[发明专利]一种改善攀爬性能的非等径垂直管道机器人

说明书

本发明公开了一种改善攀爬性能的非等径垂直管道机器人，包括机器人本体，机器人本体设置有驱动机构，驱动机构包括行走轮驱动电机、行走轮、压紧力调节电机、滚珠丝杠、丝母和压力传感器，滚珠丝杠中部旋转连接在机器人本体上，两端配合连接有相反旋合的两个丝母，行走轮驱动电机和压紧力调节电机均分别齿轮传动机构旋转连接到机器人本体上和滚珠丝杠上，齿轮传动机构外端的从动齿轮均通过万向节铰接有三根连杆一，每根连杆一另一端旋转连接有行走轮，中部通过连杆二铰接在轴套上，机器人本体两侧分别布置一套行走轮、连杆一和连杆二。本发明能实现行走轮径向尺寸变化调节，实现非等径垂直管道机器人行走更加稳定，不会出现卡住现象，整体结构简易。

技术领域

本发明属于管道机器人技术领域，涉及一种改善攀爬性能的非等径垂直管道机器人。

背景技术

无论是楼宇、城建、核工业、化工还是市政管道施工，都布着大量的管道，这些管道往往是人们不可见的，如城市的排水管道大多都是埋于地下或因装修原因不可见，特别是那些穿越河流、铁路、道路的特殊管道，这些管道会因人们的生活垃圾、工业上排放的废液等造成腐蚀、泄露、堵塞等问题，如不及时清理、疏通和维修，将会使污水流漏，污染生活环境，给人们的生活造成麻烦。随着社会的发展，管道系统的设置也越来越多，这样管道上暴露的问题也越来越严重，如在管道的清理、疏通、维护、维修和管理上都存在很大的困难。之前常采用的工开挖及抽检方法使得劳动强度增大、效益低、准确率低、容易泄露等，而且在一些特殊的环境中，例如化工、制冷、核电站等，使用常规的方法对微小管道检测费时又费力,且存在中毒、辐射等危险，这已经引起了有关部门的注意，成为了政府部门不可忽视的一项工作。

对于管道的清理、疏通、维护、维修和管理等工作，针对上述的存在问题，在对管道重要的部位进行检测时，采用管道机器人对其作业的话具有一定的优势，具有良好的应用前景。这时如果采用人工作业的话，往往存在较大的安全隐患，而且劳动强度高，对工人的生命安全存在一定的威胁。在这样的背景之下，为了确保工人的生命安全和提高工作效率，可以采用管道机器人探进的方式对管道进行质量检测、故障诊断、清洁、喷涂、探伤、焊接以及管道维护维修等，这将会给人们的生产以及生活带来极大的方便。

目前存在的非等径垂直管道机器人主要存在以下几个问题：

1、管道机器人一般为单驱或者前后各单驱，当变径或者遇弯道时，轮与管道之间容易产生相互阻碍及干涉，使得管道机器人在管道里出现卡住的现象；

2、现有的管道机器人的结构比较复杂，在对其进行设计的过程中和对其进行制造生产的过程中都增加了时间和经济成本；

3、由于现有的管道机器人结构较为复杂，无形中增加了管道机器人的重量，使得管道机器人攀爬效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种改善攀爬性能的非等径垂直管道机器人，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明采取的技术方案为：一种改善攀爬性能的非等径垂直管道机器人，包括机器人本体，机器人本体设置有驱动机构，驱动机构包括行走轮驱动电机、行走轮、压紧力调节电机、滚珠丝杠、丝母和压力传感器，滚珠丝杠中部旋转连接在机器人本体上，两端配合连接有相反旋合的两个丝母，每个丝母外侧设置有一压力传感器，压力传感器外侧抵靠有活动套在滚珠丝杠上的轴套，行走轮驱动电机和压紧力调节电机固定连接在在机器人本体上，行走轮驱动电机和压紧力调节电机的电机轴分别连接有齿轮一和齿轮五，与齿轮一相啮合的齿轮二旋转连接到机器人本体上且与滚珠丝杠同轴，与齿轮五相啮合的齿轮六固定连接在滚珠丝杠上，与齿轮二相啮合的齿轮三和齿轮四与齿轮一沿齿轮二周向均布，且旋转连接到机器人本体上，齿轮一、齿轮三和齿轮四外侧均通过万向节铰接有三根连杆一，每根连杆一另一端旋转连接有行走轮，中部铰接有连杆二，连杆二另一端铰接在轴套上，行走轮、连杆一和连杆二采用两套相对安装，另一套安装在机器人本体上另一侧且连杆一铰接在机器人本体上。

优选的，上述压力传感器连接到控制器，控制器连接到行走轮驱动电机和压紧力调节电机。