[发明专利]具有可伸缩行走装置的管道机器人及其控制系统

说明书

本发明具有可伸缩行走装置的管道机器人包括支架单元和装设于支架单元上的行走装置，支架单元包括主体支架、行走支架，主体支架与行走支架之间铰接电动推杆装置，电动推杆装置驱动行走装置沿自身轴向来回伸缩，行走装置装设于行走支架上，电动推杆装置包括至少两个独立控制且相互平行设置的电动推杆，电动推杆底座固定在主体支架上，顶部与行走支架铰接，主体支架上装设有红外激光测距模块，红外激光测距模块与电动推杆电连接。其目的是为了提供一种结构简单、成本低、操作简便，行走装置可独立控制，管壁适应能力高的具有可伸缩行走装置的管道机器人及其控制系统。

技术领域

本发明涉及一种在管子或管系中使用的及与管子或管系有关的设备及备件，特别是涉及具有可伸缩行走装置的管道机器人及其控制系统。

背景技术

管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走，携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。管道作为一种有效的物料输送手段而得到广泛的应用，为了提高管道寿命、防止泄露等事故的发生，必须对管道进行有效的检测维护。在人工检测方式存在诸多缺点的情况下，管道检测机器人作为一种有效的管道检测设备，得到了越来越多的应用。

授权公告号为CN 106402576 B的中国发明专利中公开了一种管道检测机器人，主要由主体、驱动体、变径机构组成，通过变径电机驱动丝杠的旋转带动螺母左右移动，带动推杆推动连杆旋转从而使驱动体向外移动，使驱动体能紧贴在内管壁上。该管道检测机器人在适当条件下可用于不同管径管道，一定程度上提高了使用灵活性，但是，一旦遇到管道内有障碍物时，各驱动体不能独立控制伸缩幅度，自主调整能力低，管壁适应能力非常弱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便，行走装置可独立控制，管壁适应能力高的具有可伸缩行走装置的管道机器人。

本发明具有可伸缩行走装置的管道机器人，包括支架单元和装设于所述支架单元上的行走装置，所述支架单元包括主体支架、行走支架，所述主体支架与所述行走支架之间铰接电动推杆装置，所述电动推杆装置驱动所述行走装置沿自身轴向来回伸缩，

所述行走装置装设于所述行走支架上，所述电动推杆装置包括至少两个独立控制且相互平行设置的电动推杆，所述电动推杆底座固定在所述主体支架上，顶部与所述行走支架铰接，所述主体支架上装设有红外激光测距模块，所述红外激光测距模块与所述电动推杆电连接。

本发明具有可伸缩行走装置的管道机器人，其中所述主体支架顶部装设有喷头组件，所述喷头组件包括底部舵机云台、连接杆组件以及小型步进电机组，所述底部舵机云台固定于主体支架顶部，所述连接杆组件顶部安装固定板，固定板上安装细管喷嘴，所述细管喷嘴端部连接软管喷头，所述软管喷头与主体支架内部的涂料箱连通。

本发明具有可伸缩行走装置的管道机器人，其中所述主体支架为正三棱柱框架，所述行走装置包括3组结构相同且与主体支架连接方式也相同的履带组件，3组履带组件分别固定于各自的行走支架上，且3组履带组件均连接独立驱动装置并以三足中心对称的方式通过电动推杆连接于所述主体支架的3个侧面上。

本发明具有可伸缩行走装置的管道机器人，其中所述履带组件包括通过履带连接的前同步带轮、后同步带轮，所述前同步带轮、后同步带轮通过同步带轮安装轴承安装于所述行走支架上，所述行走支架上安装有履带驱动电机，所述履带驱动电机连接传动轮，所述传动轮通过传动带连接后同步带轮，所述行走支架底部装设有履带承重轮。

本发明具有可伸缩行走装置的管道机器人，其中所述行走支架为矩形框架，底部两条长边一端伸出矩形框架外，用于安装前同步带轮，另一端用于安装后同步带轮，所述前同步带轮、后同步带轮均位于底部两条长边之间，所述同步带轮安装轴承内圈分别与行走支架底部的两条长边固定连接，外圈分别与前同步带轮、后同步带轮固定连接，所述同步带轮安装轴承配设轴承止动环，所述行走支架底部固连用于安装所述履带承重轮的承重轮安装支架。