所述第二本体与所述中间气缸杆的自由端铰接，所述中间伸缩气缸与所述气动控制系统连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述中间气动连接机构还包括导向装置，所述导向装置包括固定套设于所述中间气缸筒外壁上的第一导向块，所述导向装置还包括固定套设于所述中间气缸杆上的第二导向块，所述第一导向块上固定连接有与所述中间气缸筒的轴向平行设置的、且能防止所述中间气缸杆相对所述中间气缸筒转动的导向杆，所述导向杆的另一端穿设通过所述第二导向块，所述第二导向块能沿所述导向杆滑动。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一气动支撑模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第一本体上、且沿所述第一本体的径向设置的第一支撑气缸，各所述第一支撑气缸的自由端固定设置有防滑块，各所述第一支撑气缸并联连接于所述气动控制系统；所述第二气动支撑模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第二本体上、且沿所述第二本体的径向设置的第二支撑气缸，各所述第二支撑气缸的自由端固定设置有所述防滑块，各所述第二支撑气缸并联连接于所述气动控制系统。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一行走模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第一本体上、且能径向伸缩的第一连杆机构，所述第一连杆机构包括与所述第一本体连接的、且沿所述第一本体轴向设置的第一固定杆，所述第一固定杆的一端铰接有第一摇杆，所述第一固定杆的另一端铰接有第一滚轮安装杆，所述第一滚轮安装杆的另一端铰接有第一滚轮，所述第一滚轮安装杆上固定铰接有第一滑块，所述第一滑块能滑动地套设于所述第一摇杆上；所述第二行走模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第二本体上、且能径向伸缩的第二连杆机构，所述第二连杆机构包括与所述第二本体连接的、且沿所述第二本体轴向设置的第二固定杆，所述第二固定杆的一端铰接有第二摇杆，所述第二固定杆的另一端铰接有第二滚轮安装杆，所述第二滚轮安装杆的另一端铰接有第二滚轮，所述第二滚轮安装杆上固定铰接有第二滑块，所述第二滑块能滑动地套设于所述第二摇杆上。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一摇杆与所述第一固定杆铰接的一端设置有第一台阶部，所述第一摇杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵靠于所述第一台阶部上，所述第一弹簧的另一端抵靠于所述第一滑块的端面上；所述第二摇杆与所述第二固定杆铰接的一端设置有第二台阶部，所述第二摇杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端抵靠于所述第二台阶部上，所述第二弹簧的另一端抵靠于所述第二滑块的端面上。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一本体包括同轴设置的、且直径相等的多个第一圆盘，相邻两个所述第一圆盘通过周向均匀间隔设置的第一连接杆固定连接，各所述第一支撑气缸设置于同一所述第一圆盘上，各所述第一连接杆上分别固定连接一所述第一连杆机构；所述第二本体包括同轴设置的、且直径相等的多个第二圆盘，相邻两个所述第二圆盘通过周向均匀间隔设置的第二连接杆固定连接，各所述第二支撑气缸设置于同一所述第二圆盘上，各所述第二连接杆上分别固定连接一所述第二连杆机构。在本专利技术的一较佳实施方式中，靠近所述中间伸缩气缸的所述第一圆盘上设置有第一耳座，所述第一耳座通过第一销轴铰接于所述中间气缸筒的密封端；靠近所述中间伸缩气缸的所述第二圆盘上设置有第二耳座，所述第二耳座通过第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动管道机器人，其特征在于，所述气动管道机器人包括第一本体，所述第一本体的一端铰接有能轴向伸缩的中间气动连接机构，所述中间气动连接机构的另一端铰接有第二本体，所述第一本体上设置有能沿径向伸缩的第一行走模块，所述第一本体上还设置有能径向伸缩的第一气动支撑模块，所述第二本体上设置有能沿径向伸缩的第二行走模块，所述第二本体上还设置有能径向伸缩的第二气动支撑模块，所述中间气动连接机构、所述第一气动支撑模块和所述第二气动支撑模块均与一气动控制系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种气动管道机器人，其特征在于，所述气动管道机器人包括第一本体，所述第一本体的一端铰接有能轴向伸缩的中间气动连接机构，所述中间气动连接机构的另一端铰接有第二本体，所述第一本体上设置有能沿径向伸缩的第一行走模块，所述第一本体上还设置有能径向伸缩的第一气动支撑模块，所述第二本体上设置有能沿径向伸缩的第二行走模块，所述第二本体上还设置有能径向伸缩的第二气动支撑模块，所述中间气动连接机构、所述第一气动支撑模块和所述第二气动支撑模块均与一气动控制系统连接。2.如权利要求1所述的气动管道机器人，其特征在于，所述中间气动连接机构包括中间伸缩气缸，所述中间伸缩气缸包括中间气缸筒和密封滑动套设于所述中间气缸筒中的中间气缸杆，所述第一本体与所述中间气缸筒铰接，所述第二本体与所述中间气缸杆的自由端铰接，所述中间伸缩气缸与所述气动控制系统连接。3.如权利要求2所述的气动管道机器人，其特征在于，所述中间气动连接机构还包括导向装置，所述导向装置包括固定套设于所述中间气缸筒外壁上的第一导向块，所述导向装置还包括固定套设于所述中间气缸杆上的第二导向块，所述第一导向块上固定连接有与所述中间气缸筒的轴向平行设置的、且能防止所述中间气缸杆相对所述中间气缸筒转动的导向杆，所述导向杆的另一端穿设通过所述第二导向块，所述第二导向块能沿所述导向杆滑动。4.如权利要求2所述的气动管道机器人，其特征在于，所述第一气动支撑模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第一本体上、且沿所述第一本体的径向设置的第一支撑气缸，各所述第一支撑气缸的自由端固定设置有防滑块，各所述第一支撑气缸并联连接于所述气动控制系统；所述第二气动支撑模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第二本体上、且沿所述第二本体的径向设置的第二支撑气缸，各所述第二支撑气缸的自由端固定设置有所述防滑块，各所述第二支撑气缸并联连接于所述气动控制系统。5.如权利要求4所述的气动管道机器人，其特征在于，所述第一行走模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第一本体上、且能径向伸缩的第一连杆机构，所述第一连杆机构包括与所述第一本体连接的、且沿所述第一本体轴向设置的第一固定杆，所述第一固定杆的一端铰接有第一摇杆，所述第一固定杆的另一端铰接有第一滚轮安装杆，所述第一滚轮安装杆的另一端铰接有第一滚轮，所述第一滚轮安装杆上固定铰接有第一滑块，所述第一滑块能滑动地套设于所述第一摇杆上；所述第二行走模块包括多个沿周向均匀间隔连接于所述第二本体上、且能径向伸缩的第二连杆机构，所述第二连杆机构包括与所述第二本体连接的、且沿所述第二本体轴向设置的第二固定杆，所述第二固定杆的一端铰接有第二摇杆，所述第二固定杆的另一端铰接有第二滚轮安装杆，所述第二滚轮安装杆的另一端铰接有第二滚轮，所述第二滚轮安装杆上固定铰接有第二滑块，所述第二滑块能滑动地套设于所述第二摇杆上。6.如权利要求5所述的气动管道机器人，其特征在于，所述第一摇杆与所述第一固定杆铰接的一端设置有第一台阶部，所述第一摇杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵靠于所述第一台阶部上，所述第一弹簧的另一端抵靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭鹤，王勇，张蓬，庞哲，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11