[实用新型]具有自适应变径机构的管道机器人

说明书

本实用新型涉及一种具有自适应变径机构的管道机器人，包括工作端和联轴器，工作端之间通过联轴器连接；联轴器上沿轴向间隔设有两组变径机构，变径机构单体包括控制器、液压升降装置、齿轮系、换向器、轮子、连杆机构、锥齿轮、步进电机及机身，控制器壳体一端与联轴器相连，控制器壳体的另一端与机身相连，液压升降装置套装在机身上，连杆机构的一端固定在液压升降装置的升降杆上，连杆机构的另一端与齿轮系的齿轮轴铰接，步进电机安装于机身上，步进电机输出轴连接锥齿轮；锥齿轮输出轴连接齿轮系并为其提供动力；齿轮系输出轴连接换向器；轮子安装在换向器的末端，换向器无线连接控制器；本实用新型自适应能力强，可实现稳定快速变径。

技术领域

本实用新型涉及一种管道机器人，尤其涉及一种具有自适应变径机构的管道机器人，尤其适用于管道的检测修复。

背景技术

管道机器人作为一种在特定环境中工作的智能装备，近年来，管道机器人一直是国内外学者的研究热点之一。现在管道机器人的行走方式包括滚轮式、履带式、支撑式、活塞式、螺旋式，其中由于轮式驱动具有高效率的动力传递、高平稳性的运动能力等优点成为管道机器人的主要驱动方式。但目前，管道机器人行走和转弯不稳定，无法适应不同管径等种类繁多的管线。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供了一种具有自适应变径机构的管道机器人，在现有管道机器人普通连杆机构的基础上，采用了具有更好的驱动传导功能和稳定能力的齿轮传动方式，用于解决管道机器人行走和转弯不稳定的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有自适应变径机构的管道机器人，包括工作端和联轴器，工作端之间通过联轴器连接；所述的联轴器上沿轴向间隔设有两组变径机构，所述变径机构单体包括控制器、液压升降装置、齿轮系、换向器、轮子、连杆机构、锥齿轮、步进电机及机身，所述控制器壳体一端与联轴器相连，控制器壳体的另一端与机身相连，液压升降装置套装在机身上，且液压升降装置电连接控制器，所述的连杆机构、锥齿轮、齿轮系、换向器及轮子设置有两套且对称设置在液压升降装置的两侧，其中，所述连杆机构的一端固定在液压升降装置的升降杆上，连杆机构的另一端与齿轮系的齿轮轴铰接，所述的步进电机安装于机身上，步进电机输出轴连接锥齿轮；锥齿轮输出轴连接齿轮系并为其提供动力；齿轮系输出轴连接换向器；轮子安装在换向器的末端，换向器无线连接控制器。

所述的两组变径机构包括6个变径机构单体，每三个变径机构单体为一组，三个变径机构单体之间均匀间隔120度沿圆周设置在联轴器上。

所述的变径机构单体与联轴器拆卸式连接。

所述的齿轮系包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮及第五齿轮，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮及第五齿轮为相互啮合的直齿轮，所述的连杆机构包括第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆安装在第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮及第五齿轮的两侧，其中，第一连杆的一端与固定在液压升降装置的升降杆上，第一连杆的另一端依次与第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的齿轮轴铰接；第二连杆依次与第一齿轮、第四齿轮及第五齿轮的齿轮轴铰接。

所述的锥齿轮包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，步进电机的输出轴连接第一锥齿轮,第二锥齿轮输出轴连接齿轮系中的第五齿轮并为其提供动力。

所述的齿轮系中的第三齿轮的输出轴连接换向器。

所述的控制器为56点移动控制器ESX-3CM，控制器控制液压装置的升降及换向器的换向，控制器内存储有控制程序对应的程序代码。

本实用新型的优点效果如下：

轮子与换向器的组合，使机器人整体具有了快速暂停刹车、更好的适应性和高稳定性；本实用新型采用齿轮传动方式，一方面可以提高其负载能力，另一方面使此管道机器人解决管道机器人行走和转弯不稳定的问题；液压升降杆和连杆机构配合使用使机器人在管道中具备径向自适应能力，可实现稳定快速变径。