[实用新型]管道内壁四足爬壁机器人

说明书

本实用新型公开了一种管道内壁四足爬壁机器人，包括腰关节、连接腰关节的四条腿和控制器，四条腿两两一组，分布在腰关节的两侧，每条腿由髋关节、大腿关节、小腿关节、连接架和足端构成，髋关节、大腿关节、小腿关节均可旋转地安装在连接架上，且髋关节、大腿关节、小腿关节和足端通过连接架依次连接，同组的两条腿之间通过连接架相连接；控制器设于腰关节，控制器连接并控制每条腿的关节和足端。本实用新型四足爬壁机器人可在管道内灵活运动。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种管道内壁四足爬壁机器人。

背景技术

管道广泛应用在我们生活的方方面面，比如城市大型下水管道、城市电网管道、燃气大型输送管道、水厂送水管路、工业输油管道、电网高压GIS管道开关等。但在面对各种各样的管路问题，比如堵塞、检修、泄露、老化等时，由于管路的特殊性，管道内的物质人体不易接触，且大部分也不宜直接接触到，管道也较为狭窄，人工也不易操作，因此对管道的维修检测造成了极大的困难，即使人工可达，但是效率也极其低下。因此很多学者针对管道问题研制专用的机器人代替人工进行操作。

四足爬壁机器人由于其独特的结构，自由度多，除了能够实现简单的前后左右，还可以实现转弯和强大的负载能力，因此越来越多地被使用在管道环境中。爬壁机器人在实际工作中，遇到的壁面一般也不是平面，大多数是弧面或因工艺误差、外力作用或杂质沉积形成的凹凸不平的表面，因此如何设计能在管道中灵活运动的四足爬壁机器人，如何对四足爬壁机器人进行运动控制，是目前的研究热点，其中四足爬壁机器人的运动学分析是运动控制的基础。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种管道内壁四足爬壁机器人，可在管道内灵活运动。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种管道内壁四足爬壁机器人，包括腰关节、连接腰关节的四条腿和控制器，四条腿两两一组，分布在腰关节的左、右两侧，每条腿由髋关节、大腿关节、小腿关节、连接架和足端构成，髋关节、大腿关节、小腿关节均可旋转地安装在连接架上，且髋关节、大腿关节、小腿关节和足端通过连接架依次连接，同组的两条腿之间通过连接架相连接；控制器设于腰关节，控制器连接并控制每条腿的髋关节、大腿关节、小腿关节、足端。

优选的，髋关节、大腿关节、小腿关节均含有舵盘和安装在舵盘上的关节伺服电机，舵盘与连接架机械连接，舵盘与每个关节伺服电机的输出轴相连接，且随输出轴的转动而转动。

更进一步的，每个关节伺服电机通过线缆连接至控制器。

优选的，两组腿在腰关节上对称分布。

优选的，对于腰关节前、后两端的两个髋关节，其轴心线所在平面和腰关节上表面平行；大腿关节的关节轴心线和髋关节的关节轴心线连线相交且垂直；大腿关节的关节轴心线和小腿关节的关节轴心线相互平行；小腿关节的关节轴心线和足端对称轴轴心线相互平行。

优选的，腰关节上安装有摄像头，摄像头连接控制器，并由控制器控制。

优选的，足端为真空吸盘装置。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本实用新型四足爬壁机器人中，四条腿分布在腰关节侧面，每条腿均设有三个关节，关节旋转角度不会受到机身限制，旋转范围大，可在管道内灵活运动。

(2)本实用新型四足爬壁机器人中，同组的两条腿通过连接架连接在一起，使得两条腿与腰关节共同形成一闭合回路，如此可以减少连接架的形变，进而提高关节的控制精度。

附图说明

图1是本实用新型管道内壁四足爬壁机器人的示意图。

图2是本实用新型管道内壁四足爬壁机器人的俯视图。