一种管道清障机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种管道清障机器人，包括清障机构、两个支撑机构、伸缩驱动机构和控制器，所述清障机构与一个支撑机构的一端连接，一个所述支撑机构的另一端通过第一弹性连接件与伸缩驱动机构连接，所述伸缩弹性机构通过第二弹性连接件与另一个支撑机构连接，所述清障机构、第一支撑机构、伸缩驱动机构和第二支撑机构与控制器连接。本发明专利技术能够提供足够大的驱动力和夹紧力，可以保证管道机器人工作过程更加平稳可靠，可以适应一定角度的弯曲管道，通用性强。性强。性强。

【技术实现步骤摘要】
一种管道清障机器人


[0001]本专利技术涉及微型机器人领域，尤其涉及一种管道清障机器人。

技术介绍

[0002]现代社会，在金属3D打印、军事装备、工业、生活等领域中，各种微小管道遍布在工业和生活的各个方面，管道问题包括生锈、堵塞、老化以及金属3D打印管道会在内壁生成凸刺支撑等，微型管道机器人正是为了解决上述管道存在的问题而产生。由于很多管道都是复杂的弯曲管道，并且内部环境复杂，对管道机器人的设计要求整体的结构相对简单、尺寸足够小，且能够在弯曲管道中灵活运动，以满足在微小弯曲管道爬行和清障的要求。微型管道机器人是微机器人研究领域的一个重要方向，它具有体积小，能耗低，并且能够处理一些人们难以解决的微小管道内的一些清障作业。
[0003]目前，在国内外对管道机器人做了大量的研究，但设计的管道机器人的尺寸很难做到足够小和足够的灵活，以适应微小的弯曲管道，对于直径在25mm以下的微型弯曲管道遇到的问题很难得到有效的解决。例如江苏科技大学提出的一种蠕动式微型管道机器人驱动行走机构，由于支撑结构采用了尺寸占比较大的支撑腿张紧机构，结构相对复杂，很难把管道机器人做到微型化。浙江大学提出的一种蠕动式气动微型管道机器人，驱动和支撑结构都采用气压驱动，管路系统相对复杂，也不易做到微型化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的结构复杂和不灵活，提供了一种管道清障机器人。
[0005]本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种管道清障机器人，包括清障机构、两个支撑机构、伸缩驱动机构和控制器，所述清障机构与一个支撑机构的一端连接，一个所述支撑机构的另一端通过第一弹性连接件与伸缩驱动机构连接，所述伸缩弹性机构通过第二弹性连接件与另一个支撑机构连接，所述清障机构、第一支撑机构、伸缩驱动机构和第二支撑机构与控制器连接。
[0006]更优的选择,所述支撑机构包括第一滑动模块、支撑驱动模块和张合模块,所述支撑驱动模块包括支撑驱动电机和第一丝杆,所述支撑驱动电机安装于第一滑动结构，所述第一滑动结构通过第一导向杆与张合模块连接，所述支撑驱动电机通过第一丝杆与张合模块连接，所述支撑驱动电机与控制器连接，一个所述支撑机构的支撑驱动电机通过第一弹性连接件与伸缩驱动机构连接，一个所述支撑机构的张合模块与清障结构连接，另一个所述支撑机构的支撑驱动电机与伸缩驱动机构连接。
[0007]更优的选择,所述第一滑动模块包括第一直线滑套和第一滑套定位块，所述支撑驱动电机安装于第一滑套定位块的内腔，所述第一直线滑套与第一滑套定位块过盈连接，所述第一滑套定位块通过第一导向杆与张合模块连接。
[0008]更优的选择,所述张合模块包括螺母推进块、第一限位片和弹性卡位块，所述第一
限位片通过第一导向杆与第一滑动模块连接，所述螺母推进块安装于第一导向杆，所述螺母推进块通过第一丝杆与支撑驱动电机连接，所述弹性卡位块与第一限位片靠近螺母推进块的一面连接，一个所述支撑机构的第一限位片与清障机构连接，另一个所述支撑机构的第一限位片与伸缩驱动机构连接。
[0009]更优的选择,所述伸缩驱动机构包括伸缩驱动模块、第二滑动模块和伸缩模块，伸缩驱动模块包括伸缩驱动电机和第二丝杆,所述伸缩驱动电机安装于第二滑动模块，所述第二滑动模块通过第二导向杆与伸缩模块连接，所述伸缩驱动电机通过第二丝杆与伸缩模块连接，所述伸缩模块通过第一弹性连接件与一个支撑机构连接，所述伸缩驱动电机通过第二弹性连接件与另一个支撑机构连接，所述伸缩驱动电机与控制器连接。
[0010]更优的选择,所述第二滑动模块包括第二滑套定位块和第二直线滑套，所述伸缩驱动电机安装于滑套定位块的内腔，所述第二直线滑套与第二滑套定位块过盈连接，所述第二滑套定位块通过第二导向杆与伸缩模块连接。
[0011]更优的选择，所述伸缩模块包括伸缩前进块、支撑杆、挡板和第二限位片，所述第二限位片通过第二导向杆与第二滑动模块连接，所述伸缩前进块通过第二丝杆与伸缩驱动电机连接，所述支撑杆的一端与伸缩前进块连接，所述支撑杆的另一端穿过第二限位片与挡板连接，所述挡板通过第一弹性连接件与一个支撑机构连接。
[0012]更优的选择,所述清障机构包括磨削砂轮和清障电机，所述磨削砂轮与清障电机的输出轴连接，所述清障电机与一个支撑结构连接，所述清障电机与控制器连接。
