[发明专利]水下管道连接机器人

摘要

一种水下管道连接机器人。主要解决现有水下管道连接机器人的连接系统复杂、工具繁多的问题。其特征在于：机器人采用三角履带车框架式结构，三角履带能够适应海底复杂的地形环境；两侧装有液压驱动的机械爪实现对管道的夹取，利用双轴油缸升降机构使得两根管道能到达同一水平高度，并且双轴油缸结构更加稳定能够防止在水下发生旋转的情况，采用滑轨滑块机构和液压缸的配合使用使管道左右移动进行位置调整；令两根待连接管道端面对齐，机器人中间布置卡箍连接件将对齐的两根管道锁紧，实现管道连接功能。该机器人能够完成水下行走、管道夹取、管道对准及管道连接各项工作内容，整体采用液压的驱动方式，不仅机器功率大，而且稳定性能更高。

主权项

1.一种水下管道连接机器人，具有车体（1），其特征在于：车体（1）上中间开有长方形槽，作为供管道夹取装置（3）左右移动的空间，车体上两边布置有两条滑轨（18）和四组液压缸（15），所述滑轨与管道夹取装置的滑块相配合从而带动管爪水平移动使待连接的两根管道的端面接触，实现管道的轴对齐的要求；所述的管道连接机器人还包括三角履带轮结构（2）、管道夹取结构（3）和管道连接结构（4）；其中，所述三角履带轮结构（2）包括履带主动轮（5）、履带内支架（6）、履带被动轮支架（7）、履带从动轮（8）、履带（9）以及液压马达（10）；所述履带主动轮（5），其形状与齿轮形状一样，中间有孔，通过键连接与液压马达（10）输出轴相连接；履带主动轮（5）轮齿与履带（9）相啮合；所述履带内支架（6），其形状为三角形，顶端有孔用于固定履带主动轮（5），底端固定履带被动轮支架（7）；所述履带被动轮支架（7），形状为三角形，大小约为履带内支架（6）的六分之一，顶端与履带内支架（6）相连接，底端固定履带从动轮（8）；所述履带从动轮（8），布置在履带（9）内部两侧，一边五个，与履带主动轮（5）相互配合工作；所述履带（9），采用橡胶材料，内侧与履带主动轮（5）相啮合；所述液压马达（10），固定在车体（1）的四个角处，用来驱动四个三角履带轮（2）；所述管道夹取结构（3）包括管爪（11）、管爪座（12）、管爪升降油缸座（13）、机座滑块（14）和液压缸（15）；所述管爪（11），通过管爪销轴（16）固定在管爪座（12）上，两侧有孔用来固定管爪（11）与管爪座（12）之间的液压缸（15）的一端，管爪（11）的开合实现管道的夹取过程；所述管爪座（12），其形状为正方体，内部中空，顶部利用螺纹连接两个管爪升降油缸座（13），两侧面顶部有孔连接管爪（11）与管爪座（12）之间液压缸的另一端；所述管爪升降油缸座（13），利用螺钉（17）固定在机座滑块（14）上，左右两边有耳板用来固定液压缸（15）；所述机座滑块（14），布置在升降油缸座（13）的两侧，与车体（1）上两边的滑轨（18）配合工作，带动油缸座（13）左右移动；所述液压缸（15），有两组布置在管爪（11）和管爪座（12）之间，对称布置，有两组布置在车体（1）上，一端固定在车体（1）上的液压缸座上，一端固定在油缸座（13）耳板上；所述管道连接机构（4）包括卡箍连接件（19）和四种形状各异的卡箍夹具（20）；所述卡箍连接件（19），其形状为圆环状，内部有截面为等腰梯形的凹槽，顶部有孔通过销轴（21）将两个卡箍瓣相连接，底端呈卡扣状，中部两边有孔使其固定在卡箍夹具上；所述卡箍夹具，第一夹具（22）一端固定在车体（1）上，中部与第二夹具（23）和第四夹具（25）相连接，末端有小半球结构用于卡进卡箍中部的孔中，从而固定卡箍一面，第二夹具（23）有孔与第三夹具（24）相连接，第三夹具（24）与第四夹具（25）的一端相铰接，夹具的另一端固定到卡箍（19）中部的小孔处。