)、连杆滑块(102)、副支撑轴固定块(103)、限位块(104)、副支撑轴支撑块(105)、外支撑轴支撑块(106)、轴承(107)、主支撑轴(108)、副支撑轴(109)、曲柄(1010)、连杆(1011)、压簧(1012)、锥齿轮副(1013)、第一电机座(1014)、第一电机(1015); 所述第一电机(1015)通过第一电机座(1014)固接于外支撑轴支撑块(106)上，并通过锥齿轮副(1013)将动力传给两端带有相反旋向螺纹的主支撑轴(108)，其中主支撑轴(108)两端通过轴承(107)与外支撑轴支撑块(106)连接； 所述外支撑轴支撑块(106)为两块、通过三根所述外支撑轴(101)左右对称地固定连接在一起，组成外支撑机构； 所述副支撑轴固定块(103)、副支撑轴支撑块(105)均为两块，三根所述副支撑轴(109)依次穿过副支撑轴支撑块、副支撑轴固定块、副支撑轴固定块和副支撑轴支撑块，组成内支撑机构； 所述内支撑机构设置在所述外支撑机构内，所述主支撑轴(108)依次穿过所述外支撑轴支撑块、副支撑轴支撑块、副支撑轴固定块、副支撑轴固定块、副支撑轴支撑块和外支撑轴支撑块的中间孔洞，将所述外支撑机构和内支撑机构固定连接在一起； 在所述副支撑轴支撑块和副支撑轴固定块之间的副支撑轴(109)上均依次套设有所述压簧(1012)、连杆滑块(102)和限位块(104);所述曲柄连杆(1011) —端铰接在所述连杆滑块(102)上、另一端铰接在所述驱动机构(2)上，所述曲柄(1010)—端铰接在所述副支撑轴固定块(103)外壁上、另一端铰接在所述曲柄连杆(1011)的中部； 所述曲柄(1010)、曲柄连杆(1011)均为12块;所述连杆滑块(102)为矩形，其两端处均铰接有所述曲柄连杆(1011);所述副支撑轴固定块(103)为三角形，其三个角处均做内凹处理，形成三角空缺，所述三角空缺的两三角边上均铰接有所述曲柄(1010); 所述驱动机构(2)为三个，均分别通过四根所述曲柄连杆(1011)与所述柔性自适应支撑机构(1)连接。3.根据权利要求1所述的柔性自适应的支撑式管道内检测机器人，其特征在于:所述驱动机构(2)包括第二传动轴(201)、第一直齿轮(202)、履带(203)、第二侧板(204)、缓冲弹簧(205)、缓冲滑块(206)、从动履带轮(208)、第三传动轴(209)、第一侧板(2010)、第二电机(2011)、减速器(2012)、联轴器(2013)、电磁离合器(2014)、第二电机座(2015)、第一锥齿轮(2016)、第二锥齿轮(2017)、第一主动履带轮(2018)、第一主动轴(2019)、第二直齿轮(2020)、第二主动履带轮(2021); 所述第二电机(2011)与所述减速器(2012)相连，所述减速器(2012)通过第二电机座(2015)固定安装在所述第一侧板(2010)上，所述联轴器(2013)与所述减速器(1012)连接；所述电磁离合器(2014)与所述联轴器(2013)连接，并通过所述第二电机座(2015)固定在所述第一侧板(2010)上； 所述第一锥齿轮(2016)固定安装在所述电磁离合器(2014)输出轴上，所述第二锥齿轮(2017)固定安装在所述第二传动轴(201)上，并与所述第一锥齿轮(2016)啮合连接； 所述第一直齿轮(202)固定安装在所述第二传动轴(201)上，所述第二直齿轮(2020)固定安装在所述第一主动轴(2019)上，并与所述第一直齿轮(202)啮合连接;所述第一主动履带轮(2018)和第二主动履带轮(2021)对称固定安装在所述第一主动轴(2019)两端，所述第一主动轴(2019)固定安装在所述第一侧板(2010)、第二侧板(204)上； 所述从动履带轮(208)固定安装在所述第三传动轴(209)上，所述第三传动轴(209)左右两边均装配所述缓冲滑块(206)，所述缓冲滑块(206)安装在滑槽内；所述缓冲滑块(206)和滑槽壁之间安装有两个缓冲弹簧(205);所述滑槽分别固定安装在所述第一侧板(2010)、第二侧板(204)上； 所述履带(203)包覆在所述从动履带轮(208)、第一主动履带轮(2018)、第二主动履带轮(2021)和两个侧板上，并与所述从动履带轮(208)、第一主动履带轮(2018)、第二主动履带轮(2021)啮合连接。4.根据权利要求3所述的柔性自适应的支撑式管道内检测机器人，其特征在于:所述第三传动轴(209)与缓冲滑块(206)之间设置有垫片(207)。5.根据权利要求1所述的柔性自适应的支撑式管道内检测机器人，其特征在于:所述检测机构(3)包括第三电机(301)、第一支撑板(302)、支撑轴(303)、丝杠轴(304)、探头夹紧装置(305)、第二支撑板(306)、探头(307)、探头座(308)、第二锥齿轮(309)、第一锥齿轮(3010)、第三电机座(3011); 所述第一支撑板(302)和第二支撑板(306)上下对称固定安装在所述驱动机构(2)上的第二侧板(204)上;所述第一支撑板(302)侧面与第二侧板(204)上平面重合，所述第二支撑板(306)侧面与第二侧板(204)下平面重合； 所述支撑轴(303)、丝杠轴(304)平行固定安装在所述第一支撑板(302)和第二支撑板(306)之间，并与所述第一支撑板(302)和第二支撑板(306)侧面垂直； 所述探头夹紧装置(305)通过其上设置的光滑孔和螺纹孔分别套设在所述支撑轴(303)和丝杠轴(304)上;所述探头座(308)固定安装在所述探头夹紧装置(305)上;所述探头(307)固定安装在所述探头座(308)内； 所述第二锥齿轮(309)固接套设在所述丝杠轴(304)上;所述第一锥齿轮(3010)固定安装在所述第三电机(301)输出轴上，并与所述第二锥齿轮(309)啮合连接；所述第三电机(301)固定安装在第三电机座(3011)上;所述第三电机座(3011)固定在所述第二侧板(204)上。6.根据权利要求1所述的柔性自适应的支撑式管道内检测机器人，其特征在于:所述摄像机构(4)为摄像机，固定安装在所述柔性自适应支撑机构(1)的外支撑轴支撑块(106)上。
【专利摘要】本发明公开了一种柔性自适应的支撑式管道内检测机器人，包括柔性自适应支撑机构、驱动机构、检测机构和摄像机构；摄像机构安装在柔性自适应支撑机构前端；柔性自适应支撑机构与驱动机构连接，用于保证机器人在管道内移动时，具有自动适应变径管、障碍或弯管的能力；检测机构安装在驱动机构上，当机器人在管道内检测作业时，检测机构中的探头部分与管道内壁完全接触。本发明实现了机器人对管道的柔性自适应以及支撑式管道内机器人的模块化，增强了机器人在管道内的行走能力，也方便了此类机器人的检修；本发明同时还实现了管内检测机器人搭载无损检测设备，从而提高了问题管道的检测能力。
【IPC分类】F16L55/40, F16L101/30, F16L55/32
【公开号】CN105465551
【申请号】CN201610049434
【发明人】肖晓晖, 陈潇, 吴志鹏, 王韬涵, 王卫宁, 郭江昆
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月25日