一种管径自适应管道机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种管径自适应管道机器人，包括：主动驱动模块，用于在管道中进行主动运动，具有主动驱动底座、设置在主动驱动底座底端的两个主动轮、设置在主动驱动底座中的电机以及设置在主动驱动底座上的第一展开支座；连接座，底部与主动驱动底座通过第一转轴连接；从动模块，用于跟随主动驱动模块进行运动，具有通过第二转轴与连接座底部连接的从动驱动底座、设置在从动驱动底座底部的两个从动轮、设置在从动驱动底座中的蓄电池以及设置在从动驱动底座上的第二展开支座；展开模块，用于使主动轮和从动轮贴合管道内壁进行运动，包括设置在第一展开支座与连接座顶部之间的第一导向杆以及设置在第二展开支座与连接座顶部之间的第二导向杆。部之间的第二导向杆。部之间的第二导向杆。

【技术实现步骤摘要】
一种管径自适应管道机器人


[0001]本技术涉及一种管道机器人，具体涉及一种管径自适应管道机器人。

技术介绍

[0002]传统的管道机器人对管道直径变化的适应性较小，通常一款管道机器人只能在特定直径的管道内运行。即使有能够对管径进行自适应的管道机器人，其对于管径的适应程度也有限制，并且成本高昂，因此对管道机器人而言这些缺点限制了其可以被应用的场合，而如今管道的使用率很高，用于不同场合的管道其管道直径也各不相同。若是每一种直径不同的管道都需要特定的管道机器人，则管道检测的成本太高，且管道机器人的利用率较低。为降低管道检测技术成本并提高管道机器人的适用范围，设计一款可以适应较大直径变化的管道机器人是一种较为有效直接的方式。

