本发明涉及管道机器人机械制作技术领域，具体地说是一种结构简单、适应弯管能力强、越障效果好的蠕动式管道机器人。
背景技术：
众所周知，管道机器人集机电液一体化设备与一身，能在计算机的控制下完成多种管内作业，目前已被广泛应用在多个领域，例如：城市排水管道机器人、炮筒清洁管道机器人、管内焊接机器人等，显示出了巨大的应用前景。随着国内对管道机器人结构功能不断深入地研究，管道机器人可以采用多种结构形式和驱动方式在管路中运行，驱动方式主要包括：蠕动式、轮式、履带式、流体式等，对于蠕动式管道机器人，如何保证驱动机构运行可靠及平稳仍是一个急需解决的问题。现有技术也针对这个难点提出了各种解决方式。如专利号201010605042.x的名为《一种管道机器人驱动机构》的发明专利就提出了一种以两个机架为支撑并采用气缸驱动的行进方式。这样的结构能在管道内进行蠕动行进，但是这一装置由于采用了单向棘轮锁紧滚轮，使得管道机器人仅能单向运行，并且采用了气缸驱动，增加了机器人成本，且较难通过复杂的管路环境（如直角弯管），此外，现有技术中的管道机器人重量大，结构复杂，维修不便，使投入产业化生产带来了困难。
技术实现要素：
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、适应弯管能力强、越障效果好的蠕动式管道机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种蠕动式管道机器人，该机器人由左支撑机构、右支撑机构和中部驱动机构组成，其特征在于所述的左支撑机构和右支撑机构由滑轴、四组交叉铰接杆、滑套、锁紧螺母、预紧弹簧和滚轮组成，所述的交叉交接杆由两个支杆铰接相连，交叉交接杆的一个支杆的内端与滑轴的左端相铰接，另一个支杆的内端与套在滑轴上的滑套相铰接，两个支杆的外端分别与滚轮相铰接，所述的滑轴的右端设有锁紧螺母，锁紧螺母和滑套之间的滑轴上套接预紧弹簧，通过滚轮经过管道的障碍或者弯管使支杆发生摆动，进而带动滑套在滑轴上滑动实现在管道内越过障碍或经过弯管，所述的交叉交接杆中两个支杆外端部设有滚轮锁紧组件，所述的滚轮锁紧组件由锁紧弹簧、锁紧磁性滑块和线圈组成，所述的锁紧磁性滑块设为u型套，u型套的两个支臂端部分别与滚轮相抵触，u型套的横臂套接在支杆上并与锁紧弹簧相连接，锁紧弹簧的一端与u型套相连接，另一端与支杆上固定设有的线圈相连接，通过线圈的通电与断电吸引与释放锁紧磁性滑块，所述的中部驱动机构由内齿轮安装座、行星轮、曲柄、带动销、拉动框条和拉动杆组成，所述的内齿轮安装座的侧面设有凹型齿槽，所述的凹型齿槽的中部设有曲柄，曲柄的一端与驱动电机相连接，另一端与行星轮中部相铰接，行星轮的外齿与内齿轮安装座的凹槽齿槽的内齿相啮合，所述的行星轮上设有与行星轮垂直的带动销，所述的带动销的一端与行星轮相连接，另一端穿过驱动框条并与驱动框条滑动连接，所述的驱动框条的左侧和右侧分别设有拉动杆，所述的拉动杆分别穿过内齿轮安装座侧面设有的导向套经虎克铰链与左支撑机构和右支撑机构的滑轴中部相连接，通过左支撑机构和右支撑机构的交替锁紧使整个机构的缓慢进行前进和后退。
本发明所述的内齿轮安装座的上下对称的设有缓冲支撑轮组件，所述的缓冲支撑轮组件由套筒、缓冲弹簧、缓冲杆和缓冲轮组成，所述的套筒的内端与内齿轮安装座相连接，套筒的外端设有缓冲导向孔，所述的套筒内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的内端与套筒底座相连接，缓冲弹簧的外端与缓冲杆相连接，缓冲杆的一端伸进套筒内与缓冲弹簧相连接，另一端由套筒的缓冲导向孔伸出并与缓冲轮相连接，通过缓冲支撑作用，固定了中部驱动机构的中心位置，同时也能同时越过障碍物和走过弯管。
