一种用于管道机器人的行走单元及包括该行走单元的管道机器人制造技术

本申请公开了一种用于管道机器人的行走单元，所述行走单元所述行走单元包括中心主架、N个活动支臂和N个随动支臂，所述活动支臂和随动支臂间隔设置在中心主架的四周。N个活动支臂和N个随动支臂呈反向、相互间隔的设置在中心主架四周，有效利用管道内狭小空间，增加了行走单元与管道的接触面积，也避免了同一朝向带来的拥挤和空间限制。朝向带来的拥挤和空间限制。朝向带来的拥挤和空间限制。

【技术实现步骤摘要】
一种用于管道机器人的行走单元及包括该行走单元的管道机器人


[0001]本申请涉及智能机器人
，更具体地说，尤其涉及一种用于管道机器人的行走单元及包括该行走单元的管道机器人。

技术介绍

[0002]随着中国城市化进程的快速发展，城市所需的地下管网越来越多。地下管网是城市的“生命线”，是城市赖以生存和发展的基础，在城市基础设施高质量发展中发挥着重要作用。然而，当前我国一些城市地下管网建设水平相对滞后，已无法满足经济高质量发展的要求，比如管道建设过程中会需要通过某种方式来记录管道的地理位置，以便后期的为护和保养。
[0003]管道机器人是一种可沿管道内部行走，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，可进行一系列管道作业的特种机器人，包括多种检测设备。大部分管道是水平铺设，普通的管道机器人很容易实现沿水平方向在管道内行进，但是对于倾斜角度高，甚至垂直分布的管道，如何提高管道机器人在管道内壁内的攀爬力已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本申请提供一种用于管道机器人的行走单元，利用多支臂结构加强行走单元与管道内壁的支撑力，使得行走单元的行走轮强力贴合管壁，以实现平稳攀爬。
[0005]本申请提供的技术方案如下：一种用于管道机器人的行走单元，所述行走单元所述行走单元包括中心主架、N个活动支臂和N个随动支臂，所述活动支臂和随动支臂间隔设置在中心主架的四周；所述中心主架的两端分别设有第一固定座和第二固定座；所述活动支臂第一端与第二固定座转动连接，活动支臂中部与中心主架中部可折叠连接，活动支臂第二端设有行走轮且朝向第一固定座一侧；所述随动支臂第一端与第一固定座转动连接，随动支臂中部与中心主架中部可折叠连接，随动支臂第二端朝向第二固定座一侧；所述活动支臂带有电机，电机用于驱动活动支臂的行走轮紧贴管壁前进或后退。
[0006]作为优选，所述中心主架还包括预紧轴座，预紧轴座一侧通过第一螺杆与第一固定座连接，预紧轴座另一侧通过第二螺杆与第二固定座连接；所述第一固定座和第二固定座之间设有相互穿插的N个第一导向轴和N个第二导向轴；第一导向轴和第二导向轴的中部设有一连接座；N个所述活动支臂的中部与第一导向轴的连接座通过可折叠活动板连接，第一导向轴上套设有弹性件，弹性件位于第一预紧块的支架与第二固定座之间；N个所述随动支臂的中部与第二导向轴的连接座通过可折叠活动板连接，第二导向轴上套设有弹性件，弹性件位于第二预紧块的支架与第一固定座之间。
[0007]作为优选，所述第一固定座和第一螺杆之间通过第一预紧块连接，第二固定座和
第二螺杆之间通过第二预紧块连接。
[0008]作为优选，所述第一预紧块和第二预紧块的一圈均伸出N个支架，每个支架上均设有导向槽；所述第一导向轴穿过第一预紧块的导向槽设置，所述第二导向轴穿过第二预紧块的导向槽设置。
[0009]作为优选，所述预紧轴座的外圈均匀设有多个凹口，第一固定座和第二固定座之间设有多个限位板；所述限位板插入预紧轴座的凹口内，用于防止预紧轴座的周向旋转。
[0010]作为优选，所述中心主架的一端设置有传感器舱，传感器舱内安装有检测器件。
[0011]作为优选，所述传感器舱位于第一固定座外侧或第二固定座外侧。
