[发明专利]机器人设备

说明书

描述了一种用于调查受限区域的机器人设备(10)，包括：用于插入受限区域的关节型机器人(20)，该机器人设备还包括用于控制关节型机器人的机器人控制系统(30)。此外，该机器人控制系统包括控制单元(50)、机器人驱动装置、用于将该受限区域与外部环境隔离的密封件(70)以及至少一个传动构件(80)，其中该控制单元被配置为向该机器人驱动装置发送控制信号，并且该至少一个传动构件从该机器人驱动装置延伸以连接到该关节型机器人，该至少一个传动构件延伸穿过该密封件。

技术领域

本发明涉及一种机器人设备，更具体地涉及一种用于调查受限制区域的机器人设备。

背景技术

越来越多的工业应用需要调查受限区域，例如管道、管路和容器。这样的受限区域通常处于压力或真空下，并且通常包含对外部人员和环境有害的物质，因此通常需要隔离这些受限区域，因为它们具有毒性、放射性或腐蚀性。因此，工程和技术人员需要安全的手段来定期调查、检查和/或维护这些受限区域。

特别地，这种受限区域在天然气、精炼和石油化学工业中是常见的，例如在油/气传输和分配管道内。这种管道和管线输送各种物质，腐蚀、一般磨损、泄漏和堵塞以及冲击造成的损坏导致潜在的灾难性问题。如果不管理对这些受限区域的定期调查和随后的维护，则可能发生严重的经济损失、降低的操作性能、环境污染甚至重大的人员伤亡。

考虑到这种受限区域的化学、环境和物理危险性质，机器人设备提供了最安全和最现实的调查工具。当前的解决方案集中于通过环境自驱动的机器人设备。这种装置存在许多缺点。驱动装置(means)必须安装到机器人设备上，从而增加了设备的尺寸和重量。因此，这些设备在诸如管道的受限区域中具有有限的实际使用。另外，确保驱动装置和机器人设备都适合在这些受限区域内使用是具有挑战性的。

本发明的实施例寻求至少解决与检查和/或维护这些恶劣环境相关联的问题。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于调查受限区域的机器人设备，该机器人设备包括：一种用于插入受限区域的关节型(articulated)机器人，该机器人设备还包括用于控制该关节型机器人的机器人控制系统，该机器人控制系统包括控制单元、机器人驱动装置、用于将该受限区域与外部环境隔离的密封件以及至少一个传动构件，其中该控制单元被配置为向该机器人驱动装置发送控制信号，其中该至少一个传动构件从该机器人驱动装置延伸以连接到该关节型机器人，该至少一个传动构件延伸穿过所述密封件。

以这种方式，在使用中，该关节型机器人驱动装置在该关节型机器人和该受限区域两者的外部。这样，关节型机器人的尺寸和重量不受驱动装置的限制。此外，该驱动装置可以提供该关节型机器人的更大或更复杂的关节连接，因为该驱动装置不再必须被定尺寸为容纳在该限定区域内。另外，驱动装置不必适合于在可能含有危险或腐蚀性物质的加压或真空区域内使用。

优选地，机器人设备包括多个传动构件。

优选地，至少一个传动构件延伸穿过密封件中的至少一个孔。更优选地，在设备包括多个传动构件的情况下，每个传动构件延伸穿过密封件中的单独的孔。

优选地，密封件包括内部密封件和外部密封件，内部密封件用于将受限区域与密封件中的孔周围的外部环境隔离，外部密封件用于将受限区域与外部环境隔离，使得整个设备可以移入和移出受限区域。以这种方式，至少一个传动构件中的每个单独的传动构件以及整个设备的移动可以独立地发生，同时确保限制区域的持续隔离。优选地，密封件包括多个密封构件。更优选地，多个密封构件串联和/或堆叠布置。还更优选地，三个密封构件串联和/或堆叠布置。

优选地，密封件包括吹扫腔。以这种方式，通过分析吹扫腔的内容物，可以通知机器人设备的用户一个或多个密封构件是否受损。更优选地，密封件包括多于一个吹扫腔。