一种履带式管径重力自适应机器人底盘制造技术

本发明专利技术公开了一种履带式管径重力自适应机器人底盘。其包括支撑机构、升降机构和行走机构；支撑机构包括主支撑板；升降机构包括升降平台、升降导轨、升降杆和支撑块；升降平台和主支撑板之间通过两个平行的升降杆组连接，每个升降杆组包括两根相交的升降杆，一根升降杆的两端分别连接第一转动块、第二滚轮组的轴端，另一根升降杆的两端分别连接第二转动块、第一滚轮组的轴端；行走机构包括在支撑机构两侧对称设置的两个履带轮机构。本发明专利技术可以实现行走机构的自我调整，使得管道机器人能够适用于现有通用的管道直径，拓展其使用范围延伸其使用空间；具有较高的稳定性、实用性、安全性等特点，且造价低廉、结构简单和机动灵活性强。

【技术实现步骤摘要】
一种履带式管径重力自适应机器人底盘
本专利技术涉及移动机器人
，具体的说，涉及一种履带式管径重力自适应机器人底盘。
技术介绍
管道机器人是一种可沿细小管道内部自动行走、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。现阶段管道内部行走的管道机器人大多采用轮式结构，对于轮式排水管道机器人，除了从结构设计，材料选型需要下功夫之外，主要的科学问题在于建立轮式机器人在圆管中的运动学模型，并需设计相应的控制算法，使机器人能够自主行驶作业，也能够根据姿态信息，手工操作控制其保持水平行驶作业，防止出现侧翻、卡死、驱动力不足等问题，在解决上述问题的同时往往需要投入大量的人力财力去开发相应的控制算法，且机器人行走过程中需要人工干预。如何提高管道机器人的自适应能力对其使用范围的拓展和使用空间的延伸具有重要意义。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，为提高管道机器人的自适应能力，本专利技术的目的在于提供一种履带式管径重力自适应机器人底盘，其主要采用重力自适应技术实现行走机构在相应范围内的自我调整，使得管道机器人能够适用于现有通用的管道直径，拓展其使用范围延伸其使用空间。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的。一种履带式管径重力自适应机器人底盘，其包括支撑机构、升降机构和行走机构；其中：支撑机构包括主支撑板，主支撑板的中间位置设置方形孔，方形孔的两侧对称设置两根导轨固定杆；主支撑板的两侧对称设置两根摆架；升降机构包括升降平台、升降导轨、第一转动块、第二转动块、第一滚轮组、第二滚轮组、连接桥、升降电机、升降丝杆和升降杆；升降平台设置在支撑机构上方，升降平台的底面四周设有若干支撑块，升降导轨设有四根，其中两根平行设置在升降平台的下侧，另外两根平行设置在支撑机构的两根导轨固定杆的侧面；设置在升降平台下侧的两根升降导轨上对称安装第二滚轮组，尾部设置第二转动块；设置在支撑机构的两根导轨固定杆的侧面的两根升降导轨上对称安装第一滚轮组，尾部设置第一转动块；第一滚轮组和第二滚轮组中各自包括两个滚轮；升降杆有四根，其中两根的一端与第一转动块连接，另一端与第二滚轮组的轴端连接，另外两根的一端与第二转动块连接，另一端与第一滚轮组的轴端连接，四根升降杆被分为基于升降杆的中心孔同轴的X状的两个升降杆组；两个升降杆组的中心孔之间用升降杆连接杆相连；连接桥呈三角结构，上部两侧与导轨固定杆侧面升降导轨内的第一滚轮组连接，连接桥下端设置螺纹孔，升降电机安装在主支撑板上，升降电机的出轴端通过联轴器和升降丝杆的一端连接，升降丝杆的另一端穿过连接桥下端的螺纹孔连接在主支撑板上；行走机构包括对称设置在支撑机构两侧的两个履带轮机构；每个履带轮机构包括履带主支架、履带侧支架、两个履带支重轮、履带和轮毂电机，两个履带支重轮之间安装轮毂电机，履带套设在两个履带支重轮上，轮毂电机与履带相配合，轮毂电机带动履带的转动使得两个履带支重轮向前移动，履带支重轮和轮毂电机的两侧分别安装履带主支架和履带侧支架，履带主支架上设置用于和支撑机构中摆架连接的摆架销。