可遥控卡管式液压管道机器人的制作方法_3

文档序号:8824494阅读:来源:国知局
[0035]本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
[0036]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0037]如图1和图2所示,本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人,包括液压蠕动部分、前卡管部分以及后卡管部分;其中所述前卡管部分连接于液压蠕动部分的前端,所述后卡管部分连接于液压蠕动部分的后端;其中所述前卡管部分与后卡管部分分别用于与管道内壁的锁紧或松开。
[0038]本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的运行方法,前进时,控制前卡管部分伸展,卡住管道内壁,提供支持力,伸缩蠕动部分进行伸缩前进,带动后卡管部分前进,再由后卡管部分伸展,卡住管道内壁,提供支持力,前卡管部分此时收缩,蠕动部分再次伸缩前进,将前卡管部分送至更高点后,由前卡管部分再次伸缩,提供支持力,由此完成一个运动周期;后退时,则反向运动,后卡管部分先卡住管道内壁,婦动部分带动前卡管部分前进,再由前卡管部分卡住管道内壁,伸缩蠕动部分推动后卡管部分前进,后卡管部分再卡住管道内壁,实现机器人的后退运动,为一个运动周期;在停止时,前卡管部分、后卡管部分同时卡住管道内壁。
[0039]其中本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人具体结构为:所述前、后卡管部分分别包括主轴,所述主轴上连接有固定块,所述固定块上活动连接有空心杆,所述空心杆内套设有弹簧并连接有小杆,使所述小杆可在空心杆内自由滑动,所述小杆的端部上连接有橡胶皮;所述固定块上连接有导轮,所述主轴上套设有可相对滑动的环形滑块,所述环形滑块上活动连接的支杆,所述支杆铰接于小杆上;所述主轴上连接有液压杆,其中所述液压杆的伸长部连接于环形滑块上,使得液压杆的伸长部作收缩运动时,可带动环形滑块在主轴上移动,其中支杆带动小杆、空心杆以橡胶皮绕空心杆与固定块的活动连接点为中心摆动,实现橡胶皮同管壁的松开和锁紧。所述前、后卡管部分中,在主轴的圆周方向上均匀布置有四组卡管壁部分,其中卡管壁部包括活动连接于固定块上的空心杆、通过弹簧套设于空心杆内的小杆、设于小杆端部上的橡胶皮、以及两端分别活动连接于环形滑块和小杆上的支杆。
[0040]其中所述液压蠕动部分包括中液压杆5、万向接头6以及中导轮15,其中所述中液压杆5与前液压杆16、前主轴4固连;所述中导轮15连于中液压杆5的伸长部上,所述中液压杆5的伸长部与万向接头6固连,所述万向接头6与后卡管部分的后主轴14连接;使得通过所述中液压杆5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。
[0041]在所述前卡管部分的前端设有机械手22,所述后卡管部分的固定块上设有摄像头9,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9,所述芯片连接并控制前液压杆16、中液压杆5、后液压杆13以及机械手22,所述摄像头9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。
[0042]其中销钉3、螺栓20、橡胶皮1、弹簧19、支杆8、小杆7、空心杆18组成一组滑动曲柄机构,在整个四周以90度对称分布4组滑动曲柄机构。前液压杆16主体部分通过焊接在前主轴4上,前液压杆16的伸缩部分通过螺栓20固定在前环形滑块2上。而环形滑块2 (10)由通过销钉3与支杆8活动连接。支杆8又用螺栓20与小杆7活动连接。橡胶皮I固定在小杆7左端。空心杆18与小杆7配合连接,使小杆7可伸缩,并且空心杆18内有弹費19。最后小杆7左端与如主轴4顶端通过销钉3活动连接。
[0043]当前液压杆16伸展时,可通过固定的螺栓20使前环形滑块2前进,推动支杆8的右端点向上,进而使小杆7、橡胶皮I和空心杆18绕前主轴4顶端旋转。
[0044]液压蠕动部分C包括前主轴4、后主轴14、中液压杆5、万向接头6。中液压轴5固定在前主轴4上,万向接头6的上端与前主轴4的下端固定连接,防止部件之间的相互运动。
[0045]因此本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人的具体运动方法,是通过以下步骤实现的:
[0046]步骤1、开始时,控制前液压杆16和中液压杆5处于收缩状态,后液压杆13均处于伸展状态;前进时:控制中液压杆5伸展,带液压蠕动部分和前卡管部分垂直前进,使前导轮17和中导轮15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,并将其送至最尚点;
[0047]步骤2、控制前液压杆16伸展,推动前环形滑块2沿前主轴4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;控制后液压杆13收缩,拉动后环形滑块10沿后主轴14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14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17、中导轮15防止机身倾斜;
[0048]步骤3、控制中液压杆5收缩,带动万向接头6垂直前进,中导轮15和后导轮12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13伸展,推动后环形滑块10沿后主轴14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14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;
[0049]步骤4、控制前液压杆16收缩,拉动前环形滑块2沿前主轴4向后运动,拉动其上的支杆8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4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17、中导轮15防止机身倾斜;
[0050]步骤5、至此完成一个前进运动周期,重复运动,到达目的地,控制机械手爪拾取目标物,原路返回,完成任务。
[0051]本实用新型通过电脑发出蓝牙信号,用单片机上面的蓝牙串口接受。把控制的程序植入单片机上面的芯片,通过蓝牙串口接受的信息去控制液压杆的伸缩。
[0052]多个液压杆所构成的按照多缸顺序回路的液压系统,在系统图连接油路中,此液压回路是由两个、三位四通电
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