一种管道机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种管道机器人，该机器人包括：壳体；分别设置在所述壳体两端的第一壳盖和第二壳盖；设置在所述壳体内，且与所述壳体内壁相接触的驱动装置；设置在所述壳体上，且环绕所述壳体外壁的若干圈纤毛组织，且其纤毛与所述壳体的外壁呈设定角度。该机器人利用驱动装置产生振动，进而带动纤毛组织振动，使纤毛组织与管壁产生碰撞来驱动机器人沿管道前进，由于纤毛组织具有较强的柔性与弹性，当管道出现拐弯或直径变化时，纤毛组织会随着管道的变化发生被动的形变，仍能保证纤毛组织与管道壁之间发生足够的碰撞来提供机器人沿管道前进的驱动力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人
，更具体的说是涉及一种管道机器人。
技术介绍
管道机器人是一种可沿管道内部或外部移动，携带一种或多种传感器及操作器，能够进行一系列管道作业的机电一体化系统。管道机器人具有体积小、能耗低的特点，能够进入一般机械系统无法进入的狭小空间内，在工业 检测、光学工程、核工业及生物医学等领域有着广泛的应用前景。现有的管道机器人一般在机身上设有弹性足，通过驱动装置驱动该弹性足，并利用弹性足与管壁之间的碰撞来实现管道机器人沿管道行走。但是，不同管道通常具有不同的半径、形状，即使是同一管道其自身的半径、形状也可能会有变化，当管道出现转弯或管道半径有变化时，现有的管道机器人就可能无法顺利通过管道，甚至出现不能在管道中继续前进的现象。因此，迫切需要本领域技术人员解决的技术问题就是，如何提高管道机器人对管道的形状、半径的自适应能力。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种管道机器人，该管道机器人对管道的形状、半径变化有一定的自适应能力。为实现上述目的，本专利技术提供了一种管道机器人，包括壳体；分别设置在所述壳体两端的第一壳盖和第二壳盖；设置在所述壳体内，且与所述壳体内壁相接触的驱动装置；设置在所述壳体上，且环绕所述壳体外壁的若干圈纤毛组织，且纤毛组织的纤毛与所述壳体的外壁呈设定角度。优选的，所述壳体包括多个相互套接的环形机壳。优选的，在所述机壳套接相连处插接有所述纤毛组织。优选的，所述驱动装置包括电动机、偏心轮以及弹性支架，其中所述偏心轮为圆形转轮，且在偏离其圆心处设有转轴孔；所述偏心轮的转轴孔套设在所述电动机的转轴的顶端；所述电动机套设在所述弹性支架的内部，且与所述弹性支架的内壁相接触，所述弹性支架的外壁与所述壳体的内壁相接触。优选的，所述机器人还包括设置于壳体内部且与所述电动机相连的电源装置。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种管道机器人，环绕壳体的外径设有若干圈纤毛组织，纤毛组织与所述壳体间呈设定的角度。将所述机器人放入管道后，纤毛组织与管道壁间也具有一定角度，纤毛组织的纤毛与管道壁相接触，当利用驱动装置产生振动带动壳体振动时，会引发纤毛组织振动，随着纤毛组织的振动，纤毛组织的纤毛会与管道壁发生非对称的碰撞，从而驱动管道机器人沿管道前进。当遇到管道转弯或管道直径改变时，纤毛组织的纤毛会随着管道的改变而被动变形，改变纤毛与管道壁之间的角度，但仍保持纤毛与管道壁的接触，不会出现纤毛组织与管道壁无法接触或接触不充分的情况，因此即使管道形状变化，纤毛组织与管道壁仍能产生足够的碰撞力来驱动机器人前行。同时，随着纤毛组织的被动变形，管道机器人的外围直径也会在一定范围内改变，从而更有利于管道机器人通过管道转弯处或管径变化的地段。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例的一种管道机器人的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例的一种管道机器人的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有的管道机器人，一般在机器人的壳体上设有3至4个弹性足，通过驱动装置驱动弹性足，利用弹性足与管壁之间的碰撞来驱动机器人沿管道前进。但是当管道出现转弯或管道直径发生变化时，由于弹性足不能随着管道的形状发生变化，机器人不能顺利通过管道转弯处或直径发生变化管道段。