一种管道施工辅助机器人制造技术

本实用新型专利技术的一种管道施工辅助机器人，包括车体，所述车体两侧设置有多组行进轮，其特征在于：所述车体上方设置有支撑轮部件，所述支撑轮部件在所述管道施工辅助机器人在管道内行进时，始终与所述管道保持接触；所述车体后方牵引有清障部件，所述清障部件包括牵引绳和残渣收集斗，所述牵引绳两端分别固定于所述车体和所述残渣收集斗上，所述残渣收集斗截面呈圆形，且所述残渣收集斗外径略小于所述管道内径；所述车体前方设置有视频图像装置；所述车体内部设置有定位装置。具有拖动力大，能适应不同管径、不同形状的管道，行进平稳，能高效清理管道内残渣的优点。

An assistant robot for pipeline construction

【技术实现步骤摘要】
一种管道施工辅助机器人
本技术涉及机器人领域，具体涉及管道机器人。
技术介绍
随着经济的发展和科技的进步，管道输送技术已经广泛应用在输电线路、石油、天然气、化工原料及生活用水等各个方面。常年的应用使得管道的腐蚀和堵塞等情况越来越严重，这极易引起输送效率低下及管道损坏等各种危险。管道机器人正是为了解决以上的问题，由科研人员研发的一种管内爬行载体，用来拖动管内清洁、清障、巡检、牵引、修补等仪器完成各种管内作业。近几年，伴随着计算机技术、机电技术的快速发展，国内外的管道机器人技术不断有新的技术突破。各研究机构开发设计了各种管道机器人，其行走方式主要为轮式、履带式、蠕动式、螺旋式等。应用环境也是从几十毫米的微小管道到大至几百乃至上千毫米的大直径管道。无论行走方式如何，对管道机器人的综合技术要求主要是具有大拖动力、较好的管径适应性、越障性和可靠性。目前，应用于输电线路管道中的主要是轮式管道机器人，其多为类似小车的结构，通过轮子与管道的摩擦力，拖动小车在管道内行进。但这种管道机器人由于受其驱动行走机构的限制，普遍存在以下问题：1、拖动力较小，其拖动力仅来自轮子与管道的摩擦力，而该摩擦力由小车的重量决定，往往小车质量较小，所述拖动力不会太大；2、管径适应性较差，一种规格的管道机器人基本只能对应相应规格的管道，难以适应不同管道的使用要求；3、难以主动适应管径的变化，包括难以适应管径的变化，以及管道路径的变化；4、行进不平稳，遇到障碍物可能发生翻车。另外，现在的管道机器人垃圾清理功能存在缺陷，不能很好的清理干净管道内的垃圾。因此，如何对现有的管道施工辅助机器人进行改进，使其克服上述问题，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种拖动力大，能适应不同管径、不同形状的管道，行进平稳，能高效清理管道内残渣的管道施工辅助机器人。为达到以上目的，本技术采用的技术方案为：一种管道施工辅助机器人，包括车体，所述车体两侧设置有多组行进轮，其特征在于：所述车体上方设置有支撑轮部件，所述支撑轮部件在所述管道施工辅助机器人在管道内行进时，始终与所述管道保持接触；所述车体后方牵引有清障部件，所述清障部件包括牵引绳和残渣收集斗，所述牵引绳两端分别固定于所述车体和所述残渣收集斗上，所述残渣收集斗截面呈圆形，且所述残渣收集斗外径略小于所述管道内径；所述车体前方设置有视频图像装置；所述车体内部设置有定位装置。具体的，所述支撑轮部件包括支撑腿、支撑轮和复位弹簧，所述支撑腿转动连接于所述车体上，所述支撑轮转动连接于所述支撑腿上，所述复位弹簧设置于所述支撑腿和所述车体之间；所述复位弹簧提供所述支撑腿向上翻转的弹力，迫使所述支撑轮始终接触所述管道，并在所述管道上滚动。作为改进，所述残渣收集斗包括收集环和存储腔，所述收集环呈圆环形，所述收集环位于前侧，所述存储腔位于后侧，所述收集环平滑连接所述存储腔，所述牵引绳穿过所述收集环并固定设置于所述存储腔内。上述结构能高效收集残渣，并将残渣存储在存储腔内；由于有存储腔的存在，能一次收集较多的残渣，也就能单次清洁更长的管道，减少机器人进出管道的次数，提高工作效率。进一步的，所述收集环前端为锯齿状结构。锯齿状的结构能对顽固残渣进行铲除，提高清洁效果。作为优选，所述视频图像装置具有防水补光功能。上述功能的设置能更好的实现在管道内应用。作为优选，所述行进轮为三组。针对管道的环境，三组行进轮的设置能保证至少两个行进轮能接触管道，满足机器人行进的最小动力要求。与现有技术相比，本技术的优点在于：1、由于支撑轮部件的存在，而且支撑轮始终对管道有一个弹力的作用，增加行进轮对管道的压力，而较大的压力会产生较大的摩擦力，从而在动力充足的情况下，能提供更大的拖动力。