一种避障管道检测机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种避障管道检测机器人。机器人两个行走部分别螺纹连接在机身的两端，探测头安装在其中一个行走部上；机身包括主梁和操作台，操作台位于主梁的正下方，操作台的相对的其中两边通过竖直布置的连接板套装在主梁的两端；两个行走部分别同轴螺纹连接主梁的两端。本发明专利技术通过转向关节改变滚轮的前进方向，改变支撑腿在被检测管道周向上的位置从而避开管道内部障碍，适应更多作业环境，在前进的同时可完成避障，可高效完成避障功能。本发明专利技术还可以通过变径关节在不同直径的管道内部作业，适用于不同的场景。适用于不同的场景。适用于不同的场景。

【技术实现步骤摘要】
一种避障管道检测机器人


[0001]本专利技术涉及了一种检测机器人，具体涉及一种避障管道检测机器人。

技术介绍

[0002]由于管道内部作业空间狭窄、恶劣，当管道出现损坏、故障或者定期检车时，使用人工完成任务不仅费时费力，还可能由于作业环境无法开展人工作业。目前，现有管道检测机器人进能在被检测管道轴向上移动，在遇到障碍时(例如管道破损等)无法越过。为此，需要一种能实现避障功能的管道检测机器人。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种避障管道检测机器人。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术避障管道检测机器人包括机身、两个行走部和探测头，两个行走部分别螺纹连接在机身的两端，探测头安装在其中一个行走部上；机身包括主梁和操作台，主梁为管状结构并与检测机器人的前进方向平行，用于安装外部执行装置的操作台为板状结构，操作台位于主梁的正下方，操作台的相对的其中两边通过竖直布置的连接板套装在主梁的两端；两个行走部分别通过连接螺纹同轴螺纹连接主梁的两端。探测头具体为摄像机或传感器等探测装置；外部执行装置具体为机械臂等。
[0006]所述的每个行走部包括支撑腿周转总成和两个支撑腿总成，支撑腿周转总成为管状结构，支撑腿周转总成的内周面为螺纹面，支撑腿周转总成的内周面螺纹连接固定螺栓，进而通过固定螺栓同轴螺纹连接主梁的其中一端；两个支撑腿总成的末端均套装在支撑腿周转总成的外周面上，支撑腿周转总成的外周面上还套装有推力轴承Ⅰ、推力轴承Ⅱ和推力轴承Ⅲ，推力轴承Ⅱ套装在两个支撑腿总成的末端之间，推力轴承Ⅰ和推力轴承Ⅲ套装在支撑腿周转总成的外周面的两端并位于两个支撑腿总成的末端的两侧；探测头安装在固定螺栓上并朝向检测机器人的前进方向。
[0007]所述的每个支撑腿总成包括周转座、变径关节、转向关节、支撑腿和行走滚轮总成，周转座的一端为环形柱状体，周转座的另一端为连接块，连接块朝向环形柱状体弯折，连接块的弯折的其中一段的端面连接环形柱状体的外周面并和环形柱状体一体成型，环形柱状体套装在支撑腿周转总成的外周面上并位于推力轴承Ⅰ和推力轴承Ⅱ之间或推力轴承Ⅱ和推力轴承Ⅲ之间；连接块的弯折的另一段的端面依次连接变径关节、转向关节、支撑腿和行走滚轮总成。
[0008]所述的变径关节包括定位座Ⅰ、定位柱、扭簧和定位座Ⅱ，定位座Ⅰ和定位座Ⅱ为相同的圆筒状，定位座Ⅰ的外周面和连接块的弯折的另一段的端面连接；定位座Ⅰ和定位座Ⅱ的筒口的端面同轴连接，定位座Ⅰ和定位座Ⅱ之间形成柱状空间，定位柱和扭簧安装在柱状空间内，定位柱的一端面同轴连接定位座Ⅰ的内端面，定位柱的另一端同轴连接定位座Ⅱ的内端面，定位柱的直径小于定位座Ⅰ和定位座Ⅱ的内径，扭簧套装在定位柱上，扭簧的两端
