[实用新型]介质流驱动能源自给式管道机器人

权利要求书

1.介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，包括：

驱动及调速单元(2)，对机器人整体进行驱动及调速；

和所述驱动及调速单元(2)后端铰接的自动控制单元(4)；

连接在所述自动控制单元(4)前端及后端的两组变径支撑单元(5)，通过所述变径支撑单元(5)和管道(6)内壁接触；

以及速度测量单元，自动控制单元(4)根据速度测量单元测得的管道机器人行走速度控制驱动及调速单元(2)。

2.根据权利要求1所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述管道机器人还包括连接在所述驱动及调速单元(2)前端的在线取能单元(1)，所述在线取能单元(1)前端设置有变径支撑单元(5)；所述在线取能单元(1)包括：

通过连杆(101)和所述驱动及调速单元(2)前端连接的取能支撑板(102)，所述取能支撑板(102)和管道(6)内流体流动方向垂直；

和所述取能支撑板(102)固定连接的发电机(103)；

以及和所述发电机(103)的输入轴通过增速齿轮箱(104)连接的叶轮(105)。

3.根据权利要求1所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述驱动及调速单元(2)包括：

驱动皮碗(201)，所述驱动皮碗(201)和管道(6)内壁接触；

设置在所述驱动皮碗(201)中部连接驱动皮碗(201)两端的调速装置，所述调速装置为盘式节流调速机构；

以及带动所述调速装置运动的调速电机(206)；

所述驱动及调速单元的调速定盘(202)和一组变径支撑单元(5)固定连接。

4.根据权利要求3所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述调速装置包括：

和所述驱动皮碗(201)固定连接的调速定盘(202)，所述调速定盘(202)上圆周均布多个定盘节流孔(203)，所述调速电机(206)固定在所述调速定盘(202)上；

以及和所述调速电机(206)输出轴固定连接的调速动盘(204)，所述调速动盘(204)上和所述定盘节流孔(203)相对位置设置多个动盘节流孔(205)，通过所述调速电机(206)带动所述调速动盘(204)转动调整定盘节流孔(203)和动盘节流孔(205)重合大小。

5.根据权利要求1所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述变径支撑单元(5)包括垂直流体流动方向的变径支撑板(501)以及圆周均布在变径支撑板(501)上沿外缘处的多组支撑部，每组支撑部包括：

固定在变径支撑板(501)上沿外缘的支撑架(502)；

和支撑架(502)滑动配合的支撑轮架(503)；

沿径向设置在支撑架(502)和支撑轮架(503)之间的支撑弹簧(504)；

以及通过销轴连接在支撑轮架(503)上的支撑轮(505)。

6.根据权利要求5所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述变径支撑板(501)包括三组支撑部。

7.根据权利要求1所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述自动控制单元(4)包括机器人控制器(402)以及和所述机器人控制器(402)连接的充电电池(401)和无线传输模块(403)，所述充电电池(401)和无线传输模块(403)连接，所述充电电池(401)和在线取能单元(1)的发电机(103)连接充电。

8.根据权利要求1所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述驱动及调速单元(2)和所述自动控制单元(4)通过双虎克铰连接单元(3)连接。

9.根据权利要求8所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述双虎克铰连接单元(3)包括连接中杆(301)以及通过十字轴(302)连接在连接中杆(301)两端的两个铰链座(303)，两个铰链座(303)的另一端分别与所述驱动及调速单元(2)和所述自动控制单元(4)固定连接。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的介质流驱动能源自给式管道机器人，其特征在于，所述管道机器人还包括设置在在线取能单元(1)前端的摄像头(7)，通过所述摄像头(7)采集管道(6)中的工作环境信息，并将采集的信息通过无线传输模块(403)传送给地面监控系统；

所述速度测量单元为设置在任意一组的变径支撑单元(5)的支撑轮(505)轮轴上的编码器(8)，通过编码器(8)采集对应支撑轮(505)的角位移并将角位移转换为电信号，再将电信号转换为计数脉冲，用脉冲的个数表示水平位移的大小，自动控制单元(4)根据位移计算出机器人的行走速度，根据行走速度控制驱动及调速单元(2)。