[发明专利]一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构

说明书

本发明公开了一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，包括车体、变径杆组、辅助越障摆臂轮，车体的两侧分别设有一组运动系统，每组运动系统包括一个磁吸履带轮装置，磁吸履带轮装置包括磁吸履带以及设于磁吸履带轮装置的内部的传动机构，磁吸履带和安装于车体底部的失电型电磁铁对金属管道产生磁吸力，磁吸履带轮装置与车体之间采用销连接与弹簧连接结合的方式，角度可变，变径杆组安装于车体上方，变径杆组末端设有辅助越障摆臂轮。本发明提供的一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，不仅兼具垂直障碍、蝶阀越障功能以及竖直管道爬行功能，还具有整体结构简单、易于控制等优点，具有良好的应用前景，值得推广。

技术领域

本发明属于管道机器人领域，具体涉及一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构。

背景技术

履带式管道越障行走机构是一种能够在金属管道内移动并翻阅障碍的设备，是管道检测和清扫的重要自动化装备之一。目前现有的履带式管道越障机器人产品存在以下缺陷：(1)具备竖直管道爬行功能的机器人功耗大，因为其结构复杂，不能做出复杂变形，因此无法翻越管道内的垂直障碍以及蝶阀障碍；(2)可以翻越管道内的垂直障碍以及蝶阀障碍的机器人不具备竖直管道爬行功能；(3)此类机器人还存在着对管道管径的适应性较差的缺点，在一些特定尺寸的管道中无法应用。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明提供一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，为满足管道检测和清扫等工作提供装备，创新设计了行走机构辅助越障摆臂轮结构以及磁吸履带轮结构，基于该辅助越障摆臂轮结构以及磁吸履带轮结构的行走机构不仅兼具垂直障碍、蝶阀越障功能以及竖直管道爬行功能，还具有整体结构简单、易于控制等优点，具有良好的应用前景，值得推广。

为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案：

一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，其特征在于，包括车体、变径杆组、辅助越障摆臂轮，所述车体的两侧分别设有一组运动系统，每组运动系统包括一个磁吸履带轮装置，所述磁吸履带轮装置内设有控制两组运动系统中履带转动的第一传动机构以及控制一侧运动系统中履带转动的第二传动机构，所述第一传动机构设于磁吸履带轮装置内部，所述第二传动机构与所述第一传动机构互为镜像。

前述的一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，其特征在于，所述磁吸履带轮装置包括承重轮、磁吸履带、侧向连接板以及传动机构，所述传动机构包括驱动直流电机、锥齿轮副以及由直流驱动电机驱动的主动轮，所述第一传动机构包括第一直流驱动电机、第一锥齿轮副以及由第一直流驱动电机驱动的第一主动轮。

前述的一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，其特征在于，所述磁吸履带轮装置与车体之间采用销连接与弹簧连接结合的方式，所述磁吸履带轮装置与车体之间角度可变。

前述的一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，其特征在于，所述侧向连接板安装于磁吸履带轮装置内侧，两端安装于驱动轮轴和承重轮轴外侧的轴承上，所述侧向连接板内侧上端以及下端分别设有两个同轴心吊耳，左右吊耳之间间隔100mm，上下吊耳之间间隔40mm。

前述的一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，其特征在于，所述车体侧面上端以及下端分别设有两个同轴心吊耳，左右吊耳之间间隔100mm，上下吊耳之间间隔50mm。

前述的一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，其特征在于，侧向连接板内侧上端吊耳与所述车体侧面上端吊耳采用销连接，侧向连接板内侧下端吊耳与所述车体侧面下端吊耳采用弹簧连接，所述磁吸履带轮装置与车体之间角度可随管道壁面对车体产生的支撑力方向改变。

前述的一种用于金属管道的履带式机器人越障行走机构，其特征在于，所述磁吸履带包括永磁铁片、履带节以及连接履带节的细轴，所述永磁铁片内嵌于履带节内部。