本发明所述的左支撑机构、右支撑机构上的滚轮锁紧组件中的锁紧磁性滑块的u形套两支臂的端部设有与滚轮侧面配合的圆弧面，圆弧面上设有橡胶层，增大防滑作用，保证锁紧效果。
本发明所述的左支撑机构或右支撑机构中的滑轴中部设有中空的导水孔，导水孔的内部设有控制电源，电源通过导线与支杆上的滚轮锁紧组件中的线圈相连接，所述的导线上设有遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制导水孔内的遥控控制开关进行开闭进而实现线圈的通电和断电，所述的内齿轮安装座的背面设有驱动电机，驱动电机的输出轴与曲柄相连接，通过驱动电机控制曲柄工作进而实现行星轮的滚动最终使带动销带动驱动框条移动完成驱动杆的左右往复移动，所述的驱动电机经导线与导水孔内的控制电源相连接，导线上设有控制驱动电机工作的遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制与驱动电机相连的导线上的遥控控制开关通断，进而实现驱动电机的转动。
本发明所述的左支撑机构、右支撑机构中的锁紧螺母设为可调锁紧螺母，通过锁紧螺母相对滑轴位置的变化，可适应多用管径环境。
本发明由于所述的左支撑机构和右支撑机构由滑轴、四组交叉铰接杆、滑套、锁紧螺母、预紧弹簧和滚轮组成，所述的交叉交接杆由两个支杆铰接相连，交叉交接杆的一个支杆的内端与滑轴的左端相铰接，另一个支杆的内端与套在滑轴上的滑套相铰接，两个支杆的外端分别与滚轮相铰接，所述的滑轴的右端设有锁紧螺母，锁紧螺母和滑套之间的滑轴上套接预紧弹簧，通过滚轮经过管道的障碍或者弯管使支杆发生摆动，进而带动滑套在滑轴上滑动实现在管道内越过障碍或经过弯管，所述的交叉交接杆中两个支杆外端部设有滚轮锁紧组件，所述的滚轮锁紧组件由锁紧弹簧、锁紧磁性滑块和线圈组成，所述的锁紧磁性滑块设为u型套，u型套的两个支臂端部分别与滚轮相抵触，u型套的横臂套接在支杆上并与锁紧弹簧相连接，锁紧弹簧的一端与u型套相连接，另一端与支杆上固定设有的线圈相连接，通过线圈的通电与断电带动锁紧磁性滑块的吸引或释放，所述的中部驱动机构由内齿轮安装座、行星轮、曲柄、带动销、拉动框条和拉动杆组成，所述的内齿轮安装座的侧面设有凹型齿槽，所述的凹型齿槽的中部设有曲柄，曲柄的一端与驱动电机相连接，另一端与行星轮中部相铰接，行星轮的外齿与内齿轮安装座的凹槽齿槽的内齿相啮合，所述的行星轮上设有与行星轮垂直的带动销，所述的带动销的一端与行星轮相连接，另一端穿过驱动框条并与驱动框条滑动连接，所述的驱动框条的左侧和右侧分别设有拉动杆，所述的拉动杆分别穿过内齿轮安装座侧面设有的导向套经虎克铰链与左支撑机构和右支撑机构的滑轴中部相连接，通过左支撑机构和右支撑机构的交替锁紧使整个机构的缓慢进行前进和后退，所述的内齿轮安装座的上下对称的设有缓冲支撑轮组件，所述的缓冲支撑轮组件由套筒、缓冲弹簧、缓冲杆和缓冲轮组成，所述的套筒的内端与内齿轮安装座相连接，套筒的外端设有缓冲导向孔，所述的套筒内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的内端与套筒底座相连