一种基于磁流变液的管道磁控机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及亚厘米级管道机器人技术领域，尤其涉及一种基于磁流变液的管道磁控机器人，包括填充磁流变液的软体橡胶环、内部驱动永磁体、滑块、滚轮以及相互对称的左支架、右支架，左支架、右支架为半环形并且套接在软体橡胶环内，内部驱动永磁体嵌入左支架、右支架之间，滑块固接在内部驱动永磁体的下端，滚轮铰接在左支架、右支架的下端，滑块位于两个滚轮中间并做上下滑动，本实用新型专利技术利用磁流变液与内部驱动永磁体组合，提高了微型磁控机器人的磁感应强度和表面变形能力，左支架、右支架能够径向扩张

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁流变液的管道磁控机器人


[0001]本技术涉及亚厘米级管道机器人
，尤其涉及一种基于磁流变液的管道磁控机器人。

技术介绍

[0002]近些年来，微型管道机器人迅速发展，与传统的机电一体化系统一样，微型管道机器人系统也由机构本体、执行装置、检测装置、控制系统、动力系统等几部分组成，微型管道机器人的驱动控制系统由驱动器、通信和能量供给等部分组成，是微小型机器人的关键基础部件，它的性能直接影响微小型机器人机构的性能。
[0003]现有的管道机器人大都是履带或者轮胎式机器人，这样的管道机器人主要用于在水平管道和倾斜角度较小的管道行走。当管道倾斜角度较大或者竖直时，履带式、轮胎式管道机器人只有下端的履带和轮胎和管道内壁进行接触，履带轮胎与管道内壁的摩擦力不足，管道机器人很难在管道内行走，并且很容易从管道脱落。

