[发明专利]一种适用于非满水管道的机器人主体结构

说明书

本发明公开了一种适用于非满水管道的机器人主体结构，包括支架、转动设置在支架上的两个驱动装置，以及通过密封设置固定在支架上的控制器；第一滚轮和第二滚轮均包括轮毂和设置在轮毂上的浮力组件，轮毂包括两个同心叠放的第一圆形板，浮力组件夹在两个第一圆形板之间；所述支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫。通用在第一滚轮和第二滚轮中设置浮力组件，以及在支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫，达到增加整个管道机器人主体结构浮力的目的，使其能够在管道中非满水的环境漂浮运行，进行对管道进行检测。

技术领域

本发明属于管道机器人领域，具体涉及一种适用于非满水管道的机器人主体结构。

背景技术

市政管道环境非常恶劣，长期使用后容易发生腐蚀、疲劳破坏或者使管道内部潜在缺陷发展成破损而引起泄漏事故等，特别是水类管道，还容易堵塞等事故。因此管道的管内探测、清淤是一项十分重要的实用工程，目前管内探测、清污大多还采用人工进行操作，受管道尺寸、环境恶劣等因素限制，导致工作强度大、工作效率低。

基于该问题，目前出现了管道机器人。本申请人前期研究的机器人多采用螺旋滚筒的转动推动污水，达到推进机器人前进的目的，这类机器人适用于管道内满水的环境，机器人处于悬浮或者下潜的状态。但是对于管道中非满水的环境，则需要机器人漂浮在水面上来检测周围管道壁的情况，为此需要增加机器人的浮力，现有的机器人螺旋滚筒浮力小，达不到要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于非满水管道的机器人主体结构，解决现有的机器人浮力小，不能满足非满水管道检测要求的技术问题。

本发明为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种适用于非满水管道的机器人主体结构，包括支架、转动设置在支架上的两个驱动装置，以及通过密封设置固定在支架上的控制器；

每个驱动装置包括驱动滚筒和分别设置在驱动滚筒两端的第一滚轮、第二滚轮，其中第一滚轮通过蜗轮蜗杆传动组件与驱动滚筒连接；所述驱动滚筒包括内筒、转动套设置在内筒外部的外筒，以及固定设置在外筒外部的第一壳体，第一壳体的外周面沿其长度方向固定设置有螺旋叶片；内筒中固定设置有第一电机；所述驱动滚筒水平放置时，螺旋叶片的下缘高于第一滚轮和第二滚轮的下缘；

所述第一滚轮和第二滚轮均包括轮毂和设置在轮毂上的浮力组件，轮毂包括两个同心叠放的第一圆形板，浮力组件夹在两个第一圆形板之间；

所述支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫。

当管道机器人主体结构在硬质介质上运动时，滚轮与地面接触，中间的螺旋叶片悬空，第一电机驱动第一滚轮和第二滚轮转动，实现机器人主体结构在管道内行走。其中，第一滚轮为主动轮，第一电机通过蜗轮蜗杆传动组件驱动第一滚轮转动，蜗轮蜗杆传动比大，扭矩大，单级速比大，实现螺旋滚筒转动速度大，滚轮转动速度小的目的；且噪音小、振动小，具有自锁功能，结构稳定性好。当管道机器人主体结构在软质介质上运动时，管道机器人主体结构因为重力作用会下陷，则滚轮和中间的螺旋叶片均与地面接触，第一电机驱动滚筒和滚轮一起转动，螺旋叶片转动，将淤泥等向后排出，使管道机器人主体结构向前移动，虽然此时管道机器人运动速度慢，但因为接触面积大，不会打滑；当管道机器人悬浮在水中时，螺旋叶片相当于螺旋桨，螺旋叶片转动向后排水驱动管道机器人前进。

通用在第一滚轮和第二滚轮中设置浮力组件，以及在支架上包覆有设置有增加浮力的第三壳体，第三壳体中填充中塑料泡沫，达到增加整个管道机器人主体结构浮力的目的，使其能够在管道中非满水的环境漂浮运行，进行对管道进行检测。

进一步改进，还包括设置在轮毂或浮力组件外周面上起防滑、耐磨作用的第二组件。管道中环境复杂，存在淤泥、树枝、石头等杂物，通过设置第二组件，增加滚轮的耐磨性能，提高使用寿命，同时起到防滑效果。