接，缓冲弹簧的外端与缓冲杆相连接，缓冲杆的一端伸进套筒内与缓冲弹簧相连接，另一端由套筒的缓冲导向孔伸出并与缓冲轮相连接，通过缓冲支撑作用，固定了中部驱动机构的中心位置，同时也能同时越过障碍物和走过弯管，所述的左支撑机构、右支撑机构上的滚轮锁紧组件中的锁紧磁性滑块的u形套两支臂的端部设有与滚轮配合的斜面，斜面上设有橡胶层，增大防滑作用，保证锁紧效果，所述的左支撑机构或右支撑机构中的滑轴中部设有中空的导水孔，导水孔的内部设有控制电源，电源通过导线与支杆上的滚轮锁紧组件中的线圈相连接，所述的导线上设有遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制导水孔内的遥控控制开关进行开闭进而实现线圈的通电和断电，所述的内齿轮安装座的背面设有驱动电机，驱动电机的输出轴与曲柄相连接，通过驱动电机控制曲柄工作进而实现行星轮的滚动最终使带动销带动驱动框条移动完成驱动杆的左右往复移动，所述的驱动电机经导线与导水孔内的控制电源相连接，导线上设有控制驱动电机工作的遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制与驱动电机相连的导线上的遥控控制开关通断，进而实现驱动电机的转动，所述的左支撑机构、右支撑机构中的锁紧螺母设为可调锁紧螺母，通过锁紧螺母相对滑轴位置的变化，可适应多用管径环境，具有结构简单、适应弯管能力强、越障效果好等优点。
附图说明
图1是本发明在直管中的结构示意图。
图2是本发明在弯管中的机构示意图。
图3是本发明中左支撑机构和右支撑机构的结构示意图。
图4是本发明中锁紧磁性滑块的结构示意图。
图5是本发明中内齿轮安装座的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如附图所示，一种蠕动式管道机器人，该机器人由左支撑机构、右支撑机构和中部驱动机构组成，其特征在于所述的左支撑机构和右支撑机构由滑轴1、四组交叉铰接杆、滑套2、锁紧螺母3、预紧弹簧4和滚轮5组成，所述的交叉交接杆由两个支杆6铰接相连，交叉交接杆的一个支杆6的内端与滑轴1的左端相铰接，另一个支杆6的内端与套在滑轴1上的滑套2相铰接，两个支杆6的外端分别与滚轮5相铰接，所述的滑轴1的右端设有锁紧螺母3，锁紧螺母3和滑套2之间的滑轴1上套接预紧弹簧4，通过滚轮5经过管道的障碍或者弯管使支杆发生摆动，进而带动滑套2在滑轴1上滑动实现在管道内越过障碍或经过弯管，所述的交叉交接杆中两个支杆6外端部设有滚轮锁紧组件，所述的滚轮锁紧组件由锁紧弹簧7、锁紧磁性滑块8和线圈9组成，所述的锁紧磁性滑块8设为u型套，u型套的两个支臂10端部分别与滚轮5相抵触，u型套的横臂11套接在支杆6上并与锁紧弹簧7相连接，锁紧弹簧7的一端与u型套相连接，另一端与支杆6上固定设有的线圈9相连接，通过线圈9的通电与断电带动锁紧磁性滑块8的吸引或释放，所述的中部驱动机构由内齿轮安装座12、行星轮13、曲柄14、带动销15、拉动框条16和拉动杆17组成，所述的内齿轮安装座12的侧面设有凹型齿槽，所述的凹型齿槽的中部设有曲柄14，曲柄14的一端与驱动电机相连接，另一端与行星轮13中部相铰接，行星轮13的外齿与内齿轮安装座12的凹槽齿槽的内齿相啮合，所述的行星轮13上设有与行星轮13垂直的带动销15，所述的带动销15的一端与行星轮13相连接，另一端穿过驱动框条16并与驱动框条16滑动连接，所述