技术实现思路

[0004]为了克服上述
技术介绍
中存在的不足，本技术的目的在于提供一种基于磁流变液的管道磁控机器人，本技术利用磁流变液与内部驱动永磁体组合，提高了微型磁控机器人的磁感应强度和表面变形能力；左支架、右支架能够径向扩张
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收缩，调节机器人表面与管道内壁的接触摩擦力，实现了在大角度斜管道和垂直管道中的运动，有效解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术技术解决方案如下：
[0006]一种基于磁流变液的管道磁控机器人，其特征在于：包括填充磁流变液的软体橡胶环、内部驱动永磁体、滑块、滚轮以及相互对称的左支架、右支架，所述左支架、右支架为半环形并且套接在软体橡胶环内，所述内部驱动永磁体嵌入左支架、右支架之间，所述滑块固接在内部驱动永磁体的下端，所述滚轮铰接在左支架、右支架的下端，所述滑块位于两个滚轮中间并做上下滑动。
[0007]优选地，所述左支架、右支架靠近内部驱动永磁体的一侧设置有相互对称的侧限位块，所述内部驱动永磁体沿侧限位块做上下滑动，所述侧限位块内部驱动永磁体进行限位，使内部驱动永磁体上下移动时，不会跑偏和倾斜，使内部驱动永磁体上的滑块可以准确的插入到滚轮之间。
[0008]优选地，所述侧限位块设置成上窄下宽的倾斜面，所述内部驱动永磁体两侧固接有下窄上宽的斜块，所述斜块与侧限位块滑动连接，所述左支架、右支架内表面的上侧设置有上限位块，所述上限位块与内部驱动永磁体上侧形状相匹配，内部驱动永磁体收缩时，内部驱动永磁体正好嵌在侧限位块与上限位块之间，两个侧限位块和上限位块对内部驱动永磁体进行限位。
[0009]本技术有益效果如下：
[0010]1、本技术利用磁流变液与内部驱动永磁体组合，提高了微型磁控机器人的磁感应强度和表面变形能力；
[0011]2、本技术利用外部驱动永磁体控制内部驱动永磁体向上或向下移动，当内部驱动永磁体向下移动时，带动滑块插入滚轮中，实现左支架、右支架径向扩张，进而使软体橡胶环扩张，当内部驱动永磁体向上移动时，带动滑块远离滚轮，实现左支架、右支架收缩，进而使软体橡胶环收缩，通过软体橡胶环的收缩和扩张，调节机器人表面与管道内壁的接触摩擦力，实现了在小尺寸斜管道和垂直管道中的运动。
[0012]本技术操作简单，功能实用，十分值得推广。
附图说明
[0013]图1为本技术装配示意图。
[0014]图2为本技术装配截面示意图。
[0015]图3为本技术左支架、右支架结构示意图。
[0016]其中：1、软体橡胶环，2、左支架，3、斜块，4、内部驱动永磁体，5、滚轮，6、滑块，7、右支架，8、上限位块，9、侧限位块。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0018]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以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。
[0019]本技术使用原理和过程如下：
[0020]请参阅图1至图3，一种基于磁流变液的管道磁控机器人，其特征在于：包括填充磁流变液的软体橡胶环1、内部驱动永磁体4、滑块6、滚轮5以及相互对称的左支架2、右支架7，所述左支架2、右支架7为半环形并且套接在软体橡胶环1内，所述内部驱动永磁体4嵌入左支架2、右支架7之间，所述滑块6固接在内部驱动永磁体4的下端，所述滚轮5铰接在左支架2、右支架7的下端，所述滑块6位于两个滚轮5中间并做上下滑动。
[0021]所述软体橡胶环1在径向上具有扩张和收缩的自由度。软体橡胶环1内侧受到向外的压力时，软体橡胶环1会向外扩张，磁控机器人外径变大；向外的压力消失时，软体橡胶环1会收缩，磁控机器人外径变小。
[0022]所述磁流变液的设置可以增强机器人的磁场强度；提高表面的软体特性；增强软体橡胶环1与管道内壁或者其他物体的接触表面积。
[0023]在本实施例中，所述左支架2、右支架7靠近内部驱动永磁体4的一侧设置有相互对称的侧限位块9，所述内部驱动永磁体4沿侧限位块9做上下滑动，所述侧限位块9内部驱动永磁体4进行限位，使内部驱动永磁体4上下移动时，不会跑偏和倾斜，使内部驱动永磁体4上的滑块6可以准确的插入到滚轮5之间。
[0024]在本实施例中，所述侧限位块9设置成上窄下宽的倾斜面，所述内部驱动永磁体4两侧固接有下窄上宽的斜块3，所述斜块3与侧限位块9滑动连接，所述左支架2、右支架7内表面的上侧设置有上限位块8，所述上限位块8与内部驱动永磁体4上侧形状相匹配，内部驱动永磁体4收缩时，内部驱动永磁体4和斜块3正好嵌在侧限位块9与上限位块8之间，两个侧限位块9和上限位块8对内部驱动永磁体4进行限位。
[0025]在本实施例中，内部驱动永磁体4配备有外部驱动永磁体(图中未画出)，通过外部驱动永磁体可控制内部驱动永磁体4运动，进而实现磁控机器人运动。外部驱动永磁体的旋转运动，对机器人内部的内部驱动永磁体4产生磁力矩，激励磁控机器人旋转，具体的说：当外部驱动永磁体距离磁控机器人较远的位置旋转时，磁控机器人进产生对应的旋转运动，磁控机器人实现滚动运动，实现滚动运动；当外部驱动永磁体的N极或者S极靠近磁控机器人时，磁控机器人内部的内部驱动永磁体4才会在径向上移动，进而实现软体橡胶环1的扩张或收缩。
[0026]通过外部驱动永磁体控制磁控机器人运动，在管道的凹凸内表面，磁控机器人表面通过磁流变液软体橡胶环1增加了接触面积，提高机器人的运动转矩。
[0027]在本实施例中，当外部驱动永磁体的S极靠近磁控机器人时，内部驱动永磁体4沿径向向下滑动，并推动滑块6插入两个滚轮5之间，两个滚轮5向外扩张，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁流变液的管道磁控机器人，其特征在于：包括填充磁流变液的软体橡胶环、内部驱动永磁体、滑块、滚轮以及相互对称的左支架、右支架，所述左支架、右支架为半环形并且套接在软体橡胶环内，所述内部驱动永磁体嵌入左支架、右支架之间，所述滑块固接在内部驱动永磁体的下端，所述滚轮铰接在左支架、右支架的下端，所述滑块位于两个滚轮中间并做上下滑动。2.如权利要求1所述的一种基于磁流变液的管道磁控机器人，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：华德正，刘新华，郝敬宾，王百一，申玉瑞，方淙敏，
申请(专利权)人：宿迁中矿智能装备研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：