技术实现思路

[0003]本技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种管径自适应管道机器人。
[0004]本技术提供了一种管径自适应管道机器人，具有这样的特征，包括：主动驱动模块，用于在管道中进行主动运动，具有主动驱动底座、设置在主动驱动底座底端的两个主动轮、设置在主动驱动底座中的电机以及设置在主动驱动底座上的第一展开支座；连接座，底部与主动驱动底座通过第一转轴连接；从动模块，用于跟随主动驱动模块进行运动，具有通过第二转轴与连接座底部连接的从动驱动底座、设置在从动驱动底座底部的两个从动轮、设置在从动驱动底座中的蓄电池以及设置在从动驱动底座上的第二展开支座；展开模块，用于使主动轮和从动轮贴合管道内壁进行运动，包括设置在第一展开支座与连接座顶部之间的第一导向杆以及设置在第二展开支座与连接座顶部之间的第二导向杆，其中，蓄电池与电机电性连接，用于进行供电，当主动驱动模块绕第一转轴与连接座进行相对转动时，第一导向杆也转动相同角度，当从动模块绕第二转轴与连接座进行相对转动时，第二导向杆也转动相同角度。
[0005]在本技术提供的管径自适应管道机器人中，还可以具有这样的特征：其中，电机的输出杆连接有电机齿轮，一个主动轮内侧设有与电机齿轮啮合的驱动齿轮，电机通过齿轮传动驱动主动轮进行转动。
[0006]在本技术提供的管径自适应管道机器人中，还可以具有这样的特征：其中，第一导向杆和第二导向杆分别位于连接座的两侧，第一导向杆和第二导向杆中均设有压簧，当主动驱动模块和从动模块与连接座进行相互转动时，通过压簧提供的弹性势能使得主动轮和从动轮保持与管道内壁贴合并进行运动。
[0007]在本技术提供的管径自适应管道机器人中，还可以具有这样的特征：其中，连接座与第一转轴和第二转轴的轴线之间均设有扭转角，通过扭转角使得管径自适应管道机器人在管道中螺旋前进。
[0008]技术的作用与效果
[0009]根据本技术所涉及的管径自适应管道机器人，因为展开模块的两个导向杆中均设有压簧，能够在管径自适应管道机器人进行运动时被动式的展开，并通过压簧的弹性势使得主动轮与从动轮始终贴于管道内壁并对管道内壁产生正压力，从而保证机器人稳定运动；因为连接座与第一转轴和第二转轴的轴线之间均设有扭转角，能够通过该扭转角使得管径自适应管道机器人在管道中螺旋前进，保证机器人不会在原地绕管壁旋转，且螺旋式前进能够适应管道较大直径变化，适用范围更广；因为电机与一个主动轮之间通过齿轮传动连接，所以传动结构更加紧凑，传动效率更高，能够在减少部件体积的同时保证机器人稳定可靠的运行。
附图说明
[0010]图1是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的整体结构图；
[0011]图2是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的整体结构分解图；
[0012]图3是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的正视图；
[0013]图4是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的侧视图；
[0014]图5是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的俯视图；
[0015]图6是本技术的实施例中在简化建模下的设置扭转角与未设置扭转角的对比示意图；
[0016]图7是本技术的实施例中的展开模块简化建模下的示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本技术实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本技术作具体阐述。
[0018]图1是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的整体结构图，图2是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的整体结构分解图，图3是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的正视图，图4是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的侧视图，图5是本技术的实施例中的管径自适应管道机器人的俯视图。
[0019]如图1-图5所示，本实施例的管径自适应管道机器人100，包括主动驱动模块10、连接座20、从动模块30以及展开模块40。
[0020]主动驱动模块10用于在管道中进行主动运动，具有主动驱动底座11、设置在主动驱动底座11底端的两个主动轮12、设置在主动驱动底座11中的电机13以及设置在主动驱动底座11上的第一展开支座14。
[0021]本实施例中，电机13可采用直流减速电机。
[0022]电机13的输出杆连接有电机齿轮131，一个主动轮12内侧设有与电机齿轮131啮合的驱动齿轮121，电机通13过齿轮传动驱动主动轮12进行转动。
[0023]连接座20底部与主动驱动底座11通过第一转轴21连接。
[0024]从动模块30用于跟随主动驱动模块10进行运动，具有通过第二转轴22与连接座20底部连接的从动驱动底座31、设置在从动驱动底座31底部的两个从动轮32、设置在从动驱动底座31中的蓄电池 33以及设置在从动驱动底座31上的第二展开支座34。
[0025]蓄电池33与电机13电性连接，用于进行供电。
[0026]连接座20与第一转轴21和第二转轴22的轴线之间均设有扭转角，通过扭转角使得管径自适应管道机器人100在管道中螺旋前进。
[0027]图6是本技术的实施例中在简化建模下的设置扭转角与未设置扭转角的对比示意图。
[0028]如图6所示，图6中的(a)与(b)中显示的均为主动驱动底座 11、连接座20以及从动驱动底座31的简化建模，图6(a)中，连接座20与主动驱动底座11和从动驱动底座31的连接处不设置扭转角，由于不存在扭转角，此时管径自适应管道机器人100在管道中进行运动时将会绕着管壁进行原地旋转，而图6(b)中，连接座20与主动驱动底座11和从动驱动底座31的连接处设置扭转角，通过扭转角能够使得管径自适应管道机器人100在管道中螺旋前进。
[0029]图7是本技术的实施例中的展开模块的简化示意图。
[0030]如图7所示，图中为主动驱动底座11、连接座20以及从动驱动底座31的简化建模，展开模块40用于使主动轮12和从动轮32贴合管道内壁进行运动，包括设置在第一展开支座14与连接座20顶部之间的第一导向杆41以及设置在第二展开支座34与连接座20顶部之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管径自适应管道机器人，其特征在于，包括：主动驱动模块，用于在管道中进行主动运动，具有主动驱动底座、设置在所述主动驱动底座底端的两个主动轮、设置在所述主动驱动底座中的电机以及设置在所述主动驱动底座上的第一展开支座；连接座，底部与所述主动驱动底座通过第一转轴连接；从动模块，用于跟随所述主动驱动模块进行运动，具有通过第二转轴与所述连接座底部连接的从动驱动底座、设置在所述从动驱动底座底部的两个从动轮、设置在所述从动驱动底座中的蓄电池以及设置在所述从动驱动底座上的第二展开支座；展开模块，用于使所述主动轮和所述从动轮贴合管道内壁进行运动，包括设置在所述第一展开支座与所述连接座顶部之间的第一导向杆以及设置在所述第二展开支座与所述连接座顶部之间的第二导向杆，其中，所述蓄电池与所述电机电性连接，用于进行供电，当所述主动驱动模块绕所述第一转轴与所述连接座进行相对转动时，所述第一导向杆也转动相...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炳晖，王永康，庞哲，许清扬，陈昱含，杨光华，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：新型
国别省市：