的驱动框条16的左侧和右侧分别设有拉动杆17，所述的拉动杆17分别穿过内齿轮安装座12侧面设有的导向套24经虎克铰链18与左支撑机构和右支撑机构的滑轴1中部相连接，通过左支撑机构和右支撑机构的交替驱动使整个机构的缓慢进行前进和后退，所述的内齿轮安装座12的上下对称的设有缓冲支撑轮组件，所述的缓冲支撑轮组件由套筒19、缓冲弹簧20、缓冲杆21和缓冲轮22组成，所述的套筒19的内端与内齿轮安装座12相连接，套筒19的外端设有缓冲导向孔，所述的套筒19内设有缓冲弹簧20，缓冲弹簧20的内端与套筒19底座相连接，缓冲弹簧20的外端与缓冲杆21相连接，缓冲杆21的一端伸进套筒19内与缓冲弹簧20相连接，另一端由套筒19的缓冲导向孔伸出并与缓冲轮22相连接，通过缓冲支撑作用，固定了中部驱动机构的中心位置，同时也能同时越过障碍物和走过弯管，所述的左支撑机构、右支撑机构上的滚轮锁紧组件中的锁紧磁性滑块8的u形套两支臂10的端部设有与滚轮配合的圆弧面，圆弧面上设有橡胶层，增大防滑作用，保证锁紧效果，所述的左支撑机构或右支撑机构中的滑轴1中部设有中空的导水孔23，导水孔23的内部设有控制电源，电源通过导线与支杆6上的滚轮锁紧组件中的线圈9相连接，所述的导线上设有遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制导水孔23内的遥控控制开关进行开闭进而实现线圈9的通电和断电，所述的内齿轮安装座12的背面设有驱动电机，驱动电机的输出轴与曲柄14相连接，通过驱动电机控制曲柄14工作进而实现行星轮13的滚动最终使带动销155带动驱动框条16移动完成驱动杆的左右往复移动，所述的驱动电机经导线与导水孔23内的控制电源相连接，导线上设有控制驱动电机工作的遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制与驱动电机相连的导线上的遥控控制开关通断，进而实现驱动电机的转动，所述的左支撑机构、右支撑机构中的锁紧螺母3设为可调锁紧螺母，通过锁紧螺母3相对滑轴位置的变化，可适应多用管径环境，上述所述的虎克铰链18、线圈9、驱动电机与曲柄14和遥控控制开关与遥控之间的连接结构及控制关系和控制电路的结构都与现有技术相同，此不赘述。
本发明在使用时，首先按照图1中向右运动为例，通过遥控控制左支撑机构上的线圈9断电，进而锁紧磁性滑块8在弹簧的作用力下挤压在滚轮5上，进而使滚轮5锁死，左支撑机构相对管道的位置保持不变，然后右支撑机构中的线圈9通过遥控控制通电，进而线圈9带有磁性，带有磁性的线圈9就吸引锁紧磁性滑块8，进而使锁紧磁性滑块8不与滚轮5接触，释放滚轮5，然后通过遥控打开驱动电机，驱动电机带动曲柄14转动进而带动行星轮13转动，使行星轮13上的带动销15带动驱动条框16的左右移动，进而使拉动杆17推动右支撑机构向右侧移动，然后通过上述同样的步骤将右支撑机构进行锁死定位，然后驱动电机转动最终拉动左支撑机构向右侧移动完成一个前进单元，依次完成上述前进单元实现机器人的向右移动，向左运动时首先锁紧右支撑机构，松开左支撑机构，然后启动驱动电机带动左支撑机构左移，然后锁紧左支撑机构，松开右支撑机构，启动驱动电机带动右支撑机构左移，实现一个后退单元，依次完成上述后退单元实现机器人的向左移动，本发明由于所述的左支撑机构和右支撑机构由滑轴1、四组交叉铰接杆、滑套2、锁紧螺母3、预紧弹簧4和滚轮5组成，所述的交叉交接杆