均延伸出一端平行于自身中心轴线的定位段，正对两个定位段的定位座Ⅰ和定位座Ⅱ的端面上均设有平行于自身中心轴线的贯通的定位孔，两个定位段分别插入两个定位孔内；在检测管道时，可根据管道的内径调整扭簧的两个定位段的位置使得定位座Ⅰ和定位座Ⅱ沿自身轴线转动至合适的位置，使得周转座和支撑腿之间的相对位置发生转动从而适应管道的内径；定位座Ⅱ的外周面通过连接板连接转向关节，连接板的一侧面连接至定位座Ⅱ的外周面，连接板的另一侧面连接至转向关节。变径关节使得支撑腿总成能沿被检测管道径向伸缩。定位座一、扭簧、定位座三者配合使用，使得支撑腿总成始终在被检测管道径向上往外伸展，对被检测管道形成压力。
[0009]所述的转向关节包括转向电机和减速器，转向关节和变径关节通过连接板相连接，变径关节连接至连接板的一侧面，转向电机的机身安装在连接板的另一侧面上，转向电机的输出轴垂直于连接板的板面并朝向连接板相反进而同步连接减速器的输入轴，减速器的输出轴通过花键同步连接支撑腿的根端。减速器包括太阳齿轮和三个行星齿轮，转向电机的输出轴同步连接太阳齿轮，减速器的输出轴同步连接支撑腿的根端。转向关节使得支撑腿总成其余部分自转，改变滚轮的前进方向，并使得支撑腿在被检测管道周向上运动，避开障碍行走。
[0010]所述的支撑腿包括转向座和两个支撑板，转向座同步连接减速器的输出轴，转向座的侧面连接两个支撑板的一端，两个支撑板正对布置并平行于减速器的输出轴，两个支撑板的另一端之间安装有行走滚轮总成。
[0011]所述的行走滚轮总成包括传动电机、传动齿轮Ⅰ、传动齿轮Ⅱ和滚轮，滚轮的中心轴活动垂直连接在支撑腿的两个支撑板的另一端之间，传动电机的机身安装在两个支撑板之间并靠近滚轮，其中一个支撑板在远离传动电机和滚轮的一侧面上安装有平行于自身的传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ，传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ相互啮合，传动齿轮Ⅰ正对传动电机并和传动电机的输出轴同轴同步连接，传动齿轮Ⅱ正对滚轮并和滚轮的中心轴同轴同步连接。转向关节能通过支撑腿改变滚轮的前进方向。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]1、本专利技术机器人通过支撑腿上设置的转向关节改变滚轮的前进方向，改变支撑腿在被检测管道周向上的位置避开管道内部障碍，适应更多作业环境。
[0014]2、本专利技术机器人在前进的同时可完成避障，可高效完成避障功能。
[0015]3、本专利技术机器人的支撑腿上设有变径关节，能够在不同直径的管道内部作业，能够应用于不同的管道检测，适用于不同的场景。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0017]图2为本专利技术主梁结构示意图；
[0018]图3为本专利技术行走部结构示意图；
[0019]图4为本专利技术支撑腿总成结构示意图；
[0020]图5为本专利技术支撑腿周转总成结构示意图；
[0021]图6为本专利技术变径关节和转向关节结构示意图；
[0022]图7为本专利技术正常行走姿态示意图；
[0023]图8为本专利技术避障行走姿态示意图；
[0024]图中：2、机身，21、主梁，22、操作台，221、连接螺纹，3、行走部，31、支撑腿周转总成，311、固定螺栓，312、推力轴承Ⅰ，313、推力轴承Ⅱ，314、推力轴承Ⅲ，32、支撑腿总成，321、周转座，322、变径关节，3221、定位座Ⅰ，32211、定位孔，32212、定位柱，3222扭簧，3223、定位座Ⅱ，323、转向关节，3231、转向电机，3232、减速器，32321、花键，324、支撑腿，3241、转向座，3242、支撑板，325、行走滚轮总成，3251、传动电机，3252、传动齿轮Ⅰ，3253、传动齿轮Ⅱ，3254、滚轮，4、探测头。
