[发明专利]管内蠕动机器人

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于管内作业的机器人。

背景技术

由于现代化城市的发展，地下管道错综复杂，其维修的难度的成本日益攀升。在管道现代化检测的维修工具日益成熟的今天，却苦于寻求一种能够在管道内运动自如的运送载体。社会各界人士对管内机器人进行了研究，但都存在机构复杂，可靠性不高的致命缺陷。针对上述情况，以成本低、结构简单，高可靠性、高稳定性、易拆装维护、易生产、为主要设计的思想，公布了一种管内蠕动机器人，该机器人在直线电机和涨紧机构的配合下，实现双向的蠕动。

专利局发布的许多管道作业机器人，一种蠕动式管内行走机构(于殿勇，孙序梁.一种蠕动式管内行走机构，申请号：93224363.0)有一斜坡刚体，在其上面有压缩弹簧和钢柱，钢柱在外面槽内自由滑动，该机构靠钢柱与斜面及管壁的相互作用实现超越行走；管道内蠕动行走机构(颜国正，王坤东.管道内蠕动行走机构，专利申请号：200710042310)由一个电机依次连接若干个运动单元及橡胶波纹管构成，其中运动单元由丝杠、支撑盘、可控螺母、滚动轴承等组成。蠕动行走机构中所有旋转部件包括丝杠与电机输出轴之间、各丝杠之间均通过内十字万向节连接，一起连续旋转；所有非旋转部件包括电机外壳、可控螺母、滑杆、支撑盘、橡胶波纹管、尾部端盖均通过外十字万向节直接或者间接的连接。丝杠转动时，旋合在其上的可控螺母在滑杆上沿轴向产生直线运动。可控螺母由形状记忆合金进行控制，可以实现主动啮合、脱啮合，在电机正反转的配合下，可以直接将单驱动源的电机转动转换为机器人的蠕动；蠕动式微小管道机器人(解旭辉，李圣怡，徐从启，戴一帆，郑子文，王宏刚.蠕动式微小管道机器人，专利申请号：200710035846)包括中间伸缩部件和两件可支撑于微小管道内的支撑部件，两件支撑部件分别连接于中间伸缩部件的两端，所述支撑部件包括螺母支架和驱动螺母支架前后运动的驱动装置，所述驱动装置上铰接有后支撑腿，所述螺母支架上铰接有前支撑腿，所述后支撑腿与前支撑腿铰接。该蠕动式微小管道机器人具有足够大的驱动牵引力，能在任意倾斜角度的微小管道内部自由地前进、后退，也可在竖直管道中爬行，可搭载扩展功能模块，实现对微小管道内部情况的检查、检测、维修。

发明内容

本发明的目的在于提供结构简单、成本低廉、运动性能可靠、体积重量小的管内蠕动机器人。

本发明的目的是这样实现的：

本发明管内蠕动机器人，其特征是：包括行走单元、电机固定架、滚子和波纹管；行走单元包括硬质橡胶、保护罩、直线电机、电机次级和连杆，硬质橡胶通过连杆与电机次级相连，电机次级还与直线电机相连，保护罩位于电机次级的外面；所述的行走单元有两个，两个行走单元通过各自的直线电机相连、且连接处位于电机固定架里，波纹管位于直线电机的外面、保护罩与电机固定架之间，电机固定架和保护罩上均安装滚子。

本发明的优势在于：本发明结构简单，成本低廉，运动性能可靠，体积重量小，是一种可运载管道内故障检测和维修仪器的机器人。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

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：

结合图1，本发明包括行走单元、电机固定架7、滚子6和波纹管4；行走单元包括硬质橡胶1、保护罩2、直线电机5、电机次级9和连杆10，硬质橡胶1通过连杆10与电机次级9相连，电机次级9还与直线电机5相连，保护罩2位于电机次级9的外面；所述的行走单元有两个，两个行走单元通过各自的直线电机5和直线电机8相连、且连接处位于电机固定架7里，波纹管4位于直线电机5和直线电机8的外面、保护罩2与电机固定架7之间，电机固定架7和保护罩2上均安装滚子6。直线电机5或直线电机8驱动电机次级9，并带动硬质橡胶1和连杆10组成的曲柄滑块机构实现机器人其中一行走单元的涨紧和放松。

工作时：

直线电机5(或直线电机8)驱动第一行走单元内的电机次级向前，并带动硬质橡胶1和连杆组成的曲柄滑块机构实现机器人第一行走单元的涨紧，接着直线电机8(或直线电机5)驱动第二行走单元内的电机次级9向后，并带动硬质橡胶和连杆10组成的曲柄滑块机构实现机器人第二行走单元的涨紧后，继续驱动该行走单元内的电机次级9，同时直线电机5(或直线电机8)驱动第二行走单元内的电机次级9向后运动松开第一行走单元，在直线电机8(或直线电机5)驱动第二行走单元内的电机次级9产生的反作用力的作用下，实现在管道3内向前的蠕动。反之亦然。