磁阀和两个液压缸组成。放松溢流阀2，启动YBX-16泵3，调节溢流阀压力位20kgf/cm2。启动卡管式液压管道机器人的前进程序，电磁阀3中的6XT通电，YBX-16泵将液压油，通过电磁阀3泵入液压缸3的右腔，缸3进，碰到行程开关5XT，电磁阀2的4ZT也通电，泵也将液压油通过电磁阀2泵入液压的右腔，缸2进，碰到行程开关3XK，电磁阀I中的IXT也通电，泵也将液压油，通过电磁阀I泵，压入液压的左腔，缸I进，碰到行程开关2XT，电磁阀3中的6XT断电，5XT通电，缸3退，同时碰到行程开关6XT，电磁阀2中的4XT断电，3XT通电，缸2退，碰到行程开关4XT，缸3通电，泵将液压油，通过电磁阀3泵入液压缸3的右腔，缸3进，碰到行程开关5XT，电磁阀I中的IZT断电，2ZT通电，缸I退，此程序结束。卡管式液压管道机器人的倒退流程与之相反，因为这个卡管式液压管道机器人是对称的。
[0053]后退时:由于本实用新型是双向对称设计，后退与前进方式基本相同。
[0054]转弯时:万向接头6可完成对机器人的任意角度的旋转，在进入弯道后，前卡管部分A和后卡管部分B运动状态与前面一致，由于前导轮17，中导轮15，后导轮12的存在，液压蠕动部分C的伸展与收缩会由于两端滚轮组的导向作用，而沿管道弯曲方向弯曲，起到转弯作用。
[0055]该运动的技术关键是，通过无线遥控的控制，实现前液压杆16、中液压杆5和后液压杆13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22的作业提供稳定的工作平台。
[0056]本实用新型结构简单紧凑，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。
[0057]机械手22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。
[0058]同时通过远程无线控制，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250-300_之间不同直径管道，应用前景广阔。
[0059]本实用新型的可遥控卡管式液压管道机器人及其运行方法，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；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。
[0060]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组入口 O
【主权项】
1.可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于: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。
2.如权利要求1所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于:其中前、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。
3.如权利要求2所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于: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。
4.如权利要求3所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于: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。
5.如权利要求1至4之一所述的可遥控卡管式液压管道机器人，其特征在于: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。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可遥控卡管式液压管道机器人，属于机器人技术领域。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。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。
【IPC分类】F16L55-38
【公开号】CN204533962
【申请号】CN201520119349
【发明人】张黎骅, 董成烨, 唐海桃, 李冉, 王锐, 王皓
【申请人】四川农业大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月28日