[发明专利]一种压力自适应调节的管道机器人预紧机构

权利要求书

1.一种压力自适应调节的管道机器人预紧机构，所述管道机器人具有机器人主体和安装在所述机器人主体上的主驱动电机，其特征在于，包括调节机构、压力传感器组件和多个张紧机构，其中：

对于每个所述张紧机构而言，其各自包括轮架、驱动滚轮和缓冲装置，所述驱动滚轮可转动安装在所述轮架上并通过所述主驱动电机驱动进行转动，以压在管道的内壁上行走，所述轮架的一端通过第一铰接件铰接在所述机器人主体上而另一端通过第二铰接件铰接所述缓冲装置的一端；

所述调节机构包括驱动装置和移动组件，所述驱动装置安装在机器人主体上，所述移动组件通过第三铰接件铰接所述缓冲装置的另一端，所述移动组件由所述驱动装置驱动做直线移动，从而实现对张紧机构的轮架和缓冲装置的夹角的控制，进而实现张紧机构的驱动滚轮作用在管道内壁上的压力的调节；

所述移动组件包括调节滑套、调节套筒、调节压簧和调节压螺，所述调节滑套活动套接在所述调节底座上并与所述驱动装置连接，以在所述驱动装置的驱动下做直线移动，所述调节套筒活动套接在所述调节滑套上，所述调节套筒的内壁与所述调节滑套的外壁之间存在用于容纳所述调节压簧的空间，所述调节套筒具有筒体及设置在所述筒体一端的限位挡台，所述调节压螺连接在所述调节滑套的一端，所述调节压簧套接在所述滑套上，该调节压簧的一端抵接所述限位挡台而另一端抵接所述调节压螺；所述移动组件的所述调节套筒通过所述第三铰接件铰接所述缓冲装置；

所述压力传感器组件包括传感器支座、压力传感器、顶杆支座、弹簧座、弹簧顶杆和传感器压簧，所述传感器支座安装在所述调节套筒上，所述顶杆支座安装在所述调节滑套上，所述弹簧顶杆活动穿装在所述顶杆支座上并且一端固定连接所述弹簧座，所述传感器压簧套接在所述弹簧顶杆上，该传感器压簧的一端与所述弹簧座抵接而另一端与所述顶杆支座抵接，所述压力传感器安装在所述传感器支座上并且与所述弹簧座抵接，以用于感知所述调节滑套及调节套筒的位移差而产生的压力变化；

所述压力传感器组件与所述驱动装置之间设有控制模块，所述控制模块用于感知压力变化并判断是否需要对所述驱动滚轮施加在管道内壁上的压力进行调节，如需要调节，则通过驱动装置调节张紧机构的轮架和缓冲装置的夹角，从而使得驱动滚轮施加在管道内壁上的压力调节至设定范围内，以满足驱动滚轮的行走及拖力要求；

其中，所述第一铰接件、所述第二铰接件、第三铰接件和驱动滚轮的中心线平行。

2.根据权利要求1所述的一种压力自适应调节的管道机器人预紧机构，其特征在于，所述机器人主体上安装有驱动底座，所述轮架包括驱动连接轴、驱动齿轮、驱动连杆和同步带组件，所述驱动连接轴通过第四铰接件连接在所述驱动底座上，所述驱动齿轮固定安装在所述驱动连接轴上并与主驱动电机的输出轴上的输出齿轮啮合，所述驱动连杆的一端通过第五铰接件连接所述驱动连接轴而另一端可转动安装驱动轮轴，所述驱动轮轴上固定安装所述驱动滚轮，并且所述驱动轮轴与所述驱动连接轴通过所述同步带组件连接，其中，所述第四铰接件、第五铰接件的中心线均与所述驱动滚轮的中心线平行。

3.根据权利要求2所述的一种压力自适应调节的管道机器人预紧机构，其特征在于，所述缓冲装置包括气弹簧和辅助压簧，所述气弹簧的一端通过所述第二铰接件铰接所述驱动轮轴而另一端通过所述第三铰接件铰接所述移动组件，所述辅助压簧安装在所述第二铰接件和所述气弹簧的压力缸之间。

4.根据权利要求1所述的一种压力自适应调节的管道机器人预紧机构，其特征在于，所述驱动装置包括调节电机座、调节电机、调节丝杠、调节丝母和调节支柱，所述调节电机座安装在所述机器人主体上，所述调节电机安装在所述调节电机座上，并且所述调节电机的输出轴连接所述调节丝杠，所述调节丝母安装在所述调节丝杠上，所述调节丝母上连接所述调节支柱，所述调节支柱穿过所述调节底座后连接所述调节滑套，并且所述调节底座上设置有作为调节支柱的移动通道的缺口。