[发明专利]柔性尺蠖机器人

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于管道作业的机器人。

背景技术

随着国家经济的发展，我国的城镇化率在不断提高。城市建设中会伴随着很多管道的铺设，众多高楼大厦的崛起，许多电力线路的架设。而对很多高压线路的检查往往需要人员进行高空作业，这给维修工作带来了很大的危险性；高层建筑外部的日常检查工作用人力完成也是很危险。而对于城市地下管道的维护、检修工作而言，埋于地下的各种管道常常因不知故障的具体位置而需要挖掘开大量道路表面。这不仅浪费时间，大量挤占道路面积的挖掘土还给本来拥挤的城市交通带来了巨大的压力。因此对管道、高压线路的维修、检测装置的研究十分有必要。针对上述情况，以高可靠性，易维护，简单结构形式等为主要设计思想，并结合仿生学和柔性机构的设计方法，设计了一种柔性尺蠖机器人的本体结构，并预留了不同工作环境下爪子的安装空间，解决了其它同类机器人不能灵活运动和不能适用于多种复杂环境的难题。

同时，在中国专利局发布的专利中也有不少用于管道检测和爬绳、爬杆的装置，但大部分只是适用于直管道。如尺蠖式油井管道机器人装置(申请号：200710171226.8发明人：胡德金，王怀)。除此之外，柔性蠕动的管道机器人(申请号：200810106352.X发明人：孙汉旭)是在一个柔性软轴上设有双面螺纹螺母，螺母外接齿轮，而齿轮有固定在法兰盘上并连接直流电机。柔性轴设计可使机构在弯管、变径管和直管中通过。但是该发明通过的弯管只能局限于一根管路，不能有岔道管，因此对于交叉管道转弯无能为力。对于爬杆装置，有遥控爬杆爬绳机器人(申请号：200810011957.0 发明人：苏荣华、何凡)此发明虽然结构简单，攀爬灵活，速度快，连续性好；但是在杆或绳索有交错时就无能为力了。爬墙机器人有一种爬墙多功能机器人(申请号：200710075780.6发明人：高汉光)虽吸附可靠，但是其控制部分较复杂，且转弯不便。

发明内容

本发明的目的在于提供结构简单，可在绳索、细杆，尤其在管道内灵活运动的柔性尺蠖机器人。

本发明的目的是这样实现的：

本发明柔性尺蠖机器人，其特征是：包括转动抓取机构和腰部屈伸机构；转动抓取机构包括抓取机构模块和转动机构模块；抓取机构模块包括抓取机构安装本体、抓取机构转动电机，抓取机构转动电机安装在抓取机构安装本体里；转动机构模块包括转体电机安装架、转体电机，转体电机安装在转体电机安装架里；腰部屈伸机构包括两个绳索制动电机安装架、至少九个腰部转板、两根绳索、两个绳索缠绕轮、两个绳索制动电机，第一绳索制动电机和第二绳索制动电机分别通过各自的电机固定板固定在第一绳索制动电机安装架和第二绳索制动电机安装架上，第一绳索缠绕轮和第二绳索缠绕轮分别安装在第一绳索制动电机和第二绳索制动电机上，腰部转板之间通过连接销连接，两端的腰部转板分别连接第一绳索制动电机安装架和第二绳索制动电机安装架，两根绳索分别穿过腰部转板并缠绕在第一绳索缠绕轮和第二绳索缠绕轮上；所述的转动抓取机构有两个，每个转动机构模块的转体电机安装架分别安装在各自抓取机构模块的抓取机构转动电机上，第一转动机构模块的转体电机和第二转动机构模块的转体电机分别与第一绳索制动电机安装架和第二绳索制动电机安装架相连。

本发明还可以包括：

1、所述的抓取机构安装本体外安装抓取机构或者吸盘或者磁铁装置。

本发明的优势在于：本发明能完成大幅度屈伸和大角度转弯，且对管道线路的交错复杂的适应性强，能广泛应用于工业和生活用复杂管道线路的检测和维修，具有很大的实用价值。

附图说明

图1为实施方式1的主视图；

图2为实施方式1的弓曲步态图；

图3为实施方式1的腰部转板局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

实施方式1：