一种管道机器人的行走机构制造技术

一种管道机器人的行走机构，该行走机的构履带一端与主动轮连接，另一端与从动轮连接，主动轮与轮毂电机相连，主动轮通过轮齿与从动轮接触，轮毂电机内置于主动轮，传动装置和制动装置整合在轮毂中，轮毂电机通过螺栓安装在支撑机构上，从动轮通过传动轴安装在支撑机构上，支撑机构通过平头柳钉安装在支架上，支架通过柳钉安装在支座上，液压杆一端与支撑机构连接，另一端通过金属舵盘与舵机连接，辅助从动轮安装在支撑机构中间。采用本实用新型专利技术履带轮式结构使爬坡能力较强，动力足够，使得该类机器人具有非常好的附着性，对于泥泞或有较厚油污的管道也能够进行可靠地行进。油污的管道也能够进行可靠地行进。油污的管道也能够进行可靠地行进。

【技术实现步骤摘要】
一种管道机器人的行走机构


[0001]本技术涉及机械工程
，具体是一种管道机器人的行走机构，适用于机器人在管道运动。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术、先进的控制理论和计算机技术的飞速发展，智能行走机器人已成为机器人领域应用最广泛、技术性最高的机器人之一。人工智能技术的日益成熟，导致智能机器人的发展速度变快，对使用智能行走机器人的自动导航、运输和检测的需求也在不断增长。特别是在许多比较危险的导航、运输和检查工作情景下，在各种环境中难以进行人工操作，更有必要减少人员参与，提高智能行走机器人的参与度。
[0003]近些年来，国内外已研发除了THES系列管道爬行机器人和“月球车”并联机器人等管道智能行走机器人，一般来说，一个比较成熟的系统已经形成，并在实际应用中取得了预期的效果，但它主要是针对管道直径，应用条件受空间尺寸的限制，仍有一定的局限性。
[0004]由于现代城市管道建设错综复杂，相关的管道检查与探测清淤工作安全系数较低、难度系数较大。且我国国内对于管道爬行机器人的研发相对起步较晚，相关技术与机械较为落后，且管道存在自身掩埋性等特性问题，目前采用的较多维修方式为挖掘法及抽样检测维修法等，但其准确率较低、随机性较强。在信息技术的应用和发展背景下，在管道中采用轨道行走机器人代替人工管道检测、管理和维护已成为未来管道维护的主要方向。
[0005]中国专利CN204109101061U介绍了一种地下管道清淤车，可实现非人工的安全的清淤工作，但其整体结构为四方体结构，且行走模式为轮式行走，不利于在管道进行360
°
全方位清淤工作，且没有很强的垂直管道爬坡能力。
[0006]中国专利CN2052031103U介绍了一种地下管道清淤车的智能前进系统，地下管道中清淤车能自动循迹能适应各种地下管道情况稳定可靠，使其拐弯容易，适应各种弯管，然而这种固定结构无法适应各种管径大小的排水管道。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种管道机器人的行走机构，能够适应各种管径大小的排水管道，对于泥泞或有较厚油污的管道也能够可靠的行进。
[0008]为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：一种管道机器人的行走机构，组成构件包括履带、轮毂电机、支架、支座、支撑机构、主动轮、从动轮、辅助从动轮、传动轴、液压杆、金属舵盘以及舵机，组成构件的具体结构和连接关系为：
[0009]所述履带一端与主动轮连接，另一端与从动轮连接，主动轮通过螺钉与轮毂电机相连，轮毂电机内置于主动轮，传动装置和制动装置整合在轮毂中，轮毂电机通过平头柳钉安装在支撑机构上，从动轮通过传动轴安装在支撑机构上，支架通过平头柳钉安装在支撑机构上，支架通过柳钉安装在支座上，液压杆一端通过平头柳钉与支撑机构连接，另一端通过金属舵盘与舵机连接，金属舵盘通过十字槽螺钉和防松螺栓与液压杆连接，辅助从动轮
通过传动轴安装在支撑机构中间。
[0010]所述履带采用橡胶履带。
[0011]所述舵机由电动机、传动部件和离合器组成，能够进行1100度变化角度控制方向。