[0013]更优的选择,所述弹性连接件代替为万向节。
[0014]本专利技术相对现有技术具有以下优点及有益效果：
[0015]1、本专利技术通过清障机构、两个支撑机构、伸缩驱动机构和控制器，能够提供足够大的驱动力和夹紧力，可以保证管道机器人工作过程更加平稳可靠，可以适应一定角度的弯曲管道，通用性强。
[0016]2、本专利技术通过第一滑动模块、支撑驱动模块和张合模块，采用支撑驱动电机驱动张合模块与管道内壁挤压夹紧定位，结构简单。
[0017]3、本专利技术通过第一直线滑套和第一滑套定位块，采用了第一直线滑套来代替支撑轮，结构简单，有效地减小管道机器人的尺寸。
[0018]4、本专利技术通过伸缩驱动模块、第二滑动模块和伸缩模块来实现控制管道清障机器人的伸长与缩短，从而实现管道清障机器人的前进后退运动，同时可以实现对清障作用的磨削进给量的调节。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的一种管道清障机器人的示意图；
[0020]图2是本专利技术的一种管道清障机器人的清障机构示意图；
[0021]图3是本专利技术的一种管道清障机器人的伸缩驱动机构示意图；
[0022]图4是本专利技术的一种管道清障机器人的支撑机构示意图；
[0023]图5是本专利技术的一种管道清障机器人的支撑机构左视图；
[0024]图6是本专利技术的一种管道清障机器人的支撑机构俯视图；
[0025]图7是本专利技术的一种管道清障机器人的支撑机构的张合示意图；
[0026]图8是本专利技术的一种管道清障机器人的直线运动示意图；
[0027]图9是本专利技术的一种管道清障机器人的曲线运动示意图；
[0028]附图中各部件的标记：1、清障机构；10、磨削砂轮；11、清障电机；2、支撑机构；20、支撑驱动电机；21、第一直线滑套；22、螺母推进块；23、第一导向杆；24、弹性卡位块；25、第一限位片；26、第一丝杆；27、第一滑套定位块；3、伸缩驱动机构；30、挡板；31、支撑杆；32、第二限位片；33、第二导向杆；34、伸缩前进块；35、第二丝杆；36、第二滑套定位块；37、第二直线滑套；38、伸缩驱动电机；4、第一弹性连接件；5、第二弹性连接件。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例对本专利技术的专利技术目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本专利技术的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[0030]如图1所示，一种管道清障机器人，包括清障机构1、两个支撑机构2、伸缩驱动机构3和控制器，清障机构1与一个支撑机构2连接，一个支撑机构2通过第一弹性连接件4与伸缩驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道清障机器人，其特征在于，包括清障机构、两个支撑机构、伸缩驱动机构和控制器，所述清障机构与一个支撑机构的一端连接，一个所述支撑机构的另一端通过第一弹性连接件与伸缩驱动机构连接，所述伸缩弹性机构通过第二弹性连接件与另一个支撑机构连接，所述清障机构、第一支撑机构、伸缩驱动机构和第二支撑机构与控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种管道清障机器人，其特征在于，所述支撑机构包括第一滑动模块、支撑驱动模块和张合模块,所述支撑驱动模块包括支撑驱动电机和第一丝杆,所述支撑驱动电机安装于第一滑动结构，所述第一滑动结构通过第一导向杆与张合模块连接，所述支撑驱动电机通过第一丝杆与张合模块连接，所述支撑驱动电机与控制器连接，一个所述支撑机构的支撑驱动电机通过第一弹性连接件与伸缩驱动机构连接，一个所述支撑机构的张合模块与清障结构连接，另一个所述支撑机构的支撑驱动电机与伸缩驱动机构连接。3.根据权利要求2所述的一种管道清障机器人，其特征在于，所述第一滑动模块包括第一直线滑套和第一滑套定位块，所述支撑驱动电机安装于第一滑套定位块的内腔，所述第一直线滑套与第一滑套定位块过盈连接，所述第一滑套定位块通过第一导向杆与张合模块连接。4.根据权利要求2所述的一种管道清障机器人，其特征在于，所述张合模块包括螺母推进块、第一限位片和弹性卡位块，所述第一限位片通过第一导向杆与第一滑动模块连接，所述螺母推进块安装于第一导向杆，所述螺母推进块通过第一丝杆与支撑驱动电机连接，所述弹性卡位块与第一限位片靠近螺母推进块的一面连接，一个所述支撑机构的第一限位片与清...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁问司，宁盼，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：