一种进管装置及机器人进管方法与流程

1.本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种进管装置及机器人进管方法。


背景技术：

2.现有的多点被动支撑式管道检测机器人，通过多组弹簧驱动的支撑机构，其驱动轮与管道内壁相接触，在管道检测机器人进入管道执行任务前，需将弹簧预压缩至一定长度以便将其送入管道。
3.现有的弹簧调节方式是逐个调节多组支撑机构的每个弹簧，此种调节方式较为费时费力，造成机器人进入管道较为困难；
4.并且，由于机器人的部分传感器要求其以特定角度进入管道，而在进入管道后由于与管道内壁紧密接触因而不能自主调节角度，所以目前也缺少一种在机器人进入管道前能够主动调节其角度的技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种进管装置及机器人进管方法，用于解决机器人进管困难的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种进管装置，其特征在于，用于将机器人压缩后进入管道，所述机器人为多点支撑式机器人，所述进管装置包括支座和转动设于所述支座的第一壳体，所述第一壳体具有用于容置所述多点支撑式机器人的腔体；所述第一壳体至少包括第一壳段和第二壳段，所述第一壳段转动设在所述支座上，所述第二壳段与所述第一壳段可拆卸连接。
7.优选地，所述第一壳段为扇形截面的筒状体，所述支座包括环设在所述第一壳段外侧的至少一个轴承装置，所述轴承装置环设在所述第一壳段的至少一部分，所述第一壳段通过所述轴承装置与所述支座转动连接。
8.优选地，所述支座还包括环设在所述轴承装置外侧的筒体，每个所述轴承装置固定设在所述筒体内。
9.优选地，所述轴承装置为滚珠轴承装置或滚针轴承装置，当所述轴承装置为滚针轴承装置，所述滚针轴承装置包括沿所述第一壳段周向分布的多个辊子。
10.优选地，所述进管装置还包括驱动所述第一壳体转动的驱动装置，所述驱动装置设在所述支座上，所述驱动装置通过传动装置与所述第一壳体传动连接。
11.优选地，所述传动装置包括设在所述第一壳体的外壁面上的齿圈，所述齿圈设在所述第一壳段和/或所述第二壳段，所述传动装置还包括与所述驱动装置动力连接的齿轮，所述齿轮与所述齿圈啮合连接；或，所述传动装置还包括与所述驱动装置动力连接的蜗杆，所述蜗杆与所述齿圈啮合连接。
12.优选地，所述第一壳段、所述第二壳段均为半圆形的筒状体，所述进管装置还包括环设在所述第一壳体外侧的至少一个限位环，所述限位环与所述支座可拆卸连接，所述限
位环用于限制所述第一壳体的径向运动。
13.优选地，所述第一壳段至少一侧设有向外侧延伸的第一耳板，所述第二壳段至少一侧设有与所述第一耳板配合的第二耳板，所述第一耳板与所述第二耳板用于所述第一壳段与所述第二壳段的连接。
14.优选地，当所述筒体的高度大于或等于所述第二壳段的高度，所述筒体的至少一侧还具有用于避让所述第一耳板和/或所述第二耳板的开口。
15.与现有技术相比，本发明提供的进管装置中，机器人可轻松进入管道内，仅通过一次操作，即可将机器人的所有支撑机构的弹簧同时压缩至预定位置，简化机器人进入管道的过程。同时，第一壳体转动设于支座，当机器人置于第一壳体之后，转动第一壳体，即可调整机器人的角度，使得机器人在进入管道之前，即已经调整至预设角度，便于调整机器人的进管角度。
16.本发明还提供一种机器人进管方法，使用所述的进管装置，所述进管方法包括：将所述机器人放置于所述第一壳段内，安装所述第二壳段，转动所述第一壳体，将所述机器人转动至预设角度，将所述第一壳体的一端对接所述管道，启动所述机器人，使得所述机器人进入所述管道。
