[发明专利]一种管道自动伸缩自适应行走机器人

说明书

本发明属于管道机器人技术领域，公开了一种管道自动伸缩自适应行走机器人，包括主支撑支架、大铰接臂、小铰接臂、行走机构，驱动支架包括驱动侧板和两个驱动侧板之间的固定连接轴，驱动支架的前后端均安装有驱动轮总成，两个带轮侧板中间安装有主驱动轮，两个带轮侧板两端各安装有一组行走轮，驱动支架通过大铰接臂、小铰接臂和主支撑架连接。驱动支架安装在主支撑支架的三个导杆上，中间固定轴前后端安装有挡板，中间固定轴中间安装有中间固定板，挡板的三个角上安装有导杆，导杆的外端安装有滑块和弹簧，滑块的两端和大铰接臂铰接。本发明结构简单紧凑，可根据实际作业管道内壁直径范围调整铰接尺寸，实现作业需求，便于推广使用。

技术领域

本发明属于管道机器人技术领域，特别是涉及一种管道自动伸缩自适应行走机器人。

背景技术

管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走，携带一种或多种传感器及操作机械，管道机器人作为一种有效的管道检测设备，得到了越来越多的应用，目前管道机器人伸缩机构多采购气缸等类似元气件控制，对控制要求较高，行走驱动多是单驱动，且行走部分为固定结构，适应性低。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的技术问题，本发明提供了一种管道自动伸缩自适应行走机器人，包括主支撑支架、大铰接臂、小铰接臂、行走机构，行走机构包括驱动支架、驱动轮总成、传动带、行走履带、驱动电机，驱动支架包括驱动侧板和两个驱动侧板之间的固定连接轴，驱动支架的前后端均安装有驱动轮总成，前后两个驱动轮总成之间啮合安装有行走履带，驱动轮总成包括带轮侧板、两个带轮侧板之间的连接轴、行走轮、主驱动轮，两个带轮侧板中间安装有主驱动轮，两个带轮侧板两端各安装有一组行走轮，主驱动轮和前后两组行走轮啮合安装，每组行走轮包括两个行走轮，四组行走轮与行走履带组成平行四边形结构，以适应行走过程中障碍变化及方向变化；主驱动轮由驱动电机经锥齿轮传动提供动力，驱动轮总成由主驱动轮为两组行走轮提供动力，主驱动轮和传动轮同轴安装，前后传动轮由传动带连接，使四组行走轮均能主动驱动，带动行走履带行走。

驱动支架通过大铰接臂、小铰接臂和主支撑架连接，小铰接臂的一端和大铰接臂中间铰接，小铰接臂的另一端和中间固定块铰接。

主支撑支架包括挡板、中间固定轴、中间固定块、滑块和弹簧，主支撑支架为正三棱柱框架，驱动支架安装在主支撑支架的三个导杆上，中间固定轴前后端安装有挡板，中间固定轴中间安装有中间固定板，挡板呈三角形结构，挡板的三个角上安装有导杆，导杆的外端安装有滑块和弹簧，滑块的两端和大铰接臂铰接，驱动支架由导杆上弹簧提供压力，使行走履带和管道内臂紧密接触，为行走提供足够的摩擦力，管道内臂尺寸变化时，阻力发生变化，驱动支架经铰接臂改变弹簧压缩量，使驱动轮上的行走履带能够适应管道变化。

作业时，导杆上的弹簧压缩滑块，使滑块上的大铰接臂带动行走机构变化，使行走机构能够压紧于管道内壁，驱动电机带动行走轮驱动行走履带行走，行走过程中遇到障碍或转弯等阻力时，行走机构的平行四边形结构会因阻力产生变化，使阻力平衡而实现越障和转弯，期间导杆上压缩弹簧也会相应自动调整，以实现整体结构上力的平衡。

有益效果：

1.本发明使用弹簧压缩实现行走机构与管道内壁间行走摩擦压力，能够实时调整，始终保持稳定压力；行走机构为平行四边形结构，能够随管道内变化，根据阻力自动调整形态，实现行走、越障、转弯等一系列动作。

2.本发明在行走中任意一轮与管道内壁接触，即可产生行走推力，整体结构简单紧凑，易实现，可根据实际作业管道内壁直径范围调整铰接尺寸，实现作业需求，便于推广使用。

3.本发明在圆周方向上均布三组驱动行走机构，能够稳定的支撑在管道内，每组驱动行走机构由独立电机驱动，每组机构在各自导杆上滑动，以适应行走过程管道变化。

附图说明

图1为本发明结构立体图；

图2为本发明结构示意图；