管道机器人制造技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域，提供了一种管道机器人，包括：激发器，产生电磁波；机器人本体，具有中间段、与中间段前端相连的前足以及与中间段后端相连的后足；接收器，至少为2个，用于接收电磁波并能够产生焦耳热使得前足、中间段、后足均能够在初始状态和膨胀状态之间切换进而使得机器人本体向前运动、停止或向后运动，本发明专利技术通过无线激发模式控制机器人在管道内运动，无需安装电池，依靠相变材料或流体的体积变化实现驱动行进，结构简单，控制精准，能够解决多种管道内的复杂的任务要求，为管道机器人提供了一种新的控制模式。器人提供了一种新的控制模式。器人提供了一种新的控制模式。

【技术实现步骤摘要】
管道机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体地，涉及一种管道机器人。

技术介绍

[0002]管道机器人在工业、医疗的应用越来越广泛，广泛应用于医疗监控、微管道安全检测、水下探测等领域。例如在医疗领域，血管机器人是一种可以进入血管并能够在血管内自由移动的微型机器人,它可以在血管里完成清除血栓、切除肿瘤、投放药物等工作，对防治心血管疾病具有重要的意义，是当前国内外微型机器人研究领域的热点，但现有的管道机器人一般需要电池供电，结构相对复杂，不能适应弯曲管道和粘稠的行进环境，鲁棒性差。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种管道机器人。
[0004]根据本专利技术提供的一种管道机器人，包括：
[0005]激发器，产生电磁波；
[0006]机器人本体，具有中间段、与中间段前端相连的前足以及与所述中间段后端相连的后足；
[0007]接收器，至少为2个，用于接收电磁波并能够产生热量使得所述前足、中间段、后足均能够在初始状态和膨胀状态之间切换进而使得机器人本体向前运动、停止或向后运动，其中：
[0008]当所述后足处于膨胀状态、前足处于初始状态时后足被定位在管道中，驱使所述中间段在初始状态和膨胀状态之间切换能够驱使所述前足前进或后退；
[0009]当所述前足处于膨胀状态后足处于初始状态时前足被定位在管道中，驱使所述中间段在初始状态和膨胀状态之间切换能够驱使所述后足前进或后退。
[0010]优选地，所述接收器包括填充有体积变化材料的接收器外壳，所述接收器外壳的内部配置有感应导体以及沿所述感应导体周向布置的接收线圈，所述感应导体处于体积变化材料中并在所述接收器的感应下能够产生焦耳热使得所述体积变化材料产生膨胀或在体积变化材料产生膨胀后感应导体不再产生焦耳热使得所述体积变化材料体积缩小。
[0011]优选地，所述前足、中间段、后足中各自具有的接收线圈分别具有不同的谐振频率进而使得能够通过激发器发射不同的谐振频率对前足、中间段、后足中的任一个的状态进行控制。
[0012]优选地，所述中间段分别与前足、后足连通或者不连通。
[0013]优选地，所述中间段分别通过两个单向阀与前足连通，中间段分别通过两个单向阀与后足连通。
[0014]优选地，管道机器人能够在浓稠状载体中运动。
[0015]优选地，对应的所述接收器均位于所述前足、中间段、后足的内部；或者
[0016]对应的所述接收器均位于所述管道的外部并采用如下任一种结构：
[0017]对应的所述接收器分别与前足、中间段、后足相连通；
[0018]对应的所述接收器分别与前足、后足相连通。
[0019]优选地，所述前足、中间段、后足均采用波纹管结构；或者
[0020]所述前足、后足均采用弹性膜结构。
[0021]优选地，所述前足被内部具有的前足弹性薄膜第三腔室、第四腔室，所述后足被内部具有的后足弹性薄膜通过弹性薄膜被分割为第一腔室、第二腔室，其中，第二腔室、第四腔室分别通过单向阀与所述中间段连通。
[0022]优选地，所述接收器自身的接收器外壳被前足、中间段、后足自身的壳体代替。
[0023]优选地，所述接收器外壳可形变或者不可形变；
[0024]所述接收线圈与激发器所具有的发射线圈的相对位置固定或者相对位置处于可变化的状态。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0026]1、本专利技术通过无线激发模式控制机器人在管道内运动，无需安装电池，依靠相变材料或流体的体积变化实现驱动行进，结构简单，控制精准，能够解决多种管道内的任务要求，为管道机器人提供了一种新的控制模式。
[0027]2、本专利技术中机器人本体可采用如弹性膜结构、波纹管等多种结构，能够应用于多种环境。
[0028]3、本专利技术除在管道内行进外，还能够在一些浓稠状载体、浓稠状流体中行进。
[0029]4、本专利技术中的激发器通过发射线圈发射不同频率的电磁波进而实现对机器人各个部位的精准控制，设计巧妙，控制方式简单。
附图说明
[0030]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0031]图1为本专利技术的结构示意图，其中，前足、中间段、后足均为波纹管的结构；
