[发明专利]气动管道机器人

说明书

本发明为一种气动管道机器人，包括第一本体，第一本体的一端铰接有能轴向伸缩的中间气动连接机构，中间气动连接机构的另一端铰接有第二本体，第一本体上设置有能沿径向伸缩的第一行走模块，第一本体上还设置有能径向伸缩的第一气动支撑模块，第二本体上设置有能沿径向伸缩的第二行走模块，第二本体上还设置有能径向伸缩的第二气动支撑模块，中间气动连接机构、第一气动支撑模块和第二气动支撑模块均与一气动控制系统连接。该气动管道机器人克服现有技术中存在的安全性差、装置笨重、稳定性差等问题，结构简单，通过性高，且具有很高的稳定性、可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种以压缩空气作为动力的气动管道机器人。

背景技术

管道运输作为一种现代工业中不可替代的运输方式，对国家经济发展具有重要作用。工业管道的工作环境都较差，容易出现各种形式的失效，在管道维护维修、排查和疏通作业时经常需要使用管道机器人。因此，管道机器人也成为机器人学中一个重要的方向。

现有的管道机器人大都以电动机作为执行元件，实现机器人的行走动作。现有技术中存在一种电机驱动的螺旋式管道机器人，该机器人由两对对称布置的行走组件和行走组件之间的控制组件组成，行走组件与控制组件之间通过伸缩节和万向节连接，行走组件由安装架内的电机驱动旋转架，从而驱动旋转架上驱动滚轮机构螺旋前进；现有技术中还存在一种单电机驱动的蠕动式管道机器人，该机器人结构包括单元节和连接单元节的万向节，单元节包括安装架、轮腿组件、锁止组件和传动组件，轮腿组件、锁止组件和传动组件安装于安装架上，其中轮腿组件用于支撑机器人沿管道内壁行走，锁止组件用于锁定单元节，传动组件用于根据电机驱动带动锁止组件动作和单元节相对运动；此外，现有技术中还有一种电驱动可伸缩管道内攀爬机器人，包括中间连接机构、四个伸缩臂和两个伸缩机构，伸缩臂包括摩擦垫、臂伸缩电机、臂伸缩电机架、臂伸缩管连架、臂伸缩丝杠、两个臂外伸缩管、两个臂内伸缩管。伸缩机构由臂连接架、伸缩电机、伸缩电机架、伸缩管连架、伸缩丝杠、两个外伸缩管和两个内伸缩管。中间连接机构包括中心转架I、中心转架II、转向电机I、转向电机II、中心十字轴。中间连接机构通过中心转架I、中心转架II分别与两个伸缩机构的伸缩电机架固定连接。每个伸缩机构的臂连接架上固定连接一个伸缩臂的臂伸缩电机架，臂伸缩电机架上对称设置两个伸缩臂。以电动机作为执行元件的机器人存在的主要缺点是在运输有易燃易爆性气体的管道中，由于管道中残留有易燃易爆气体，电机产生的电火花可能会带来极大的危险，存在安全隐患。

现有技术中，存在一种以液压作为驱动动力的液压蠕动式管道机器人牵引装置，该装置主要由伸出仓、推进仓和推进油缸组成，其中：伸出仓主要由伸出仓仓体、伸出仓前仓盖、伸出仓支腿、伸出仓支架、伸出仓支撑杆、伸出仓支腿油缸、同步盘、同步盘滑动轴和伸出仓后仓盖组成；推进仓主要由推进仓仓体、推进仓前仓盖、推进仓支腿、推进仓支架、推进仓支撑杆、推进仓支腿油缸、同步盘、同步盘滑动轴和推进仓后仓盖组成。以液压作为驱动元件的机器人避免了因电火花带来的危险，但是存在液压油泄露、整体装置笨重、通过性差等缺点。

另外，现有技术中还存在一种电液复合驱动型管道机器人，该机器人包括任务单元、转向单元、前动力单元、后动力单元、驱动控制单元，该机器人通过动力单元中涡轮的正反旋转驱动机器人前后运动，机器人动力不足时使用液力推动涡轮叶片对机器人充电，该机器人的主要缺点是涡轮不易控制，机器人运动有很大随意性。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种气动管道机器人，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动管道机器人，克服现有技术中存在的安全性差、装置笨重、稳定性差等问题，该气动管道机器人结构简单，通过性高，且具有很高的稳定性、可靠性和安全性。