可遥控卡管式液压管道机器人的制作方法_2

文档序号:8824494阅读:来源:国知局
于中液压杆的伸长部上,所述中液压杆的伸长部与万向接头固连,所述万向接头与后卡管部分的后主轴连接;使得通过所述中液压杆的伸长部作伸缩移动,可带动前卡管部分或后卡管部分的相对移动,实现机器人整体在管内的蠕动。
[0013]由于上述结构,可通过中液压杆伸长部分的伸缩移动带动前卡管部分或后卡管部分的上下移动,从而使机器人整体在管内达到蠕动的效果,实现机器人的自由行走。
[0014]本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人,所述前卡管部分的前端设有机械手,所述后卡管部分的固定块上设有摄像头,所述液压蠕动部分、前卡管部分和后卡管部分分别连接于控制部分上,其中所述控制部分包括芯片和摄像头,所述芯片连接并控制前液压杆、中液压杆、后液压杆以及机械手,所述摄像头连接于芯片上,所述芯片连接有无线发射器,所述无线发射器通过信号连接于计算机控制终端。
[0015]由于上述结构,同时为了配合管内工作,可遥控卡管式液压管道机器人末端安装了螺旋机械抓手,螺旋机械抓手巧妙的利用了螺旋原理来控制机械手的伸张,机械手力量强大,足够抓取目标物,且机械手因任务不同,可随时变换工具,以适应工作要求,通过自带监控设备,对于管内侦查任务也能轻松完成;具有一定的障碍越过能力、弯道通过能力和垂直管道行进能力;而其中摄像头则可用于监控,便于对该机器人的控制。同时可通过无线遥控芯片的控制,实现前液压杆、中液压杆和后液压杆相互之间的合理配合,实现管道机器人在管道内的前进,后退和转弯,为机械手的作业提供稳定的工作平台。
[0016]本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的运动方法,通过以下步骤实现:
[0017]步骤1、开始时,控制前液压杆和中液压杆处于收缩状态,后液压杆均处于伸展状态;前进时:控制中液压杆伸展,带液压蠕动部分和前卡管部分垂直前进,使前导轮和中导轮被动式前进滚动,为防止机器人躯干部分左右摆动浮动过大,并将其送至最高点;
[0018]步骤2、控制前液压杆伸展,推动前环形滑块沿前主轴向前推进,推动其上支杆的下端向前运动,该支杆的上端推动与其连接的小杆和空心杆以前主轴的上端点为中心转动,橡胶皮靠近管道内壁,直至橡胶皮卡于管道内壁,为机器人整体提供支撑力;此时前卡管部分和后卡管部分均处于伸展状态,同时提供维持机器人稳定的支持力;
[0019]控制后液压杆收缩,拉动后环形滑块沿后主轴向前运动,拉动其上支杆的上端向前运动,该支杆的下端拉动与其连接的小杆和空心杆以后主轴下端点为中心转动,橡胶皮远离管道内壁,直至橡胶皮完全离开管道内壁,机器人失去卡后卡管部分对其的支撑力,稳定性由前卡管部分单独提供,并由前导轮组、中导轮防止机身倾斜;
[0020]步骤3、控制中液压杆收缩,带动万向接头垂直前进,中导轮和后导轮被动式向前滚动,防止机器人躯干部分左右摆动浮动过大,并将其送至最高点;控制后液压杆伸展,推动后环形滑块沿后主轴向后推进,推动其上支杆的上端向后运动,该支杆的下端推动与其连接的小杆和空心杆以后主轴的下端点为中心转动,橡胶皮靠近管道内壁,直至橡胶皮卡于管道内壁;
[0021]步骤4、控制前液压杆收缩,拉动前环形滑块沿前主轴向后运动,拉动其上的支杆下端向下运动,该支杆的上端拉动与其连接的小杆和空心杆以前主轴的上端点为中心转动,橡胶皮远离管道内壁,直至橡胶皮完全离开管道内壁,机器人失去卡前卡管部分对其的支撑力,稳定性由后卡管部分单独提供,并由前导轮组、中导轮防止机身倾斜;
[0022]步骤5、至此完成一个前进运动周期,重复运动即可。
[0023]由于该方法,可精确地控制机器人的前进,从而通过动物仿生学的设计,充分模仿昆虫蠕动运动的特点,使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑,从而自由运动;并且在此基础上与现代无线控制技术,单片机技术等相结合,使其具体作业方式可通过计算机灵活改变,适应管道内的复杂工作环境;能够适应250-300mm之间不同直径管道,并且可以在管道内直接进行探测、作业,应用前景广阔。
[0024]本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的运动方法,循环依次进行步骤1-步骤2-步骤3-步骤4-步骤5 ;或者循环依次进行步骤4-步骤3-步骤2-步骤1-步骤5。
[0025]由于该方法,使该机器人不仅能实现在管道内的前进,还可以实现在管道内的后退,可根据实际需要进行控制,使得其操作极为便捷。
[0026]综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
[0027]1、本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人,通过动物仿生学的设计,充分模仿昆虫蠕动运动的特点,使其在垂直管道内和大弯度的管内依然能利用摩擦力提供支撑,从而自由运动;并且在此基础上与现代无线控制技术,单片机技术等相结合,使其具体作业方式可通过计算机灵活改变,适应管道内的复杂工作环境;
[0028]2、本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人,为了配合管内工作,可遥控卡管式液压管道机器人末端安装了螺旋机械抓手,螺旋机械抓手巧妙的利用了螺旋原理来控制机械手的伸张,机械手力量强大,足够抓取目标物,且机械手因任务不同,可随时变换工具,以适应工作要求,通过自带监控设备,对于管内侦查任务也能轻松完成;具有一定的障碍越过能力、弯道通过能力和垂直管道行进能力;
[0029]3、本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人,结构简单紧凑,原理通俗易懂,模块化设计使其易于实现,对于复杂的工作环境有极强适应能力,动力源不再是由电机提供,而采用液压提供推力与收缩力,效率更高,不会出现打滑等现象,运行稳定。机械手采用电机和齿轮驱动,结构小巧,运动灵活,可实现360度转动,从而轻易实现抓取实物。
[0030]4、本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人,可通过远程无线控制,使其运动过程高度可控,自由,灵活,对于高难度动作,可由手动更加精确的控制,也没有复杂的有线线路干扰,使机器人外观简洁合理。能够适应250-300mm之间不同直径管道,应用前景广阔。
【附图说明】
[0031]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
[0032]图1是本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的结构示意图。
[0033]图2是本实用新型中的液压控制系统示意图。
[0034]图中标记:1_橡胶皮,2-前环形滑块,3-销钉,4 -前主轴,5-中液压杆,6-万向接头,7-小杆,8-支杆,9-摄像头,10-后环形滑块,11-连杆,12-后导轮,13-后液压杆,14-后主轴,15-中导轮,16-前液压杆,17-前导轮,18-空心杆,19-弹簧,20-螺栓,21-固定块,22-机械手。
【具体实施方式】
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