[发明专利]管道内行走机器人

说明书

公开了管道内行走机器人。根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人可以包括：由管道内壁支撑并沿着管道内壁行走的前支架和后支架；以及连接在前支架和后支架之间且柔性被调整的保持架。

技术领域

本发明涉及一种在管道内部行进的管道内行走机器人。

背景技术

可以在管道内部移动时调查和修理工业设施的管道的状况的机器人是需要的。

传统机器人包括用于驱动轮子或辊的电马达和电缆。然而，由于由在高温高压管道或用于发电的气体管道中的电火花引起的爆炸的风险，电马达和电缆的使用受到限制。因此，存在对移动机器人的改进结构的需要，该移动机器人可以由电源驱动，而不是由用于内部管路调查的电驱动装置在这样的爆炸的风险下驱动。

由于制造误差，管道可能具有椭圆而不是完整的圆的形状。管道还连接到一系列附件，例如90°弯管、45°弯管、T形管和渐缩管，以形成管道系统。

这些管道和许多附件连接在一起以形成管道系统，且机器人必须能够走过管道系统的复杂路径。

机器人需要直线地穿过一部分行进——该部分的下部在以向下位置T形管的形状连接的管道系统中是打开的，或者需要在弯曲状态中行进到打开的下部。

管道系统包括连接在一起的多个附件和多个管道，且使机器人能够走过管道系统的复杂路径是重要的任务。

发明内容

技术问题

本发明的示例性实施例努力提供一种可以在复杂地连接的管道内部移动的管道内行走机器人。

此外，本发明提供了一种通过有效地补偿功率损失可稳定地行走的管道内行走机器人。

还有，本发明提供了一种在通过形成制动电路来移除或最小化行走机器人中的制动设备的同时可确保足够的制动力的管道内行走机器人。

技术解决方案

根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人包括：由管道内壁支撑并沿着管道内壁行走的前支架和后支架；以及连接在前支架和后支架之间且柔性被调整的保持架。

保持架可以包括气室，气室的内部压力根据空气的注入或排出而改变，且保持架的柔性可以根据气室的内部压力来调整。

气室可以包括：相邻于前支架布置的第一气室；以及相邻于后支架布置的第二气室，其中，第一气室和第二气室彼此分离。

保持架可以包括多个支撑辊，这些支撑辊设置在第一气室和第二气室之间并且沿着保持架的外侧布置在离彼此的一段距离处。

保持架在穿过弯管道时可以变成柔性的，使得前支架和后支架在弯管道中行走。

当行走机器人直线地穿过在管道中其下部是打开的一个区域时，保持架可以变成刚性的，以使前支架和后支架能够直线地行走。

前支架和后支架可以包括：用气体压力操作的气动气缸；设置在气动气缸的后端处的第一板；连接到第一板的外侧的导柱；连接到导柱的一端的第二板；连杆部分，其具有分别可枢转地连接到第一板和第二板的第一连杆和第二连杆；以及连接到连杆部分的前端的辊部分。

辊可以包括：驱动辊，其连接到第一连杆的前端且驱动马达连接到它；以及辅助辊，其连接到第二连杆的前端。

管道内行走机器人可以包括：驱动马达，其接收来自外部电源的功率，并向前支架和后支架提供驱动功率；内部电源，其与前支架和后支架一起沿着管道移动，并且通过开关的操作选择性地连接到在外部电源和驱动马达之间的电流路径；以及控制器，当在由外部电源供应给驱动马达的功率和当前需要的目标功率之间出现功率差时，该控制器接通开关来连接内部电源以用如功率差一样多的功率补偿提供给驱动马达的功率。