17.与现有技术相比，本发明提供的机器人进管方法的有益效果与上述技术方案所述的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
18.附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
19.图1是一种实施例的结构示意图；
20.图2是筒体的结构示意图；
21.图中：1-支座，2-第一壳体，3-第一壳段，4-第二壳段，5-轴承装置，6-筒体，7-脚架，8-驱动装置，9-齿圈，10-齿轮，11-支架，12-限位环，13-第一耳板，14-第二耳板，15-吊环，16-开口。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
24.如图1-图2所示，一种进管装置，其特征在于，用于将机器人压缩后进入管道，机器人为多点支撑式机器人，进管装置包括支座1和转动设于支座1的第一壳体2，第一壳体2具有用于容置多点支撑式机器人的腔体；第一壳体2至少包括第一壳段3和第二壳段4，第一壳段3转动设在支座1上，第二壳段4与第一壳段3可拆卸连接。示例性地，第一壳段3和第二壳段4为半圆形的壳，两者连接后组成圆筒形的第一壳体2。
25.本发明提供的进管装置中，机器人为多点被动支撑式管道机器人，由于多点被动支撑式管道机器人是通过支撑机构在管道内行走，支撑机构设有多个，每个支撑机构包括弹簧，运用弹簧的回弹力，将多点被动支撑式管道机器人支撑于管道内，弹簧可以通过外力被压缩，现有技术中，需要将多个弹簧一一预压缩至一定长度以便将其送入管道；
26.相比之下，本发明公开的进管装置中，先将机器人放置于第一壳段3内，再将第二壳段4吊至第一壳段3的上方，将第二壳段4固定于第一壳段3，在这安装过程中，机器人的所有弹簧会同时受力压缩，直至第二壳段4与第一壳段3合拢，弹簧压缩至预设长度，然后，转动第一壳体2，即可将机器人转动至预设角度，最后，将第一壳体2的一端对接管道，启动机器人，使得机器人进入管道，即可完成机器人的进管操作；
27.因此，采用本发明的进管装置，机器人可轻松进入管道内，仅通过一次操作，即可将机器人的所有支撑机构的弹簧同时压缩至预定位置，简化机器人进入管道的过程。同时，第一壳体转动设于支座，当机器人置于第一壳体之后，转动第一壳体，即可调整机器人的角度，使得机器人在进入管道之前，即已经调整至预设角度，便于调整机器人的进管角度。
28.可以想到的是，在进管装置安装过程中，为了使第一壳体2与管道连接，第一壳体2的外径不大于管道的内径，示例性地，当第一壳体2的外径等于管道的内径时，第一壳体2与管道相互对接，当第一壳体2的外径小于管道的内径时，第一壳体2插入管道内。
29.一些实施方式中，第一壳段3为扇形截面的筒状体，第二壳段4也可呈扇形截面的筒状体，为了降低支座1与第一壳段3的摩擦力，支座1包括环设在第一壳段3外侧的至少一个轴承装置5，示例性地，轴承装置5可设置一个或两个或三个，当轴承装置5设置两个时，两个所述轴承装置5对称设置于第一壳段3的两侧；轴承装置5环设在第一壳段3的至少一部分，轴承装置5可以全部覆盖第一壳段3的外圆，也可以覆盖其中一部分，第一壳段3通过轴承装置5与支座1转动连接。
30.具体地，上述支座1还包括环设在轴承装置5外侧的筒体6，每个轴承装置5固定设在筒体6内，筒体6至少覆盖一部分第一壳体2，示例性地，筒体6呈半圆形，且筒体6的内径不小于第一壳体2的外径，筒体6的长度小于第一壳体2的长度，使得第一壳体2的端部伸出于筒体6，便于与管道连接，筒体6的下方固定有脚架7，用于将进管装置放置于地面。
