[发明专利]一种基于城市建设用的大牵引力螺旋推进微小管道机器人

说明书

本发明公开了一种基于城市建设用的大牵引力螺旋推进微小管道机器人，具体涉及城市建设领域，包括设备搭载仓、电缆驱动线、推进结构仓、万向节机构、探测设备仓和螺旋驱动仓，设备搭载仓和推进结构仓的端部分别设有相适配的螺纹端套于螺纹管结构，设备搭载仓和推进结构仓的端部螺纹连接，万向节机构位于设备搭载仓、推进结构仓和探测设备仓的端部。上述方案，该管道机器人采用分体式组装结构，利用设备搭载仓、推进结构仓、探测设备仓和螺旋驱动仓之间的螺纹连接组装或通过万向节机构进行连接，可根据实际场景需求选择合适长度数量，通过增减推进结构仓的数量改变该管道机器人的牵引力大小，从而适用不同环境工作，扩大作业场景。

技术领域

本发明涉及城市建设技术领域，更具体地说，本发明具体为一种基于城市建设用的大牵引力螺旋推进微小管道机器人。

背景技术

在当今社会，各种各样的微小管道(直径小于20mm)在城市建设用中得到了广泛的应用，目管道机器人已经应用到有关人民生活的各个领域，宏观管道机器人由于具有常规的加工模式，相对于微观管道机器人，宏观管道机器人的设计更加简单，在实际应用的某些方面不适合小型或者微型管道，所以需要一种特别适合小型管道的机器人对小型管道进行清理。虽然微管道机器人有的已经产业化，但是有一些问题还没有从根本上解决，目前微小型管道机器人在管道、检测、运动、修复一体化的环节还没有实现完善，在管道清理维护方面仍然存在缺陷，在错综复杂的管道中行走时仍然不能做到灵活自如。

研究适用于微小管道这一特殊环境下的检测机器人装置，以减轻人的劳动强度，提高生产效率，减少不必要的损失，有着极高的学术价值和实用价值，螺旋推进式是现在微小管道机器人较为常用的一种推进方式，其结构简单，容易实现，行走效率高，能以一定的速度平稳地运动。微小管道机器人通常用于复杂管道的检测工作，需携带许多相关检测传感器、电源和通讯装置，有线机器人还需承载线缆重量，这就要求微小管道机器人具有较大的负载能力。

现有的管道清理机器人，结构形状单一主要通过柱形机械的侧面进行安装驱动轮的方式进行牵引，在管道淤泥较多的情况下牵引力较小易出现打滑或无法通过淤泥的现象，由于驱动机器人运动的摩擦力不易增大，造成负载能力受限，机器人牵引能力差；同时在一些弯形管道等复杂工况下，机器人的工作环境中存在大量弯管、U形管，并由于腐蚀、疲劳破坏、裂纹、管接头等原因存在变管径情况，这就要求微小管道机器人的径向尺寸小，且具有较好的弯管、U形管处通过性和较强的变管径适应能力，导致设备停留于管道中，传统管道机器人无法进行通过，适用范围受限，存在较大缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于城市建设用的大牵引力螺旋推进微小管道机器人，采用分体式组装结构，利用设备搭载仓、推进结构仓、探测设备仓和螺旋驱动仓之间的螺纹连接组装或通过万向节机构进行连接，通过增减推进结构仓的数量改变该管道机器人的牵引力大小，从而适用不同环境工作，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种基于城市建设用的大牵引力螺旋推进微小管道机器人，包括设备搭载仓、电缆驱动线、推进结构仓、万向节机构、探测设备仓和螺旋驱动仓，所述设备搭载仓和推进结构仓的端部分别设有相适配的螺纹端套于螺纹管结构，所述设备搭载仓和推进结构仓的端部螺纹连接，所述万向节机构位于设备搭载仓、推进结构仓和探测设备仓的端部，所述设备搭载仓、推进结构仓探测设备仓通过万向节机构活动连接，所述螺旋驱动仓的端部设有螺旋钻机构；

所述推进结构仓包括推进结构管腔、推进驱动电机、弹性伸缩推杆和传动履带，所述推进结构管腔的表面开设有收纳口，所述推进结构管腔的内壁固定安装有固定架，所述弹性伸缩推杆的两端贯穿收纳口并分别与固定架和传动履带的一端活动连接，所述传动履带的一端与收纳口的内侧活动连接，所述推进驱动电机固定安装于收纳口的内侧，所述推进驱动电机的输出端与传动履带的输入端传动连接；