[发明专利]主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人

权利要求书

1.一种主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：包括履带轮行进机构以及通过转弯机构连接在履带轮行进机构前端的检测机构；

所述的履带轮行进机构包括圆柱形主体套筒，圆柱形主体套筒的外周均匀分布有多个受履带驱动电机(9-10)控制履带轮(9)，履带轮(9)通过压紧调节曲柄滑块机构安装在滚珠丝杠(8)上，滚珠丝杠(8)与圆柱形主体套筒的外壁相固定；圆柱形主体套筒的内部设置有压紧力驱动电机(33)，压紧力驱动电机(33)通过传动齿轮组同时驱动各个滚珠丝杠(8)运动，履带轮(9)在压紧调节曲柄滑块机构的带动下调节与管道内壁的压紧力；

所述的检测机构包括圆柱形检测筒(4)，圆柱形检测筒(4)的外周上均匀分布有多组弹性导向机构(3)，圆柱形检测筒(4)的检测筒前端盖(12)上设有超声波反射镜(1)与广角摄像头(2)，超声波反射镜(1)与位于圆柱形检测筒(4)内的超声波探头(19)相对；

所述的超声波探头(19)通过探头固定支架(18)安装在圆柱形检测筒(4)的轴心位置，超声波反射镜(1)能够将超声波进行90°反射，沿圆柱形检测筒(4)的径向垂直发射至管道内壁，超声波反射镜(1)通过螺纹连接固定在反射镜旋转空心轴(27)的前端，所述的反射镜旋转空心轴(27)通过固定于检测筒前端盖(12)上的轴承总成(26)安装固定，反射镜旋转空心轴(27)的后端通过反射镜旋转传动轮系(28)连接位于圆柱形检测筒(4)内的反射镜旋转驱动电机(29)，反射镜旋转驱动电机(29)能够驱动反射镜旋转空心轴(27)和超声波反射镜(1)沿管道轴心连续旋转；所述的反射镜旋转驱动电机(29)通过导线(38)连接位于圆柱形主体套筒内部的电气控制系统(37)；

所述的转弯机构包括并联设置的多个电动推杆(6)；所述的履带驱动电机(9-10)、压紧力驱动电机(33)、电动推杆(6)、超声波探头(19)及广角摄像头(2)均连接位于圆柱形主体套筒内部的电气控制系统(37)，电气控制系统(37)连接电池(34)。

2.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：所述的圆柱形主体套筒包括由主体中间隔板(22)分隔开的圆柱形主体前套筒(31)和圆柱形主体后套筒(39)，压紧力驱动电机(33)固定在主体中间隔板(22)的中心，压紧力驱动电机(33)连接压紧力传动大齿轮(20)，各个滚珠丝杠(8)的端部连接压紧力传动小齿轮(21)；所述的压紧力传动大齿轮(20)与压紧力传动小齿轮(21)啮合。

3.根据权利要求2所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：压紧力驱动电机(33)通过动态扭矩传感器(32)与压紧力传动大齿轮(20)连接。

4.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：压紧调节曲柄滑块机构包括沿运动方向，将铰接点前后设置在履带轮(9)上的两个曲柄连接转动副，一个曲柄连接转动副的一端连接曲柄丝杆导杆支撑座(16)，另一端连接能够在滚珠丝杠(8)上活动的一个滚珠丝杠螺母(23)，曲柄丝杆导杆支撑座(16)设置在圆柱形主体套筒上；另一个曲柄连接转动副的一端连接在后曲柄固定座(17)，另一端连接能够在滚珠丝杠(8)上活动的另一个滚珠丝杠螺母(23)，后曲柄固定座(17)设置在圆柱形主体套筒上，各个滚珠丝杠螺母(23)在周向通过压紧力调节环连接在一起。

5.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：所述的履带轮(9)包括履带轮固定外板(9-1)以及设置在履带轮固定外板(9-1)外周上的橡胶履带(9-3)，履带轮固定外板(9-1)的内侧上安装有履带驱动轮(9-13)、履带张紧轮(9-5)、履带支撑轮(9-16)以及履带承重轮(9-9)，橡胶履带(9-3)的内壁中央同步齿与履带驱动轮(9-13)的轮齿啮合，橡胶履带(9-3)的内壁外缘与履带张紧轮(9-5)、履带支撑轮(9-16)和履带承重轮(9-9)贴合；履带轮固定外板(9-1)与橡胶履带(9-3)形成的内部空间中设有履带驱动电机(9-10)以及张紧轮固定机构，履带驱动电机(9-10)通过履带锥齿轮传动箱(9-11)和履带传动齿轮系(9-18)连接履带驱动轮(9-13)。