本专利技术中，主支撑板的下部前端对称设置两个车灯。本专利技术中，支撑块为8块。本专利技术中，升降导轨的前端设置升降导轨限位块。本专利技术中，升降丝杆通过升降丝杆轴承座安装在主支撑板上。本专利技术中，轮毂电机采用外转子结构，履带安装在外转子上。和现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种履带式管径重力自适应机器人底盘，主要采用重力自适应技术，可以实现行走机构在相应范围内的自我调整，使得管道机器人能够适用于现有通用的管道直径，拓展其使用范围延伸其使用空间。具有较高的稳定性、实用性、安全性等特点，且造价低廉、结构简单和机动灵活性强。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的展开示意图。图3为本专利技术的主视图。图4为本专利技术的后视图。图5为本专利技术的部分结构示意图。图6为本专利技术的行走机构结构示意图一。图7为本专利技术的行走机构内部结构示意图。图8为本专利技术的行走机构结构示意图二。图9为本专利技术的升降机构仰视图。图10为本专利技术的第一滚轮组结构示意图。图11为本专利技术的第二滚轮组结构示意图。图12为本专利技术滚轮侧支架示意图。图13为本专利技术的支撑机构俯视图。图14为本专利技术的支撑机构结构示意图。图15为本专利技术的整体示意图。附图标记说明：100-支撑机构、101-主支撑板、102-连接梁、103-摆架、104-导轨固定杆、105-车灯、200-升降机构、201-升降平台、202-升降导轨、203-升降导轨限位块、204-第一转动块、205-第二转动块、206-第一滚轮组、2061-第一滚轮支架、2062-滚轮侧支架、2063-滚轮、207-第二滚轮组、2071-第二滚轮支架、208-连接桥、209-升降电机支架、210-升降电机、211-联轴器、212-升降丝杆、213-升降丝杆轴承座、214-石墨轴承、215-升降杆、216-升降杆销钉、217-升降杆连接杆、218-支撑块、300-行走机构、301-履带主支架、302-履带侧支架、303-履带支重轮、304-履带、305-轮毂电机、306-石墨铜套、307-摆架销、308-接线弯头。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1~图15所示，一种履带式管径重力自适应机器人底盘，包括支撑机构100、升降机构200和行走机构300。支撑机构100包括主支撑板101、连接梁102、摆架103、导轨固定杆104和车灯105。主支撑板101为本专利技术的主要结构，其上设置众多相应的部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种履带式管径重力自适应机器人底盘，其特征在于，其包括支撑机构（100）、升降机构（200）和行走机构（300）；其中：/n支撑机构（100）包括主支撑板（101），主支撑板（101）的中间位置设置方形孔，方形孔的两侧对称设置两根导轨固定杆（104）；主支撑板（101）的两侧对称设置两根摆架（103）；/n升降机构（200）包括升降平台（201）、升降导轨（202）、第一转动块（204）、第二转动块（205）、第一滚轮组（206）、第二滚轮组（207）、连接桥（208）、升降电机（210）、升降丝杆（212）和升降杆（215）；升降平台（201）设置在支撑机构（100）上方，升降平台（201）的底面四周设有若干支撑块（218），升降导轨（202）设有四根，其中两根平行设置在升降平台（201）的下侧，另外两根平行设置在支撑机构（100）的两根导轨固定杆（104）的侧面； 