[发明专利]大变径轮式T型管道机器人

说明书

本发明公开了一种大变径轮式T型管道机器人，包括螺旋行走机构、前驱动机构和作业机构；螺旋行走机构包括旋转立板，在旋转立板的前端面上安装有两个变径气缸Ⅰ，在每个变径气缸Ⅰ的输出轴上均安装有一个舵机Ⅰ，在每个舵机Ⅰ的输出轴上均安装有一个牵引轮，两个牵引轮沿同一竖向直线设置；旋转立板的后端面与前摆杆固接，前摆杆采用双联式万向节与后摆杆连接，后摆杆采用电机Ⅰ驱动，在前摆杆上套装有摆动套，摆动套采用拨叉传动，拨叉位于双联式万向节的前端处，拨叉由锥齿轮传动机构Ⅰ传动，由电机Ⅱ驱动。本发明可以通过直管、弯管和T型管，并且具有体积小、变径大、成本低的特点，而且变径范围较现有管道机器人大。

技术领域

本发明属于管道机器人领域，尤其涉及一种可以实现大变径，而且可以通过T型管道的机器人。

背景技术

目前，管道输送作为一种材料运输的有效手段，在工业、核设施、石油、天然气和军事装备等领域被广泛使用。但由于管道的空间要求，人很难进入管道内工作，并且类似于核管道这种比较恶劣的环境时，机器人的优势更加的明显。但是现在市场上的管道机器人，大多不可变径或者变径范围较小。并且市场上大多管道机器人在作业时多为走直管，部分走弯管。能够走T型管甚至直管、弯管、T型管都可以工作的机器人有待开发，同时一款机器人的大变径问题也是个难题，目前大多将机器人做成一个系列，但是成本大大的提高。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的管道机器人大多为不可变径或者变径范围较小，能够拐T型管的机器人少之又少，当要求变径范围大的时候，成本较高，因此迫切需要一款体积小、变径范围大并能够拐T型管的机器人。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大变径轮式T型管道机器人，该机器人可以通过直管、弯管和T型管，并且具有体积小、变径范围大和成本低的特点。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种大变径轮式T型管道机器人，包括螺旋行走机构、前驱动机构和作业机构；所述螺旋行走机构包括旋转立板，在所述旋转立板的前端面上安装有两个变径气缸Ⅰ，其中一个变径气缸Ⅰ的输出轴朝上，另一个变径气缸Ⅰ的输出轴朝下，在每个变径气缸Ⅰ的输出轴上均安装有一个舵机Ⅰ，在每个所述舵机Ⅰ的输出轴上均安装有一个牵引轮，两个所述牵引轮沿同一竖向直线设置；所述旋转立板的后端面与前摆杆的前端固接，所述前摆杆的后端采用双联式万向节与后摆杆的前端连接，所述后摆杆的后端与直齿轮传动机构的输出端连接，所述直齿轮传动机构采用电机Ⅰ驱动，所述前摆杆与所述旋转立板垂直，在所述前摆杆上套装有摆动套，所述摆动套的前端部通过轴承与所述前摆杆的前端部连接，在所述摆动套的后端部设有沿竖向延伸的拨叉，所述拨叉卡设在所述摆动套的两侧，所述拨叉位于所述双联式万向节的前端处，所述拨叉固定在锥齿轮传动机构Ⅰ的输出端上，所述锥齿轮传动机构Ⅰ采用电机Ⅱ驱动，所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ、所述直齿轮传动机构和所述锥齿轮传动机构Ⅰ均安装在一个壳体内；所述前驱动机构包括上下两个车盘Ⅰ，在每个车盘Ⅰ的前端均安装有一支撑轮，后端安装有驱动轮Ⅰ，所述驱动轮Ⅰ由锥齿轮传动机构Ⅱ带动，所述锥齿轮传动机构Ⅱ由电机Ⅲ驱动，所述电机Ⅲ安装在相应的所述车盘Ⅰ上；在每个所述车盘Ⅰ远离管道内壁的盘面上均设有与其垂直的变径气缸Ⅱ，所述变径气缸Ⅱ安装在所述壳体上，在所述壳体的后端设有与其固接的连接架；所述作业机构包括设有滚轮Ⅰ的车身，在所述车身上搭载有作业设备，所述车身与所述连接架通过波纹管Ⅰ连接。

该机器人还包括后驱动机构，所述后驱动机构包括上下两个车盘Ⅱ，在每个车盘Ⅱ的前端安装有滚轮Ⅱ，后端安装有驱动轮Ⅱ，所述驱动轮Ⅱ由锥齿轮传动机构Ⅲ带动，所述锥齿轮传动机构Ⅲ由电机Ⅳ驱动，所述电机Ⅳ安装在相应的所述车盘Ⅱ上；在每个所述车盘Ⅱ远离管道内壁的盘面上均设有与其垂直的变径气缸Ⅲ，所述变径气缸Ⅲ安装在后驱架体上，所述后驱架体与所述车身通过波纹管Ⅱ连接。

所述作业设备为吸尘器，所述吸尘器安装在直线电机的输出轴上，所述直线电机安装在舵机Ⅱ的输出轴上，所述舵机Ⅱ安装在所述车身上。