[0012]有益效果：本申请中（1）行走单元的N个活动支臂和N个随动支臂相对中心主架（或预紧轴座）呈左右对称设置，N个活动支臂和N个随动支臂反向间隔设置，行走单元通过中心主架与活动支臂的连接设计和结构设计，使得转动第二螺杆可调节第二固定座和预紧轴座之间的相对距离，同时带动活动支臂相对预紧轴座向外扩展或向内收缩，以适应不同内径的管道，使得安装在活动支臂上的行走轮与管道内壁紧密相抵；转动第一螺杆可调节第一固定座和预紧轴座之间的相对距离，同时带动随动支臂相对预紧轴座向外扩展或向内收缩，以适应不同内径的管道，使得安装在随动支臂上的行走轮与管道内壁紧密相抵，随动支臂的设置加强了行走单元与管道内壁的支撑性；（2）每个活动支臂带有独立电机驱动行走轮前进或后退，使得行走单元可在管道内实现双向运行，无需掉头；（3）预紧轴座外圈凹口与限位板的结合，有助于防止预紧轴座的周向旋转，保证行走单元运行的平稳性；（4）活动支臂、随动支臂与弹性件相互配合组成的弹性摆臂具有弹性伸张功能，当行走单元在管内遇到钢管变形区域或焊疤时能自动伸张从而保证行走轮能实时贴紧管；（5）N个活动支臂和N个随动支臂呈反向、相互间隔的设置在中心主架四周，有效利用管道内狭小空间，增加了行走单元与管道的接触面积，也避免了同一朝向带来的拥挤和空间限制；（6）多支臂方向相错的结构使得行走单元适用于倾斜角度在40
°‑
90
°
的管道，尤其适用垂直管道，攀爬力强。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实施例提供的行走单元示意图；
[0015]图2为图1中的中心主架示意图（1）；
[0016]图3为图1中的中心主架示意图（2）；
[0017]图4为图1中的支臂示意图；
[0018]图5为第一预紧块示意图；
[0019]图6为预紧轴座示意图；
[0020]图中：110、传感器舱；120、活动支臂；130、随动支臂；1001、第一固定座；1002、第二固定座；1003、预紧轴座；1003
‑
1、凹口；1005、弹性件；1006、第一螺杆；1007、第二螺杆；1008、第一预紧块；1008
‑
1，支架；1009
‑
1、第一导向轴；1009
‑
2、第二导向轴； 1501、连接座；1502、活动板；2002、臂式安装架；2003、电机；2004、行走轮。
具体实施方式
[0021]为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]一种用于管道机器人的行走单元，用于搭载检测器件，在动力单元和控制器单元的配合下在管道内行进。动力单元是指为行走单元提供行进动力的单元，控制器单元是指与检测器件连接并指挥行走单元行进方向的控制单元。本申请主要保护行走单元的结构特征。行走单元的特殊设计使其更加适用于在垂直管道内运行的管道机器人上。
[0023]如图1所示，行走单元包括：中心主架、安装在中心主架四周的3个活动支臂120和3个随动支臂130、以及用于安装检测器件的传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管道机器人的行走单元，其特征在于，所述行走单元包括中心主架、N个活动支臂和N个随动支臂，所述活动支臂和随动支臂间隔设置在中心主架的四周；所述中心主架的两端分别设有第一固定座和第二固定座；所述活动支臂第一端与第二固定座转动连接，活动支臂中部与中心主架中部可折叠连接，活动支臂第二端设有行走轮且朝向第一固定座一侧；所述随动支臂第一端与第一固定座转动连接，随动支臂中部与中心主架中部可折叠连接，随动支臂第二端朝向第二固定座一侧；所述活动支臂带有电机，电机用于驱动活动支臂的行走轮紧贴管壁前进或后退。2.根据权利要求1所述的一种用于管道机器人的行走单元，其特征在于，所述中心主架还包括预紧轴座，预紧轴座一侧通过第一螺杆与第一固定座连接，预紧轴座另一侧通过第二螺杆与第二固定座连接；所述第一固定座和第二固定座之间设有相互穿插的N个第一导向轴和N个第二导向轴；第一导向轴和第二导向轴的中部均设有一连接座；所述活动支臂的中部与对应的第一导向轴的连接座通过可折叠活动板连接，第一导向轴上套设有弹性件，弹性件位于第一预紧块的支架与第二固定座之间；所述随动支臂的中部与对应的第二导向轴的连接座通过可折叠活动板连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，胡远俊，陈新华，余雷卓，文鹏，张治牧，
申请(专利权)人：杭州赫恩数字技术有限公司，
类型：新型
国别省市：