本实用新型专利技术公开了一种能自适应管径及转弯的管道检测机器人。包括两个机体，分别为第一机体和第二机体，以及连接第一机体和第二机体的连接组，第一机体和第二机体上均设置有支撑机构，所述支撑机构的末端装有行走机构。通过改变支撑机构展开直径的大小的运动来自适应不同直径的管道，通过连接组件的根据弯道的形状自动适应其弯曲路径。形状自动适应其弯曲路径。形状自动适应其弯曲路径。
【技术实现步骤摘要】
一种能自适应管径及转弯的管道检测机器人
[0001]本技术涉及机器人
，更具体的，涉及一种管道检测机器人。
技术介绍
[0002]当前诸多行业如石油、天然气、给排水、锅炉、中央空调通风等行业中，管道的使用量急速增长，其作用不可小觑。但由于管道的长时间运行，受到环境变化、介质腐蚀，疲劳破坏等因素必将造成管道内壁局部变薄、焊缝开裂、管道变形等故障。管壁的完整性对管道安全影响极大，所以使用管道机器人进入管道查明管道内部情况或排除管道隐患，这是很有必要的。如果是人工作业的话，往往存在较大的安全隐患，而且劳动强度高，不利于工人的健康。这时的管道机器人智能作业可有效提高作业的安全性能。
[0003]现有的一种货轮管道自适应检测机器人，包括主体，主体分为两部分且均包含变径机构、弯道适应机构、附壁轮、第一动力装置、第二动力装置。该设备的变径是需要直流电机的输出轴与联轴器连接，联轴器载荷变径机构连接。
[0004]但是在上述的技术方案中，变径机构是通过电机驱动变径机构实现变径，需要多带一个电机，在行走过程中遇到凸起或者管径变化的时候，无法自动调节机身展开直径来继续行走；而且多了一个电机导致该设备结构变得复杂。
技术实现思路
[0005]本技术为克服上述有现有技术方案中不能自动适应不同管径的问题，提供一种管道检测机器人，在管道内行走时能够自动调节自身展开直径，使得管道探测机器人时刻紧贴墙壁。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案如下：
[0007]一种能自适应管径及转弯的管道检测机器人，包括两个机体，分别为第一机体和第二机体，以及连接所述第一机体和第二机体的连接组件，所述第一机体和第二机体上均设置有支撑机构，所述支撑机构与行走机构固定连接。所述机体上均设有支撑机构，支撑机构包括压力包括杆套、压力弹性件、圆柱杆和调节组件，所述调节组件包括固定杆、支撑杆，压力弹性件可以为弹簧，弹簧的一端与杆套相抵接，另一端与圆柱杆的凸起部相抵接。
[0008]在上述技术方案中，所述连接组件有两种作用，一是连接两个机体，二是起到自适应弯道的功能；连接组件有万向节组件、弹簧或万向节组件与拉簧的组合体三种方案；三种组合在转弯的时候都能够发生变形，从而在第一机体在转弯的时候跟随弯道形变并能够保持与第二机体的连接，让第一机体和第二机体能够顺利通过弯道。所述支撑机构上设有调节组件，所述调节组件每个机体上最少设有三组，三组支撑组件圆周分布在机体上，在进入弯道时，支撑组件发生弹性形变后会施加反作用力给机身，因此至少要有三组调节组件才能保证运行的平稳性。所述调节组件包括支撑杆和固定杆，支撑杆的末端与行走机构连接，当进入小直径的管道时，行走机构受到来自管壁的压力，受到压力后支撑机构中的杆套会压缩压力弹性件并向连接组件方向移动，杆套向连接组件方向移动时，杆套带动支撑杆和
固定杆摆动，固定杆向圆柱杆的方向运动，固定杆与圆柱杆之间的夹角变小，调节组件的展开直径变小；此时压力弹性件处于压缩状态，因此具有弹力施加给支撑机构中的杆套，使支撑机构保持一个扩张力，从而保证行走机构与管壁保持紧密贴合。当进入大直径的管道时，压力弹性件会施加弹力给杆套，杆套会向机体方向移动，杆套再带动支撑杆和固定杆，固定杆向远离圆柱杆的方向移动，固定杆与圆柱杆之间的夹角变大，调节组件的展开直径变大，所以能适应一定范围内的不同直径的管道。
[0009]优选的，所述连接组件包括多个万向节、连接两个相邻的所述万向节的十字轴和位于连接组件两端且通过所述十字轴与所述万向节连接的万向节头；所述万向节包括板状部，所述板状部的两个端面均设置有两个带通孔的连接耳板，所述十字轴包括鼓形部，所述鼓形部的圆周曲面上均匀分布四个连接柱体，十字轴上面的相对的两个连接柱体分别与相邻的万向节的耳板活动连接；所述万向节头形状包括板部，所述板部一个端面设有两个带通孔的耳板，另一个端面设有与机体相连接的连接端。所述十字轴上面的相对的两个连接柱体分别与相邻的万向节的耳板活动连接，所述万向节头共有两个，一个万向节头连接端与第一机体的圆柱杆连接，两个耳板与十字轴相对的两个连接柱体转动连接；另一个万向节头的连接端与第二机体连接，两个耳板与十字轴相对的两个连接柱体转动连接；这样起到了连接两个机体的作用，所述万向节头的耳板的一端均与万向节相对两个柱体转动连接。在自适应管径及转弯的管道检测机器人进入弯道的时候，连接组件中的十字轴相对于万向节固定不动，万向节会随着管道弯曲的方向绕着十字轴转动一定的角度，通过多个万向节转动角度的叠加，以此来实现自适应转弯的功能。