具体实施方式
[0025]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0026]如图1和图2所示，避障管道检测机器人包括机身2、两个行走部3和探测头4，两个行走部3分别螺纹连接在机身2的两端，探测头4安装在其中一个行走部3上；机身2包括主梁21和操作台22，主梁21为管状结构并与检测机器人的前进方向平行，用于安装外部执行装置的操作台22为板状结构，操作台22位于主梁21本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避障管道检测机器人，其特征在于：包括机身(2)、两个行走部(3)和探测头(4)，两个行走部(3)分别螺纹连接在机身(2)的两端，探测头(4)安装在其中一个行走部(3)上；机身(2)包括主梁(21)和操作台(22)，主梁(21)为管状结构并与检测机器人的前进方向平行，用于安装外部执行装置的操作台(22)为板状结构，操作台(22)位于主梁(21)的正下方，操作台(22)的相对的其中两边通过竖直布置的连接板套装在主梁(21)的两端；两个行走部(3)分别同轴螺纹连接主梁(21)的两端。2.根据权利要求1所述的一种避障管道检测机器人，其特征在于：所述的每个行走部包括支撑腿周转总成(31)和两个支撑腿总成(32)，支撑腿周转总成(31)为管状结构，支撑腿周转总成(31)的内周面为螺纹面，支撑腿周转总成(31)的内周面螺纹连接固定螺栓(311)，进而通过固定螺栓(311)同轴螺纹连接主梁(21)的其中一端；两个支撑腿总成(32)的末端均套装在支撑腿周转总成(31)的外周面上，支撑腿周转总成(31)的外周面上还套装有推力轴承Ⅰ(312)、推力轴承Ⅱ(313)和推力轴承Ⅲ(314)，推力轴承Ⅱ(313)套装在两个支撑腿总成(32)的末端之间，推力轴承Ⅰ(312)和推力轴承Ⅲ(314)套装在支撑腿周转总成(31)的外周面的两端并位于两个支撑腿总成(32)的末端的两侧；探测头(4)安装在固定螺栓(311)上并朝向检测机器人的前进方向。3.根据权利要求2所述的一种避障管道检测机器人，其特征在于：所述的每个支撑腿总成(32)包括周转座(321)、变径关节(322)、转向关节(323)、支撑腿(324)和行走滚轮总成(325)，周转座(321)的一端为环形柱状体，周转座(321)的另一端为连接块，连接块朝向环形柱状体弯折，连接块的弯折的其中一段的端面连接环形柱状体的外周面并和环形柱状体一体成型，环形柱状体套装在支撑腿周转总成(31)的外周面上并位于推力轴承Ⅰ(312)和推力轴承Ⅱ(313)之间或推力轴承Ⅱ(313)和推力轴承Ⅲ(314)之间；连接块的弯折的另一段的端面依次连接变径关节(322)、转向关节(323)、支撑腿(324)和行走滚轮总成(325)。4.根据权利要求3所述的一种避障管道检测机器人，其特征在于：所述的变径关节(322)包括定位座Ⅰ(3221)、定位柱(32212)、扭簧(3222)和定位座Ⅱ(3223)，定位座Ⅰ(3221)和定位座Ⅱ(3223)为相同的圆筒状，定位座Ⅰ(3221)的外周面和连接块的弯折的另一段的端面连接；定位座Ⅰ(3221)和定位座Ⅱ(3223)的筒口的端面同轴连接，定位座Ⅰ(3221)和定位座Ⅱ(3223)之间形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：景立挺，王家欣，蒋林，李吉泉，姜少飞，彭翔，
申请(专利权)人：浙江工业大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：