另外，支撑轮能进行径向的收展，可以适应不同管径的管道；而支撑轮和行走轮都始终紧贴管道，使管道施工辅助机器人可以以任意角度在管道内行进，即管道施工辅助机器人可以正常行进(四个行进轮朝向下方)，也可以侧翻行进(四个行进轮朝向两侧)，还可以倒翻行进(四个行进轮朝向上上)，保证管道施工辅助机器人运行平稳，能有效的跨越障碍物，不会发生“翻车”现象。2、残渣收集斗的设置，能在管道施工辅助机器人正常作业时，及时将管道内的残渣清理干净；残渣收集斗也可以单独作业，用于管道垃圾清理工作。3、视频图像装置和定位装置的设置，以及配套无线技术的应用，使得管道施工辅助机器人能进行远程通信控制，提高管道施工辅助机器人的智能化程度。附图说明图1是根据本技术的一个优选实施例的立体结构示意图；图2是根据本技术的一个优选实施例的爆炸视图；图3是根据本技术的一个优选实施例工作状态的立体结构示意图；图4是根据本技术的一个优选实施例工作状态的截面视图；图5是根据本技术的一个优选实施例中支撑轮部件的爆炸视图。具体实施方式以下描述用于揭露本技术以使本领域技术人员能够实现本技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在本技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本技术的具体保护范围。如图1～5所示，本技术的一个实施例包括车体1，车体1两侧设置有三组行进轮2，关键设计包括以下三个方面：(一)车体1上方设置有支撑轮部件3，支撑轮部件3在管道施工辅助机器人在管道100内行进时，始终与管道100保持接触。支撑轮部件3包括支撑腿31、支撑轮32和复位弹簧33，支撑腿31转动连接于车体1上，支撑轮32转动连接于支撑腿31上，复位弹簧33设置于支撑腿31和车体1之间；复位弹簧33提供支撑腿31向上翻转的弹力，迫使支撑轮32始终接触管道100，并在管道100上滚动。(二)车体1后方牵引有清障部件4，清障部件4包括牵引绳41和残渣收集斗42，牵引绳41两端分别固定于车体1和残渣收集斗42上，残渣收集斗42截面呈圆形，且残渣收集斗42外径略小于管道100内径。残渣收集斗42包括收集环421和存储腔422，收集环421呈圆环形，收集环421位于前侧，存储腔422位于后侧，收集环421平滑连接存储腔422，牵引绳41穿过收集环421并固定设置于存储腔422内。收集环421前端为锯齿状结构。(三)车体1前方设置有视频图像装置5，视频图像装置5具有防水补光功能。车体1内部设置有定位装置(位于车体内部，故图中未显示)，用于远程监控、控制本机器人。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围内。本技术要求的保护范围由所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道施工辅助机器人，包括车体，所述车体两侧设置有多组行进轮，其特征在于：所述车体上方设置有支撑轮部件，所述支撑轮部件在所述管道施工辅助机器人在管道内行进时，始终与所述管道保持接触；所述车体后方牵引有清障部件，所述清障部件包括牵引绳和残渣收集斗，所述牵引绳两端分别固定于所述车体和所述残渣收集斗上，所述残渣收集斗截面呈圆形，且所述残渣收集斗外径略小于所述管道内径；所述车体前方设置有视频图像装置；所述车体内部设置有定位装置。

【技术特征摘要】
1.一种管道施工辅助机器人，包括车体，所述车体两侧设置有多组行进轮，其特征在于：所述车体上方设置有支撑轮部件，所述支撑轮部件在所述管道施工辅助机器人在管道内行进时，始终与所述管道保持接触；所述车体后方牵引有清障部件，所述清障部件包括牵引绳和残渣收集斗，所述牵引绳两端分别固定于所述车体和所述残渣收集斗上，所述残渣收集斗截面呈圆形，且所述残渣收集斗外径略小于所述管道内径；所述车体前方设置有视频图像装置；所述车体内部设置有定位装置。2.根据权利要求1所述的一种管道施工辅助机器人，其特征在于：所述支撑轮部件包括支撑腿、支撑轮和复位弹簧，所述支撑腿转动连接于所述车体上，所述支撑轮转动连接于所述支撑腿上，所述复位弹簧设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晖，曾璧环，郑开，池曦锵，林侠，黄康乐，黄志清，胡亮，王培荣，程斌，
申请(专利权)人：温州电力建设有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33