[发明专利]一种仿生管道爬行机器人

权利要求书

1.一种仿生管道爬行机器人，其特征在于：所述机器人由2个基本伸缩模块组成；每一个基本伸缩模块由与管壁接触的支撑结构和三自由度并联结构组成，三自由度并联结构分别连接动平台(12)和静平台；基本伸缩模块之间通过弹簧柔性连接；所述支撑结构由1个支撑杆(8)，3个滑套(9)，3个压缩弹簧(18)，3个导向轮(1)和3个电磁制动器组成；所述支撑杆(8)在圆周方向均匀分布三个滑套(9) ，所述滑套(9)上端通过轴(20)和轴承与导向轮(1)连接，下端与支撑杆(8)通过移动副连接；所述压缩弹簧(18)的一端焊接在支撑杆(8)上，另一端焊接在滑套(9)上；所述导向轮(1)安装在滑套(9)上方的轴(20)上；所述电磁制动器的定子安装在滑套(9)的上端，电枢单元安装在轴(20)上。

2.根据权利要求1所述的仿生管道爬行机器人，其特征在于：所述三自由度并联结构是由静平台、动平台(12)、3根主动臂(2)和3组平行四边形从动支链组成的并联机构。

3.根据权利要求2所述的仿生管道爬行机器人，其特征在于：所述静平台上安装有均匀分布的三个驱动电机，驱动电机与主动臂(2)通过转动副连接，由驱动电机驱动主动臂(2)运动。

4.根据权利要求2所述的仿生管道爬行机器人，其特征在于：所述主动臂(2)一端截面面积小，另一端截面面积大，截面面积大的一端与静平台上的驱动电机连接，截面面积小的一端通过两个球副与平行四边形从动支链连接。

5.根据权利要求2所述的仿生管道爬行机器人，其特征在于：所述平行四边形从动支链为三自由度并联机构从动支链，每组从动支链由两根从动臂(10)组成，两根从动臂(10)的两端通过球副分别与主动臂(2)和动平台(12)连接，两根从动臂(10)为一组，装配完成后，两根从动臂(10)保持平行，构成平行四边形从动支链；每根从动臂(10)的两端都有球副结构的球壳部分，球副的球体部分在主动臂(2)上；每组从动臂(10)两端各有一个弹簧钩(11)，所述弹簧钩(11)与从动臂(10)球副旁的圆柱配合连接两根从动臂(10)。

6.根据权利要求5所述的仿生管道爬行机器人，其特征在于：所述动平台(12)上均匀分布有三组球副结构的球体部分，与平行四边形从动支链上球副结构的球壳部分连接，在三组从动臂(10)共同控制下动平台(12)可以沿着X，Y，Z三个方向运动。