[发明专利]一种蠕动式管道内爬行装置及其控制方法

权利要求书

1.一种蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，包括：推进部(1)和至少两个足部(2)；

所述足部(2)包括：球状气囊(21)；

沿管道径向在所述球状气囊(21)周围设置的多个支撑杆(22)，所述支撑杆(22)包括杆身(221)以及连接所述杆身(221)的滚轮(222)，所述滚轮(222)部分内置于所述杆身(221)；

气泵组件，控制所述球状气囊(21)向四周伸缩，以使所述支撑杆(22)与管道内壁接触或分离，实现所述足部(2)与管道内壁的固定或松开；

所述推进部(1)包括：弹性组件(11)，连接于两个所述足部(2)之间；

球铰连接件(12)，用于连接两个所述球状气囊(21)，所述球状气囊(21)伸缩驱动所述球铰连接件(12)运动，使所述弹性组件(11)被拉伸实现蠕动爬行。

2.根据权利要求1所述的蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，所述杆身(221)包括螺纹轴(221A)、螺纹套(221B)和胶头(221C)，所述螺纹轴(221A)一端套接于所述螺纹套(221B)，另一端连接所述胶头(221C)，所述螺纹套(221B)连接于所述球状气囊(21)，所述胶头(221C)具有一空腔，所述滚轮(222)固定于一滚轮轴(221D)并部分内置于所述空腔，所述滚轮轴(221D)通过一弹性件(221E)连接于所述螺纹轴(221A)。

3.根据权利要求2所述的蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，所述螺纹轴(221A)与所述螺纹套(221B)通过一紧固螺栓(221F)固定连接，所述螺纹轴(221A)远离所述螺纹套(221B)的一端设有容置槽，所述滚轮轴(221D)一端螺栓连接于所述滚轮(222)，另一端连接所述弹性件(221E)并容置于所述容置槽内。

4.根据权利要求2所述的蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，所述胶头(221C)的端部呈弧状凸起，所述弧状凸起上开设有与所述滚轮(222)相适配的开口。

5.根据权利要求2所述的蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，所述胶头(221C)由弹性材料制成。

6.根据权利要求1所述的蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，所述足部(2)上设有至少三个所述支撑杆(22)，多个所述支撑杆(22)沿所述管道径向均匀布置。

7.根据权利要求1所述的蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，所述球铰连接件(12)包括第一连球杆(121)和第二连球杆(122)，所述第一连球杆(121)的一端和所述第二连球杆(122)的一端球铰连接，另一端连接至其中一个所述球状气囊(21)，所述第二连球杆(122)远离所述第一连球杆(121)的一端连接至另一所述球状气囊(21)。

8.根据权利要求7所述的蠕动式管道内爬行装置，其特征在于，所述足部(2)还包括设置于所述球状气囊(21)外部的壳体(23)，所述壳体(23)开设有用于容置所述支撑杆(22)的第一开孔(231)以及容置所述球铰连接件(12)的第二开孔(232)；

所述第一连球杆(121)包括固定部(121A)和铰接部(121B)，所述固定部(121A)抵接于所述球状气囊(21)，所述铰接部(121B)包括一球状铰接头，所述铰接头与所述第二连球杆(122)相配合，以实现相对绕动。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的蠕动式管道内爬行装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述蠕动式管道内爬行装置置于管道入口处，沿所述蠕动式管道内爬行装置的爬行方向，相邻两足部(2)分别为前足和后足；

重复以下步骤直至所述蠕动式管道内爬行装置运动至目标位置：

S1，控制所述后足的气泵组件对所述球状气囊(21)充气，使所述后足与管道内壁固定，推动球铰连接件(12)使弹性组件(11)拉伸，进而推动前足向前蠕动；

S2，控制所述前足的气泵组件对所述球状气囊(21)充气，使所述前足与管道内壁固定；

S3，控制所述后足的气泵组件对所述球状气囊(21)放气，使所述后足与管道内壁松开，弹性组件(11)带动所述后足在管道内向前蠕动。