[发明专利]基于张拉整体的模块化管道机器人

权利要求书

1.一种基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，包括从前到后依次连接的一个首部支架、若干个中间支架和一个尾部支架，所述中间支架的数量可根据需要设置，其中：

所述首部支架为四棱柱形，所述中间支架和尾部支架均为前端面小且后端面大的四棱台形；

所述首部支架的前端面中相对的两个侧面上分别设置有一个可伸缩的首部支撑杆，所述尾部支架的后端面中相对的两个侧面上分别设置有一个可伸缩的尾部支撑杆；

所述首部支架的后端面的四个角分别通过一个第一直线动力机构与中间支架的前端面的四个角连接，所述首部支架的后端面的四个角分别通过一个第二直线动力机构与中间支架的后端面的四个角连接；前一个中间支架的后端面的四个角分别通过一个第一直线动力机构与后一个中间支架的前端面的四个角连接，前一个中间支架的后端面的四个角分别通过一个第二直线动力机构与后一个中间支架的后端面的四个角连接；最后一个中间支架的后端面的四个角分别通过一个第一直线动力机构与尾部支架的前端面的四个角连接，最后一个中间支架的后端面的四个角分别通过一个第二直线动力机构与尾部支架的后端面的四个角连接；

所述首部支架的前端面和尾部支架的后端面中左右两个侧面上分别开设有一个通孔，所述首部支撑杆和尾部支撑杆均为两个，每个首部支撑杆和尾部支撑杆均包括互相成T型设置的横向支撑部和竖向连接部；

所述横向支撑部伸在所述通孔内，所述竖向连接部位于所述首部支架的前端面或尾部支架的后端面内部，每个竖向连接部的上下两端分别各通过一个第三直线动力机构与首部支架的前端面或尾部支架的后端面的四个角连接；

每个竖向连接部分别通过两个支撑杆弹簧与首部支架的前端面或尾部支架的后端面中左右两个侧面中的一个连接。

2.根据权利要求1所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述第一直线动力机构、第二直线动力机构和第三直线动力机构均包括一个直线动力元件以及一个弹簧。

3.根据权利要求2所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述第一直线动力机构中，直线动力元件的一端通过球铰与首部支架的后端面或中间支架的后端面连接，直线动力元件的另一端与弹簧的一端连接，弹簧的另一端通过圆环与后一个中间支架的前端面或尾部支架的前端面连接。

4.根据权利要求3所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述第二直线动力机构中，弹簧的一端通过圆环与首部支架的后端面或中间支架的后端面连接，弹簧的另一端与直线动力元件的一端连接，直线动力元件的另一端通过球铰与后一个中间支架的后端面或尾部支架的后端面连接。

5.根据权利要求4所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述第三直线动力机构中，直线动力元件的一端通过球铰与首部支架的前端面或尾部支架的后端面连接，直线动力元件的另一端与弹簧的一端连接，弹簧的另一端通过圆环与竖向连接部连接。

6.根据权利要求2所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述直线动力元件为液压缸、气动肌肉或直线电机。

7.根据权利要求1-6任一所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述第一直线动力机构、第二直线动力机构和第三直线动力机构具有一定的预紧力。

8.根据权利要求7所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述首部支架、中间支架和尾部支架通过空心圆柱刚性连接组成。

9.根据权利要求7所述的基于张拉整体的模块化管道机器人，其特征在于，所述首部支架和尾部支架上安装有执行元件。