[0010]优选的，连接组件还包括有拉簧，所述万向节均设置有通孔，所述万向节均设置有安装孔，所述拉簧穿过所有所述通孔过之后，两端分别安装在两个所述万向节头的安装孔内；如果没有拉簧，因为重力原因，所述连接组件中的万向节组件中间部位会出现塌陷的情况，而且在出弯道后所述连接组件也不能及时恢复原状；因此需要所述拉簧给所述连接组件提供一定的弹性，所述拉簧的数量为2到 4根，数量太少会刚性不够，数量太多会影响转弯功能。所述通孔和所述安装孔的数量与拉簧的数量一致，所述通孔圆周等距安装在分布在所述万向节上，所述安装孔圆周等距分布在所述万向节头上，通孔和安装孔圆周等距分布，这样可以使整个连接组件均衡受到拉簧的弹力。
[0011]优选的，所述调节组件每个机体上设有三组，其圆周分布在机体上，但不是圆周等距离分布，其中一个调节组件与另外两个调节组件之间的夹角均为135
°
，另外两个调节组件之间的夹角为90
°
。这样设计可以进一步避免因为重力原因导致管道探测机器人的重心下降，导致运行时最上方的驱动轮无法接触到管壁，使管道探测机器人可以在管道内平稳运行。
[0012]优选的，所述圆柱杆还套装有限位弹性件，所述杆套在压力弹簧和限位弹性件之间滑动，限位弹性件能够限制杆套向机体方向移动的距离，可以令杆套向左运动到极限距离后，压力弹性件也处于压缩状态还或者正常状态，使得压力弹性件一直与圆柱杆凸起部相抵接，避免压力弹性件与圆柱杆凸起部分离，丧失自动调节的能力。
[0013]优选的，所述的行走机构包括驱动轮和电机，电机与所述固定轴连接，驱动轮与所述电机的输出端连接，行走机构的数量和固定杆的数量相同；每组所述行走机构上的所述驱动轮数量为两个，这样相较于只有一个驱动轮，这样可以增加驱动轮与管壁的接触面积，
驱动轮越多，行走机构与管壁直接的摩擦力越大，这样可以减少驱动轮与管壁之间的打滑情况，以增加运行的平稳性；因为每组行走机构上的所述驱动轮的数量为两个，所以电机选择双向电机。
[0014]优选的，所述驱动轮材料为可逆形变的高弹性聚合物材，如料橡胶，橡胶材质软，既可以增加驱动轮与管壁之间的摩擦力，也可以保护管道内壁，还可以起到一定的减震作用。
[0015]优选的，所述行走机构还包括电机驱动器，所述电机驱动器为是专用于控制电机的控制器，控制器由集成电路构成，可以同时控制所有电机，所述电机驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能自适应管径及转弯的管道检测机器人，包括两个机体，分别为第一机体(1)和第二机体(2)，以及连接所述第一机体(1)和第二机体(2)的连接组件(3)，其特征在于，所述第一机体(1)和第二机体(2)上均设置有支撑机构(4)，所述支撑机构(4)与行走机构(5)固定连接；所述支撑机构(4)包括杆套(41)、压力弹性件(42)、圆柱杆(43)和调节组件，所述调节组件包括支撑杆(44)和固定杆(45)，调节组件每个机体上最少有三组，相邻两个调节组件之间的夹角最少为90
°
；所述支撑杆(44)一端与杆套(41)转动连接，另一端与固定杆(45)的中间部位转动连接，所述固定杆(45)的一端与所述机体转动连接，另一端与所述行走机构(5)固定连接；所述杆套(41)和压力弹性件(42)套装在所述圆柱杆(43)上，所述圆柱杆(43)的一端与所述机体连接，另一端设置有与所述压力弹性件(42)抵接的凸起部位。2.根据权利要求1所述的能自适应管径及转弯的管道检测机器人，其特征在于，所述圆柱杆还套装有限位弹性件(46)，所述杆套(41)位于所述限位弹性件(46)和所述压力弹性件(42)之间。3.根据权利要求1所述的能自适应管径及转弯的管道检测机器人，其特征在于，所述连接组件(3)包括多个万向节(31)、连接两个相邻的所述万向节(31)的十字轴(32)和位于两端且通过所述十字轴(32)与所述万向节(31)连接的万向节头(33)；所述连接组件(3)通过所述万向节头(33)分别与所述第一机体(1)和第二机体(2)连接。4.根据权利要求3所述的能自适应管径及转弯的管道检测机器人，其特征在于，所述万向节(31)包括板状部，所述板状部的两个端面均设置有两个带通孔的连接耳板(311)，所述十字轴(32)包括鼓形部，所述鼓形部的外周侧壁上均匀分布...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁登科，邵子宴，唐晋辉，王隆燕，张乐桁，王康，
申请(专利权)人：无锡学院，
类型：新型
国别省市：
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