[0012]所述舵机带有减速齿轮组，舵机带动液压杆转动一定的角度，实现二维空间的应用。
[0013]本技术突出在的优点在于：
[0014]1、本技术的管道机器人的行走机构每处的三个各间隔120
°
的履带轮可贴合管道形状，顶住管壁进行行走。本清淤机器人的履带轮式结构使爬坡能力较强，动力足够，在清淤状态下，通过履带卡住管壁，进而更好地克服反作用力；在行走状态时，履带式移动载体具有牵引力大、支撑面积大和触地压小的优势，能在管道中完成直线和各种曲线移动，另外，履带的结构使得该类机器人具有非常好的附着性，对于泥泞或有较厚油污的管道也能够进行可靠地行进。
[0015]2、通过机器人主体和履带轮之间的伸缩杆来适应不同管径的管道，当管径变大时，连接的伸缩液压杆伸长，使履带轮顶住管壁行走。
[0016]3、轨道结构采用橡胶轨道，具有体积小、重量轻的特点，可增加负重，携带更多设备；攀爬能力强，动力充足，管壁在清淤状态下可通过轨道，以更好地克服反应力；履带式移动载波具有牵引力大、支撑面积大、地面压力小等优点，可以在管道中完成直线和各种曲线运动，采取绕组运动、伸缩运动、横向运动、直线运动、冲刺、推进运动和跳跃、攀岩等运动，可以在草地上、在沙地上、树上、水中、废墟中的崎岖和岩石峭壁中；履带的结构使得该类机器人具有非常好的附着性，对于泥泞或有较厚油污的管道也能够进行可靠的行进。
[0017]4、轮毂电机具有较大的驱动力，适用于重载，直接驱动履带运动，从而驱动整体结构的向前、向后和转弯。驱动橡胶履带运动，通过控制轮毂电机的运动速度大小和方向，可以自由控制主动轮的速度，速度控制范围广，速度控制方法多种多样。
[0018]5、伸缩装置的液压棒具有自润滑、自冷、寿命长等特点，能克服机器人在恶劣环境下的磨损，利用机器人的一系列结构支持机器人的稳步进步。
[0019]机器人比确定空间位置和姿势所需的自由性更大，具有更大的灵活性和实用性。它可以基于障碍物的特征：通过压缩身体，避免更大、更高的障碍物，通过接近管壁来跨越更小、更低的障碍物，借助身体和障碍物时，反应力改变方向，继续移动。
[0020]伸缩结构具有缓冲效果，比较稳定。机器人可以通过在不同宽度的狭窄车道和不同直径的管道中稳定收缩液压棒进行爬行，并可以在斜坡上和墙壁根部攀爬时，分别控制一侧移动结构的高度，以向前移动。当受到约束时，可以通过控制机械结构部分的运动方向来避开移动障碍物。
附图说明
[0021]图1是本技术所述的管道机器人的行走机构的结构示意图。
[0022]图中标记为，橡胶履带1、公制螺钉2、轮毂电机3、平头柳钉4、支架5、柳钉6、支座7、支撑机构10、辅助从动轮9、从动轮13、传动轴11、液压杆12、金属舵盘14、舵机15、防松螺栓16。
具体实施方式
[0023]以下通过附图和实施例对本技术的技术方案作进一步描述。
[0024]首先需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0025]在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人的行走机构，组成构件包括履带、轮毂电机、支架、支座、支撑机构、主动轮、从动轮、辅助从动轮、传动轴、液压杆、金属舵盘以及舵机，其特征在于，组成构件的具体结构和连接关系为：所述履带一端与主动轮连接，另一端与从动轮连接，主动轮通过螺钉与轮毂电机相连，轮毂电机内置于主动轮，传动装置和制动装置整合在轮毂中，轮毂电机通过平头柳钉安装在支撑机构上，从动轮通过传动轴安装在支撑机构上，支架通过平头柳钉安装在支撑机构上，支架通过柳钉安装在支座上，液压杆一端通过平头柳钉与支撑机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，黄震，蔡大勇，马春，陈怡淼，张悦然，周致遐，胡钊健，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：新型
国别省市：