[发明专利]一种主动调节横截面尺寸的自适应管道机器人

说明书

本发明公开了一种主动调节横截面尺寸的自适应管道机器人，属于管道机器人技术领域。它包括变截面驱动装置A和变截面驱动装置B，装设于变截面驱动装置A、B上的变截面外壳，装设于变截面外壳上的四个被动滚动装置和两个主动滚动装置；变截面驱动装置A与变截面驱动装置B结构完全相同，均包括六根首尾依次铰接相连的长度可调杆，固定圆盘，六根径向滑动杆转动圆盘，变截面电机和滚轮A；转动圆盘中心对称开设有六个渐开线滑槽，六个滚轮A分别装设于六个渐开线滑槽中。本发明是一种结构简单合理、可以在不同直径圆形管道内实现与管道内壁的多方位对称接触，具有高稳定性行走的自适应管道机器人。

技术领域

本发明主要涉及管道机器人技术领域，特指一种主动调节横截面尺寸的自适应管道机器人。

背景技术

管道机器人对于检测管道内部以及维修管道具有十分重要的价值。现有的管道机器人其横截面尺寸是固定的，因此它在不同直径的管道内行走时通常只有底部或侧面接触管道内壁，而无法实现同一横截面上多方位与管道内壁的对称接触，进而使得管道机器人在行走过程中进行作业稳定性不高。因而亟需设计一种可以在不同直径管道内多方位接触管道内壁的高稳定性管道机器人。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单合理、可以实现在不同直径圆形管道内与管道内壁多方位对称接触，具有高稳定性行走、可以主动调节横截面尺寸的自适应管道机器人。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种主动调节横截面尺寸的自适应管道机器人，它包括变截面驱动装置A和变截面驱动装置B，装设于所述变截面驱动装置A和变截面驱动装置B上的变截面外壳，装设于所述变截面外壳上的四个被动滚动装置和两个主动滚动装置。

所述变截面驱动装置A与所述变截面驱动装置B结构完全相同，均包括六根首尾依次铰接相连的长度可调杆，固定圆盘，六根结构相同可沿所述固定圆盘径向滑动的径向滑动杆，与所述固定圆盘同心转动装设的转动圆盘，固定装设于所述固定圆盘上且驱动所述转动圆盘转动的变截面电机，和滚轮A。

所述长度可调杆包括套筒，滑动装设于所述套筒两端的连杆A和连杆B，装设于所述套筒内两端分别与所述连杆A和连杆B相连的弹簧；所述六根长度可调杆组成一个正六边形；所述六根径向滑动杆的外端分别与所述正六边形的六个角点铰接相连，其内端各装设有一个所述滚轮A；所述转动圆盘中心对称径向开设有六个渐开线滑槽，六个所述滚轮A分别装设于六个所述渐开线滑槽中。

所述变截面外壳由六个结构完全相同的弧形壳板组成，六个弧形壳板在同一圆周上；六个弧形壳板的轴向前端分别采用六个固定块与所述变截面驱动装置A中的六个套筒固定相连，六个弧形壳板的轴向后端分别采用六个固定块与所述变截面驱动装置B中的六个套筒固定相连。

所述被动滚动装置包括沿径向固定装设于所述弧形壳板轴向中部的滚轮支架A，转动装设于所述滚轮支架A另一端的万向滚轮。

所述主动滚动装置包括沿径向转动装设于所述弧形壳板轴向中部上的滚轮支架B，转动装设于所述滚轮支架B另一端的滚轮B，与所述滚轮B同步转动装设的从动齿轮，固定装设于所述滚轮支架B上的前进电机，装设于所述前进电机输出轴上的主动齿轮，与所述主动齿轮和从动齿轮相连的同步链，装设于所述弧形壳板上的转向电机；所述转向电机的输出轴与所述滚轮支架B相连。

四个所述万向滚轮的外边缘与两个所述滚轮B的外边缘在同一个圆周线上。

进一步地，六根径向滑动杆的中部分别滑动套装有一个导向筒，导向筒固定装设于固定圆盘上。