31.在一些实施方式中，轴承装置5为滚珠轴承装置5或滚针轴承装置5，轴承装置5并不局限于该两种形式，还可采用其他形式，只需能够降低摩擦力即可，当轴承装置5为滚针轴承装置5，滚针轴承装置5包括沿第一壳段3周向分布的多个辊子，多个辊子的轴向与第一壳体2的轴向相互平行，滚针轴承装置5还包括相对设置的两个支撑环。多个辊子转动设于两个支撑环之间。
32.一些实施方式中，进管装置还包括驱动第一壳体2转动的驱动装置8，驱动装置8设在支座1上，驱动装置8通过传动装置与第一壳体2传动连接。驱动装置8驱动第一壳体2转动，从而调整机器人的角度，驱动装置8可采用步进电机或伺服电机等。
33.在一些实施方式中，传动装置包括设在第一壳体2的外壁面上的齿圈9，齿圈9设在第一壳段3和/或第二壳段4，传动装置还包括与驱动装置8动力连接的齿轮10，齿轮10与齿圈9啮合连接，齿轮10与驱动装置8的输出轴同轴转动连接；或，传动装置还包括与驱动装置8动力连接的蜗杆，蜗杆与齿圈9啮合连接。
34.为了安装驱动装置8，支座1可拆卸固定有支架11，驱动装置8固定于支架11上，同
时为了结构紧凑及合理性，在该位置的轴承装置5采用半圆环型，不安装限位环12。
35.一些实施方式中，第一壳段3、第二壳段4均为半圆形的筒状体，且直径相等，合拢后，形成的第一壳体2呈圆筒状；进管装置还包括环设在第一壳体2外侧的至少一个限位环12，示例性地，可以设置一个、两个或三个，限位环12与支座1可拆卸连接，限位环12用于限制第一壳体2的径向运动。为了减小限位环12与第一壳体2之间的摩擦，可在限位环12与第一壳体2之间设置轴承装置5。
36.可以想到的是，使用过程中，第二壳段4会被起吊、拆装，因此，为了提高第二壳段4的强度，可在第二壳段4的外圆设置起加强作用的肋条，肋条呈半圆型。
37.一些实施方式中，第一壳段3至少一侧设有向外侧延伸的第一耳板13，第二壳段4至少一侧设有与第一耳板13配合的第二耳板14，第一耳板13和第二耳板14用于第一壳段3与第二壳段4的连接，第一耳板13与第二耳板14之间的连接方式可采用螺栓连接或卡扣连接。第一耳板13和第二耳板14均为长方形板，其长度方向与第一壳体2的轴向平行，第二耳板14上设有多个吊环15，用于起吊第二壳段4。
38.在一些实施方式中，当筒体6的高度大于或等于所述第二壳段4的高度，所述筒体6的至少一侧还具有用于避让第一耳板13和/或第二耳板14的开口，具体地，开口16设于筒体6的两侧，开口16的长度大于第一耳板13、第二耳板14的长度，当第一壳体2转动时，开口16可用于避让第一耳板13及第二耳板14。
39.本发明还提供一种机器人进管方法，使用上述的进管装置，进管方法包括：将机器人放置于第一壳段3内，安装第二壳段4，转动第一壳体2，将机器人转动至预设角度，将第一壳体2的一端对接管道，启动机器人，使得机器人进入管道。
40.在一些实施方式中，在安装第二壳段4之后，还需安装限位环12、与限位环12对应的轴承装置5、支架11、驱动装置8及传动装置。
41.可以理解的是，为了减少安装的工序，进一步提高效率，可将第一壳体2的长度加长，具体地，设第一壳体2位于限位环12与支架11之间的部分的长度为a，机器人的长度为b，则a大于b，即可使得第一壳段3与限位环12、支架11对应的部分为圆环形，中间部分呈半圆环形，第二壳段4位于限位环12、支架11之间，在使用进管装置时，则只需安装第二壳段4即可，无需拆卸、安装限位环12、与限位环12对应的轴承装置5、支架11、驱动装置8及传动装置。
42.与现有技术相比，本发明提供的机器人进管方法的有益效果与进管装置的有益效果相同，此处不做赘述。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
45.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。