[发明专利]软管清洁机器人

说明书

技术领域

本发明涉及管道内壁爬行机器人领域，尤其涉及用于在柔性管道内爬行、清洁的软管内壁清洁机器人。

背景技术

目前，现有的管道机器人根据不同驱动模式，大致可以分为八种。分别是流动式机器人，这类机器人没有驱动装置，只是随着管内流体流动，属于不需要消耗能源的被动型机器人，但是其运动模式相当有限；轮式机器人，这一类机器人广泛运用于管道检查工作，目前许多的商业机器人就是这一类型；履带式机器人，即用履带代替轮子；腹壁式机器人，这类机器人通过可以伸张的机械臂紧贴管道内壁，推动机器人前进；行走式机器人，这类机器人通过机械足运动，但是这类机器人需要大量驱动器，并且难以控制；第六种是蠕动式机器人，这类机器人像蚯蚓一样通过身体的伸缩前进；螺旋驱动式，即驱动机构做旋转运动，螺旋前进；蛇型机器人，这类机器人有许多关节，像蛇一样前行；此外，还有一些机器人拥有多种复合驱动方式。随着科技发展，技术创新，必将会有越来越多的类型被创造出来。

相对于刚性管道，软管对运输物质的要求有所不同，如运输物质的酸碱性、温度、粘度等性质，适当的清洗对其显得更为重要。相对于硬管，软管刚性差，材料横截面易变形，对工作环境有一定要求；软管管体的导向作用也与硬管不同，不具备硬管的稳定性；软管普遍管壁厚度较薄，所能承受的轴向应力与径向应力有限等特点，针对于这些特点，对于软管清洗机器人的研究是十分重要的。

发明内容

本发明针对软管内壁爬行、清洁的需要，设计一款在软管内壁攀爬清洗的机器人。软管攀爬清洗机器人采用仿生学原理，通过对蠕虫的爬行方式进行模拟，从而在软性管道内攀爬，进行疏通、清洗工作。

软管清洁机器人，其特征在于：

上部固定机构(1)包括上部丝杠(7)、上部滑块(8)、上部连杆(9)、上部支撑板(10)、上橡胶垫(11)、上轴承座(12)、上部轴承(13)、上部轴承端盖(14)、上部螺钉(15)、上部电机座(16)、上部电机(17)、上锥齿轮(18)、上部固定盘(20)、上支撑柱(21)；上部固定盘(20)与上轴承座(12)通过上支撑柱(21)连接，上部电机(17)通过上部电机座(16)固定在上部固定盘(20)上，上部电机(17)通过一对啮合的上锥齿轮(18)驱动上部丝杠(7)，上部丝杠(7)安装在上部轴承(13)内，上部轴承(13)固定在上轴承座(12)内；上部轴承端盖(14)和上部螺钉(15)对上部丝杠(7)定位；上部丝杠(7)上装有可以上下移动的上部滑块(8)；多个上部支撑板(10)一端铰接在上部轴承座(12)上，一端通过连杆(9)铰接在上部滑块(8)上，构成曲柄滑块机构；上部支撑板(10)与管道内壁接触的地方粘有上橡胶垫(11)；

下部固定机构(3)包括第一下支撑柱(22)、下部机构电机(23)、下锥齿轮(24)、第一下支撑板固定盘(25)、伸缩杆(26)、下部支撑板(27)、下部橡胶垫(28)、下部滑块(29)、下部连杆(30)、第二下支撑板固定盘(31)、第二下部轴承(33)、下部丝杠(42)、第二下支撑柱(43)、第一下部轴承(44)、轴承座(45)、下部机构固定盘(46)；下部机构固定盘(46)与第一下支撑板固定盘(25)通过第一下支撑柱(22)连接，第一下支撑板固定盘(25)与第二下支撑板固定盘(31)通过第二下支撑柱(43)连接；下部机构电机(23)安装在下部机构固定盘(46)下，下部机构电机(23)通过一对啮合的下锥齿轮(24)驱动下部丝杠(42)；下部丝杠(42)通过第一下部轴承(44)和第二下部轴承(33)固定，第一下部轴承(44)通过轴承座(45)安装在第一下支撑板固定盘(25)下部，第二下部轴承(33)固定在第二下支撑板固定盘(31)内；下部滑块(29)套在下部丝杠(42)上，铰接有连杆(30)；四个下部支撑板(27)通过固定在第一下支撑板固定盘(25)和第二下支撑板固定盘(31)上的伸缩杆(26)固定，中间和连杆铰接，形成曲柄滑块机构，在下部支撑板(27)外侧粘有下橡胶垫(28)；