设置在升降平台（201）下侧的两根升降导轨（202）上对称安装第二滚轮组（207），尾部设置第二转动块（205）；设置在支撑机构（100）的两根导轨固定杆（104）的侧面的两根升降导轨（202）上对称安装第一滚轮组（206），尾部设置第一转动块（204）；第一滚轮组（206）和第二滚轮组（207）中各自包括两个滚轮；升降杆（215）有四根，其中两根的一端与第一转动块（204）连接，另一端与第二滚轮组（207）的轴端连接，另外两根的一端与第二转动块（205）连接，另一端与第一滚轮组（206）的轴端连接，四根升降杆（215）被分为基于升降杆（215）的中心孔同轴的X状的两个升降杆组；两个升降杆组的中心孔之间用升降杆连接杆（217）相连；连接桥（208）呈三角结构，上部两侧与导轨固定杆（104）侧面升降导轨（202）内的第一滚轮组（206）连接，连接桥（208）下端设置螺纹孔，升降电机（210）安装在主支撑板（101）上，升降电机（210）的出轴端通过联轴器（211）和升降丝杆（212）的一端连接，升降丝杆（212）的另一端穿过连接桥（208）下端的螺纹孔连接在主支撑板（101）上；/n行走机构（300）包括对称设置在支撑机构（100）两侧的两个履带轮机构；每个履带轮机构包括履带主支架（301）、履带侧支架（302）、两个履带支重轮（303）、履带（304）和轮毂电机（305），两个履带支重轮（303）之间安装轮毂电机（305），履带（304）套设在两个履带支重轮（303）、上，轮毂电机（305）与履带（304）相配合，轮毂电机（305）带动履带（304）的转动使得两个履带支重轮（303）向前移动，履带支重轮（303）和轮毂电机（305）的两侧分别安装履带主支架（301）和履带侧支架（302），履带主支架（301）上设置用于和支撑机构（100）中摆架（103）连接的摆架销（307）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种履带式管径重力自适应机器人底盘，其特征在于，其包括支撑机构（100）、升降机构（200）和行走机构（300）；其中：
支撑机构（100）包括主支撑板（101），主支撑板（101）的中间位置设置方形孔，方形孔的两侧对称设置两根导轨固定杆（104）；主支撑板（101）的两侧对称设置两根摆架（103）；
升降机构（200）包括升降平台（201）、升降导轨（202）、第一转动块（204）、第二转动块（205）、第一滚轮组（206）、第二滚轮组（207）、连接桥（208）、升降电机（210）、升降丝杆（212）和升降杆（215）；升降平台（201）设置在支撑机构（100）上方，升降平台（201）的底面四周设有若干支撑块（218），升降导轨（202）设有四根，其中两根平行设置在升降平台（201）的下侧，另外两根平行设置在支撑机构（100）的两根导轨固定杆（104）的侧面；设置在升降平台（201）下侧的两根升降导轨（202）上对称安装第二滚轮组（207），尾部设置第二转动块（205）；设置在支撑机构（100）的两根导轨固定杆（104）的侧面的两根升降导轨（202）上对称安装第一滚轮组（206），尾部设置第一转动块（204）；第一滚轮组（206）和第二滚轮组（207）中各自包括两个滚轮；升降杆（215）有四根，其中两根的一端与第一转动块（204）连接，另一端与第二滚轮组（207）的轴端连接，另外两根的一端与第二转动块（205）连接，另一端与第一滚轮组（206）的轴端连接，四根升降杆（215）被分为基于升降杆（215）的中心孔同轴的X状的两个升降杆组；两个升降杆组的中心孔之间用升降杆连接杆（217）相连；连接桥（208）呈三角结构，上部两侧与导轨固定杆（104）侧面升降导轨（202）内的第一滚轮组（206）连接，连接桥（208）下端设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：董非，方戍，王勇，刘力涛，李涛，杜灵辉，丁泽文，
申请(专利权)人：江苏丞工科技有限公司，浙江丞士机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32