[发明专利]一种可适应复杂管道的机器人结构

说明书

本发明提供了一种可适应复杂管道的机器人结构，本发明的机器人结构分三部分，前后两部分是结构相同、镜像布置的支撑驱动模块；中间部分是动力控制模块。模块铰接处设有铰接转动驱动机构，能自由控制动力控制模块和支撑驱动模块的铰接角度；动力控制模块两端设有中心旋转驱动机构，可驱动支撑驱动模块绕中心轴线旋转。本发明主要解决的技术问题是管道机器人在管道内径发生变化、S型管道、T型管道、Y型管道、管道连接处及管道限流环处时能够顺利通过的结构形式，发明了一种新的机器人结构，从而适应管道内各种情况，提高管道机器人的通过性和适应性。

技术领域

本发明涉及一种管道机器人，特别是能够适应复杂管道情况的管道机器人，属于机器人系统技术领域。

背景技术

管道在使用中受各种因素影响容易出现裂缝、损伤等情况，因此需要定期检查维护。由于管道环境复杂、多变，所以需要开发出能够顺利通过各种管道环境的机器人结构。

现有技术中国发明专利ZL201310656981.0披露了一种蠕动式管道机器人爬行机构，适用于160-220mm之间的管道直径，结构采用三段式模块化设计。如图1所示，该机构包括伸缩机构2；与伸缩机构2的前端连接的前联轴器4，与伸缩机构2的后端连接的后联轴器5，前锁紧机构1，其通过前联轴器4与伸缩机构2的前端连接，用于与管道内壁锁紧或松开；后锁紧机构3，其通过后联轴器5与伸缩机构2的后端连接，用于与管道内壁锁紧或松开。该机构具有一定的管径变化适应能力和弯道通过能力。但是，该机构对于内径较小的管道，以及特殊形状的管道，比如S型管道、T型管道、Y型管道、管道限流环、管道变径段等复杂管道情况，都是难以通过的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能自由通过各种复杂管道情况的管道机器人，提高管道机器人对管道的适应性。

本发明的技术方案如下。

本发明的一个方面提供了一种管道机器人，包括依次连接的第一支撑驱动模块、动力控制模块，以及第二支撑驱动模块；所述第一支撑驱动模块与所述第二支撑驱动模块的结构相同，两者呈镜像布置；

其中，所述第一支撑驱动模块通过第一铰接机构与所述动力控制模块连接，所述第二支撑驱动模块通过第二铰接机构与所述动力控制模块连接；

所述第一支撑驱动模块和所述第二支撑驱动模块的每一个分别包括：

多个行走驱动机构，其能够驱动所述管道机器人在管道的管壁行走；

多个行走从动机构，其能够随着所述管道机器人在管道的管壁上移动；

多个驱动装置，其能够为所述多个行走驱动机构的每一个分别提供动力；

多个连杆机构，其包括分别与所述多个行走驱动机构的每一个相连接的第一末端，以及分别与所述多个行走从动机构的每一个相连接的第二末端。

优选地，所述多个连杆机构通过第一或第二支撑驱动模块中间的丝杠驱动伸缩，使连杆机构末端的行走驱动机构、行走从动机构紧贴管道壁并保持一定的正压力。

优选地，所述动力控制模块的至少一端设有中心旋转驱动机构，以驱动所述第一支撑驱动模块和/或所述第二支撑驱动模块绕中心轴线旋转。

优选地，所述第一铰接机构和/或所述第二铰接机构包括铰接转动驱动机构，能够自由控制所述动力控制模块与所述第一支撑驱动模块和/或所述第二支撑驱动模块的铰接角度。

优选地，所述第一支撑驱动模块和所述第二支撑驱动模块的每一个还包括：铰接驱动座和支撑驱动模块座，其设置在所述第一支撑驱动模块与第一铰接机构之间，以及所述第二支撑驱动模块与第二铰接机构之间，能够安装实现铰接转动的铰接转动驱动机构，以及绕中心转动的中心旋转驱动机构。