例如，当管道出现转弯或管道直径变大时，原来与管道接触的弹性足有可能无法与管道相接触，或仅有一、两个弹性足与管壁相接触，因此不能通过弹性足与管壁产生足够的碰撞力来驱动管道机器人前进；当管道的直径变得小时，由于弹性足不能随管道的变化发生相应的形变，机器人的外围直径不会变化，即使弹性足与管壁能产生碰撞力，但由于机器人自身的外围直径过大，也不能顺利的通过该半径变小的管道段。为了解决现有技术中存在的如上技术问题，本专利技术提供了一种管道机器人，环绕管道机器人的壳体设置有若干圈纤毛组织，由于纤毛组织上纤毛具有柔度与弹性度较好的特点，当管道的形状、半径变化有一定变化时，纤毛组织能随着管道被动变形，同时由于纤毛组织的变化，机器人外围直径会相应变化，因此该管道机器人能比较顺利的通过管道的转弯处以及半径有变化的管道段。参见图1，为本专利技术实施例的一种管道机器人的结构示意图，该管道机器人包括壳体I ;分别设置在所述壳体I两端的第一壳盖2和第二壳盖3 ；设置在所述壳体I内，且与所述壳体I内壁相接触的驱动装置5 ；设置在所述壳体I上，且环绕所述壳体I外壁的若干圈纤毛组织4，且纤毛组织4的纤毛41与所述壳体I的外壁呈设定角度。也就是说，第一壳盖2套接在壳体I前端边沿上，第二壳盖3插接于壳体I后端，在壳体I外侧且环绕壳体I外径的上有若干圈纤毛组织4，纤毛组织4的纤毛41与壳体I间成一定角度。纤毛组织4的圈数可以根据壳体I的长度进行设定，可以为一圈也可以为多圈，纤毛41与壳体I间的夹角可以根据实际需要设定，如可以设定为30度，40度等。驱动装置5设置在壳体I的舱内，且驱动装置5与壳体I舱内的内壁相接触。其中，纤毛组织4是利用放电微细加工方法在机壳外表面上加工了具有较高柔性与弹性度，类似微生物中纤毛结构的丝状弹性金属丝，也就是说纤毛组织4的纤毛41是具有柔度与弹性的金属丝。例如，纤毛可以为宽度为O. Imm的不锈钢金属片，当然纤毛也可以 是由其他具有弹性的金属材料制成。纤毛组织上的纤毛与壳体之间存在一定的角度，当将该管道机器人放入管道后，纤毛组织与管道壁充分接触且纤毛与管道壁会形成一定的角度，当启动驱动装置产生振动时，驱动装置的振动会带动该机器人壳体的振动，从而引起与纤毛组织的谐振，进而产生纤毛与管道壁之间非对称性碰撞，由于力的相互作用，该管道机器人会受到来自管道的力而沿着管道向前行进。需要说明的是，随着管道机器人沿管道的运动，纤毛组织与壳体之间的角度可能会发生相应的改变，纤毛组织与管道壁之间的夹角也可能会发生相应的变化。在该管道机器人沿管道行进的过程中，当管道出现拐弯或管道直径变化时，该纤毛组织会随着管道发生相应的形变，如，纤毛与管道之间的夹角改变，纤毛与管壁的接触面积发生变化，因此即使管道出现拐弯或直径变化的情况，纤毛组织仍能与管壁很好的接触，并能产生碰撞获得足够的力驱动该管道机器人沿管道前进。另外，由于纤毛组织的柔性与弹性，当管道出现拐弯或直径变比时，纤毛组织会随管道被动变形，改变纤毛组织与管道间的夹角，进而使得该管道机器人的外径会随管道发生相应的变化，来适应管道的变化。如当管道半径变小时，改为向管道的纤毛与管道间的夹角变小，机器人的外围直径相应的变小，从而使得该管道机器人能顺利的通过该管道变化的地方。为了能让该管道机器人在通过管道拐弯处更加顺利，该机器人的壳体可以由若干节环形机壳连接而成，这样在管道拐弯处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道机器人，其特征在于，包括：壳体；分别设置在所述壳体两端的第一壳盖和第二壳盖；设置在所述壳体内，且与所述壳体内壁相接触的驱动装置；设置在所述壳体上，且环绕所述壳体外壁的若干圈纤毛组织，且纤毛组织的纤毛与所述壳体的外壁呈设定角度。

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人，其特征在于，包括 壳体； 分别设置在所述壳体两端的第一壳盖和第二壳盖； 设置在所述壳体内，且与所述壳体内壁相接触的驱动装置； 设置在所述壳体上，且环绕所述壳体外壁的若干圈纤毛组织，且纤毛组织的纤毛与所述壳体的外壁呈设定角度。2.根据权利要求I所述的机器人，其特征在于，所述壳体包括多个相互套接的环形机壳。3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，在所述机壳套接相连处插接有所述纤毛组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，李伟达，胡海燕，张克宽，季月明，王雨，马群，丁大海，张均峰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：