一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人及其控制方法，涉及机器人技术领域，包括机器人主体、越障机构和支撑架机构，越障机构对称安装在机器人主体两侧，分别通过轴承与机器人主体相连；越障机构包含轮履复合导臂机构、可弯曲导臂机构和行进履带；轮履复合导臂机构通过行进履带与可弯曲导臂机构相连；支撑架机构安装在机器人主体尾端中间。本发明专利技术在使用时通过越障机构，灵活快速地越过障碍物；采用可弯曲式导臂及支撑架机构，在翻越障碍物时，导臂弯曲和放下支撑架，加大越障时巡检机器人的履带与管道之间的接触面，增大摩擦力，防止巡检机器人发生滑动而产生跌落的危险。险。险。

【技术实现步骤摘要】
一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及管道巡检机器人
，具体涉及一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]管道使用数量随着城市发展不断上升，而化学腐蚀、环境变化会导致管道的老化损坏，检测管道环境和损害情况的任务也更加艰巨。为了避免人工监测过程中存在的各种安全隐患以及解决人工无法进入的问题，常利用现代机械自动化技术制造的巡检机器人来实现管道巡检，因此设计出一种巡检机器人检测管道内部情况是大势所趋。
[0003]根据目前的管道巡检机器人研究发现，研究设计的巡检机器人，分为履带式及轮式，其中履带式巡检机器人在工作时行动缓慢，工作受到了极大的限制；轮式巡检机器人越障能力差且不够稳定，而轮履复合的管道巡检机器人可以结合两者的优点，是最佳的行走机构，但需要导臂来延长履带以适应不同地形的管道。
[0004]但是目前采用的管道巡检机器人在管道内移动时，易造成碰撞跌落危险，并且针对复杂障碍物环境自适应能力差，因此在实际使用过程中效率低，同时也不能满足使用者安全使用的要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于，包括：机器人主体、越障机构和支撑架机构；所述越障机构对称安装在机器人主体两侧，通过轴承与机器人主体相连；所述越障机构包含轮履复合导臂机构、可弯曲导臂机构和行进履带；所述轮履复合导臂机构通过行进履带与可弯曲导臂机构传动连接；所述支撑架机构安装在机器人主体尾端中部。2.根据权利要求1所述的一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于，包括：所述轮履复合导臂机构包括导臂、第一主动轮、第二主动轮、第一从动轮、第一导臂履带、第一导向轴、第一行进轮、皮带和皮带轮；所述第一行进轮、第一主动轮、导臂、第二主动轮按顺序安装在第一导向轴上；所述导臂垂直固定在第一导向轴上；所述第一从动轮通过轴承固定在导臂尖端，且第一从动轮与第一主动轮和第二主动轮通过第一导臂履带连接；所述第一行进轮与第一主动轮通过卡扣固定，实现同步转动；所述皮带轮通过轴承安装在导臂后端外侧，并通过皮带与第二主动轮连接。3.根据权利要求2所述的所述的一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于，所述可弯曲导臂机构包括主导臂、副导臂、第三主动轮、第四主动轮、第二从动轮、第二导臂履带、第二导向轴、第二行进轮、涨紧轮和导臂舵机；所述第二行进轮、第三主动轮、主导臂、第四主动轮按顺序安装在第二导向轴上；所述主导臂垂直固定在第二导向轴上；所述第二从动轮通过轴承固定在副导臂尖端，且第二从动轮、第三主动轮和第四主动轮通过第二导臂履带连接；所述第二行进轮与第三主动轮通过卡扣固定，实现同步转动；所述主导臂与副导臂通过固定在主导臂上的导臂舵机连接，实现副导臂的摆动；所述涨紧轮对称固定在主导臂与副导臂两侧。4.根据权利要求3所述的一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于：所述行进履带两端分别连接轮履复合导臂机构的第一行进轮和可弯曲导臂机构的第二行进轮，通过安装在机器人主体上的涨紧轮组件涨紧行进履带。5.根据权利要求1所述的可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于：所述支撑架机构包括支撑轮和支撑架；所述支撑架具有设定的弧度，两端预留有通孔，其中一端的通孔用于安装固定支撑轮的轴承，另一端的通孔用于连接驱动支撑架上下摆动的支撑架舵机。6.根据权利要求1所述的可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于：所述轮履复合导臂机构以及支撑架机构中安装有压阻式压力传感器。7.根据权利要求4所述的一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于：所述机器人主体包括机器人盖板、机器人底板、深度相机、电池组件、电源组件、主控组件、动力组件、电台组件、涨紧轮组件和IMU传感器；所述深度相机安装在机器人盖板的正前方，用于拍摄画面；所述电池组件安装在机器人底板中部两侧，用于为巡检机器人提供能量来源；所述电台组件安装在机器人盖板后方，用于无线传输主控组件反馈的数据信号以及深度相机的拍摄画面；所述电源组件、主控组件、IMU传感器安装在机器人盖板上面；所述电源组件分别与电池组件、主控组件和动力组件电性连接，用于提供稳定电源；所述IMU传感器用于采集巡检机器人的水平角度和相对角度；
所述主控组件用于采集数据以及输出控制信号至动力组件；所述动力组件安装在机器人底板上，用于为巡检机器人提供动力；所述涨紧轮组件对称安装在机器人底板底端两侧。8.根据权利要求7所述的一种可变构越障的轮履复合管道巡检机器人，其特征在于：所述动力组件包括行进电机、齿轮、支撑架舵机和步进电机；所述行进电机通过齿轮与轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋爱国，徐越锋，缪天缘，季钦杰，王少虎，刘佳，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：