由两个支杆6铰接相连，交叉交接杆的一个支杆6的内端与滑轴1的左端相铰接，另一个支杆6的内端与套在滑轴1上的滑套2相铰接，两个支杆6的外端分别与滚轮5相铰接，所述的滑轴1的右端设有锁紧螺母3，锁紧螺母3和滑套2之间的滑轴1上套接预紧弹簧4，通过滚轮5经过管道的障碍或者弯管使支杆发生摆动，进而带动滑套2在滑轴1上滑动实现在管道内越过障碍或经过弯管，所述的交叉交接杆中两个支杆6外端部设有滚轮锁紧组件，所述的滚轮锁紧组件由锁紧弹簧7、锁紧磁性滑块8和线圈9组成，所述的锁紧磁性滑块8设为u型套，u型套的两个支臂10端部分别与滚轮5相抵触，u型套的横臂11套接在支杆6上并与锁紧弹簧7相连接，锁紧弹簧7的一端与u型套相连接，另一端与支杆6上固定设有的线圈9相连接，通过线圈9的通电与断电带动锁紧磁性滑块8的吸引或释放，所述的中部驱动机构由内齿轮安装座12、行星轮13、曲柄14、带动销15、拉动框条16和拉动杆17组成，所述的内齿轮安装座12的侧面设有凹型齿槽，所述的凹型齿槽的中部设有曲柄14，曲柄14的一端与驱动电机相连接，另一端与行星轮13中部相铰接，行星轮13的外齿与内齿轮安装座12的凹槽齿槽的内齿相啮合，所述的行星轮13上设有与行星轮13垂直的带动销15，所述的带动销15的一端与行星轮13相连接，另一端穿过驱动框条16并与驱动框条16滑动连接，所述的驱动框条16的左侧和右侧分别设有拉动杆17，所述的拉动杆17分别穿过内齿轮安装座12侧面设有的导向套24经虎克铰链18与左支撑机构和右支撑机构的滑轴1中部相连接，通过左支撑机构和右支撑机构的交替锁紧使整个机构的缓慢进行前进和后退，所述的内齿轮安装座12的上下对称的设有缓冲支撑轮组件，所述的缓冲支撑轮组件由套筒19、缓冲弹簧20、缓冲杆21和缓冲轮22组成，所述的套筒19的内端与内齿轮安装座12相连接，套筒19的外端设有缓冲导向孔，所述的套筒19内设有缓冲弹簧20，缓冲弹簧20的内端与套筒19底座相连接，缓冲弹簧20的外端与缓冲杆21相连接，缓冲杆21的一端伸进套筒19内与缓冲弹簧20相连接，另一端由套筒19的缓冲导向孔伸出并与缓冲轮22相连接，通过缓冲支撑作用，固定了中部驱动机构的中心位置，同时也能同时越过障碍物和走过弯管，所述的左支撑机构、右支撑机构上的滚轮锁紧组件中的锁紧磁性滑块8的u形套两支臂10的端部设有与滚轮配合的圆弧面，圆弧面上设有橡胶层，增大防滑作用，保证锁紧效果，所述的左支撑机构或右支撑机构中的滑轴1中部设有中空的导水孔23，导水孔23的内部设有控制电源，电源通过导线与支杆6上的滚轮锁紧组件中的线圈9相连接，所述的导线上设有遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制导水孔23内的遥控控制开关进行开闭进而实现线圈9的通电和断电，所述的内齿轮安装座12的背面设有驱动电机，驱动电机的输出轴与曲柄14相连接，通过驱动电机控制曲柄14工作进而实现行星轮13的滚动最终使带动销15带动驱动框条16移动完成驱动杆的左右往复移动，所述的驱动电机经导线与导水孔23内的控制电源相连接，导线上设有控制驱动电机工作的遥控控制开关，通过管道外部的遥控控制与驱动电机相连的导线上的遥控控制开关通断，进而实现驱动电机的转动，所述的左支撑机构、右支撑机构中的锁紧螺母3设为可调锁紧螺母，通过锁紧螺母3相对滑轴位置的变化，可适应多用管径环境，具有结构简单、适应弯管能力强、越障效果好等优点。