[发明专利]一种四支链并联轮式管道机器人

权利要求书

1.一种四支链并联轮式管道机器人，其特征在于：该机构包括第一到第三侧杆系支链(B、C、D)和电动推杆系支链(A)；

第一到第三侧杆系支链(B、C、D)结构尺寸相同，第一侧杆系支链(B)第一杆(B-1)的b端与第一侧杆系支链(B)的中间杆系(B-2)的杆(B-2-2)的a端分别插入同一个胡克铰链(5)两端槽内，用顶丝固定；第一侧杆系支链(B)第二杆(B-3)的b端与中间杆系(B-2)的杆(B-2-2)的b端分别插入同一个胡克铰链(5)两端圆槽内，用顶丝固定；这样就完成第一侧杆系支链(B)的组装；

第一、二连接轴(A-2、A-6)a端分别插入第一、二空间铰链(A-1、A-7)的圆槽d中，用顶丝固定；第一连接轴(A-2)的b端与第一电机壳(A-3)的a端用一个胡克铰链(5)连接，用顶丝固定；第二连接轴(A-6)b端与推杆(A-5)的b端用一个胡克铰链(5)连接，用顶丝固定；

推杆电机(1)的转轴穿过第二电机壳(A-4)的a端并插入推杆(A-5)的a端，用顶丝固定；推杆电机(1)的两端同时插入第一、二电机壳(A-3、A-4)的b端，两电机壳四周用长螺栓连接固定；

电动推杆系支链(A)中，第一空间铰链(A-1)四周的三个方槽a、b、c分别与第一到第三侧杆系支链(B、C、D)的第一杆(B-1)的a端连接，用销轴固定并构成转动副；第二空间铰链(A-7)四周的三个方槽a、b、c分别与第一到第三侧杆系支链(B、C、D)的第二杆(B-3)的a端连接，用销轴固定并构成转动副；这样便完成了四条支链(A、B、C、D)的组装；

通过第一到第三侧杆系支链(B、C、D)与管壁的支撑力，使机器人在管道中稳定的行走，并通过电动推杆系支链(A)的伸缩运动实现变径，适应不同直径的管道。

2.如权利要求1所述的一种四支链并联轮式管道机器人，其特征在于：

电动推杆系支链(A)包括第一、二空间铰链(A-1、A-7)，第一、二连接轴(A-2、A-6)，第一、二电机壳(A-3、A-4)，推杆(A-5)，第二空间铰链(A-7)，电机(1)和两个胡克铰链(5)；

第一、二空间铰链(A-1、A-7)四周相隔120°的三个方槽(a、b、c)，槽壁上设置通孔便于装入销轴；圆槽(d)与第一、二连接轴a端连接，在槽壁上相隔120°的三个侧孔中用于安装顶丝；

第一、二连接轴(A-2、A-6)结构尺寸相同，第一连接轴(A-2)a端侧面有三个平面，互成60°布置，每个平面上的圆槽用以用于安装顶丝；第一连接轴(A-2)b端侧面有两个平面，互相平行，每个平面上的圆槽用以顶丝固定；

第一、二电机壳(A-3、A-4)b端侧壁均布4个通孔；第一电机壳(A-3)a端的大通孔中插入胡克铰链(5)一端，a端侧壁开有两个顶丝孔，成180°布置，以便安装顶丝；第二电机壳(A-4)a端端面开有两个螺钉孔，成180°布置，用螺钉和电机(1)连接紧固，使电机(1)和第二电机壳(A-4)连成为一个整体，以方便传递转矩；

推杆(A-5)a端大通孔中插入胡克铰链(5)一端，侧壁开有两个顶丝孔，成180°布置，以便安装顶丝；

第一空间铰链(A-1)与推杆(A-5)之间连接为万向节副连接，推杆(A-5)自身形成移动副，第二空间铰链(A-7)与推杆(A-5)之间连接为万向节副连接。

3.如权利要求1所述的一种四支链并联轮式管道机器人，其特征在于：

中间杆系(B-2)，杆(B-2-2)两端各有两个通孔，从动轮系(B-2-1)和主动轮系(B-2-3)分别和两组通孔用螺栓连接固定；

从动轮系(B-2-1)，包括从动轮(B-2-1-1)，长套筒(B-2-1-2)，轴承座(B-2-1-3)，轮轴(B-2-1-4)，角接触球轴承(B-2-1-5)，短套筒(B-2-1-6)和轮板(B-2-1-7)；轴承座(B-2-1-3)插入轮板(B-2-1-7)的中心通孔中，实现过盈配合；角接触球轴承(B-2-1-3)插入轴承座(B-2-1-3)中，实现过盈配合；轮轴(B-2-1-4)穿过角接触球轴承(B-2-1-5)插入从动轮(B-2-1-1)中，螺钉穿过从动轮(B-2-1-1)的中心孔旋入轮轴(B-2-1-4)端部的盲孔，轴端用挡圈固定；

轮板(B-2-1-7)两组对应通孔a之间放入长套筒(B-2-1-2)，并用螺栓固定连接；轮板(B-2-1-7)两组对应通孔b之间放入短套筒(B-2-1-6)，并用螺栓固定连接，使杆(B-2-2)与从动轮系(B-2-1)连成一个整体；

主动轮系(B-2-3)，包括主动轮(B-2-3-1)，短套筒(B-2-3-2)，轮板(B-2-3-3)，长套筒(B-2-3-4)和双轴电机(2)；双轴电机(2)两端各有四个小孔，通过螺栓连接固定在两个轮板(B-2-3-3)中间；双轴电机(2)两端各有两个外伸轴，分别插入两个主动轮(B-2-3-1)各自中心孔中，用顶丝固定；

轮板(B-2-3-3)两组对应通孔a之间放入长套筒(B-2-3-4)，并用螺栓固定连接；轮板(B-2-3-3)两组对应通孔b之间放入短套筒(B-2-3-2)，并用螺栓固定连接，使杆(B-2-2)与主动轮系(B-2-3)连成一个整体。