[0032]图2为接收器的截面示意图；
[0033]图3为本专利技术在管道中拐弯时的结构示意图；
[0034]图4为机器人本体完成一个周期作动的结构示意图；
[0035]图5为接收器布置在管道外部并分别通过管路与机器人连接时的结构示意图；
[0036]图6为接收器采用两个并布置在管道外部且接收器分别通过管路与机器人连接时的结构示意图；
[0037]图7为流体通过单向阀走向示意图，其中，虚线箭头为后足前进时流体的流向，实线箭头为前足前进时流体的流向；
[0038]图8为实施例5的结构示意图；
[0039]图9为实施例5中后足弹性壁面膨胀时的结构示意图；
[0040]图10为实施例5中流体通过单向阀走向示意图；
[0041]图11为实施例5中机器人的结构示意图，其中，后足展示了结构爆炸示意图；
[0042]图12为实施例5中机器人运动原理示意图；
[0043]图13为机器人在浓稠状载体中时的结构示意图；
[0044]图14为机器人在浓稠状载体中前足、后足两种状态的示意图，其中虚线为处于膨胀状态，实线为处于初始状态；
[0045]图15为单向阀的结构示意图，其中左侧的单向阀处于关闭状态，右侧的单向阀处于打开状态。
[0046]图中示出：
[0047]激发器1
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第三腔室232
[0048]机器人本体2
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第四腔室233
[0049]后足21
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前足弹性壁面234
[0050]后足弹性薄膜211
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单向阀24
[0051]第一腔室212
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悬臂梁241
[0052]第二腔室213
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中心板242
[0053]后足弹性壁面214
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环形支撑壳243
[0054]后足后壳215
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阀座25
[0055]第一凸齿2151
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接收器3
[0056]后足前壳216
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人，其特征在于，包括：激发器(1)，产生电磁波；机器人本体(2)，具有中间段(22)、与中间段(22)前端相连的前足(23)以及与所述中间段(22)后端相连的后足(21)；接收器(3)，至少为2个，用于接收电磁波并能够产生热量使得所述前足(23)、中间段(22)、后足(21)均能够在初始状态和膨胀状态之间切换进而使得机器人本体(2)向前运动、停止或向后运动，其中：当所述后足(21)处于膨胀状态、前足(23)处于初始状态时后足(21)被定位在管道(4)中，驱使所述中间段(22)在初始状态和膨胀状态之间切换能够驱使所述前足(23)前进或后退；当所述前足(23)处于膨胀状态后足(21)处于初始状态时前足(23)被定位在管道(4)中，驱使所述中间段(22)在初始状态和膨胀状态之间切换能够驱使所述后足(21)前进或后退。2.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所述接收器(3)包括填充有体积变化材料(34)的接收器外壳(31)，所述接收器外壳(31)的内部配置有感应导体(32)以及沿所述感应导体(32)周向布置的接收线圈(33)，所述感应导体(32)处于体积变化材料(34)中并在所述接收器(2)的感应下能够产生焦耳热使得所述体积变化材料(7)产生膨胀或在体积变化材料(7)产生膨胀后感应导体(32)不再产生焦耳热使得所述体积变化材料(7)体积缩小。3.根据权利要求2所述的管道机器人，其特征在于，所述前足(23)、中间段(22)、后足(21)中各自具有的接收线圈(33)分别具有不同的谐振频率进而使得能够通过激发器(1)发射不同的谐振频率对前足(23)、中间段(22)、后足(21)中的任一个的状态进行控制。4.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌堂，张亚辉，
申请(专利权)人：上海伶机智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：