一种管道机器人的制作方法

本技术涉及机器人，尤其涉及一种管道机器人。

背景技术：

1、管道是工业、能源、军事装备、城市建筑等领域中使用广泛的物料运输手段，保障这些管道系统的安全性和有效性至关重要，但是随着使用年限的增加，管道不可避免的会出现老化、裂缝、腐蚀或者受到外来施工的破坏，如果不及时处理，一旦发生事故会带来巨大的经济损失。因此，定期对管道进行勘察和维护就显得非常必要，为提高管道的寿命，就必须对管道进行有限的检测维护，管道检测机器人为满足该需要而产生，因此，定期对管道进行勘察和维护。

2、现有管道机器人从驱动方式看主要有轮式、履带式、蠕动式、爬行式等几类。轮式行走机构在管道机器人中应用较广泛，从结构上又可分为车轮式和支撑轮式两大类。车轮式管道机器人行走在管道内壁表面，类似车辆在地面的行走方式。然而这种管道机器人多靠自身的重量提供正压力，只能在一定角度放置的管道底部运动，很难实现较大的拖动力。支撑轮式管道机器人在结构上是对称的，机器人通过沿周向等间隔分布的多组行走机构借助弹力等将轮子支撑在管道内壁上，当管道直径发生变化时，机器人的中心轴线能自动与管道中心轴线保持一致，机器人运动稳定性好，能产生较大的拖动力。

3、例如，申请号为201811494015.2的专利文件，公开了一种管道机器人，包括机体、多个轴向机架、多个周向机架、多个支撑组件、多个驱动轮和电机；通过本申请实施例提供的管道机器人进行管道检测时，由于多个支撑组件中每个支撑组件包括的支撑臂的两端分别连接多个驱动轮中的一个驱动轮，且支撑臂的两端分别与至少两个弹簧组中的至少一个弹簧组的一端连接，因此，当该管道机器人在经过变径区域时，可以通过控制每个驱动轮所在一端的弹簧组进行伸缩来单独改变该驱动轮与管壁的接触位置，从而使多个驱动轮中的每个驱动轮都可以与管壁接触，增强了管道机器人的驱动能力，更易于管道机器人通过变径区域。

4、再如，申请号为202080001663.9的专利文件，公开了一种管道机器人，包括移动机构、伸缩臂以及弹性机构，所述伸缩臂设置在所述弹性机构上，所述移动机构设置在所述伸缩臂远离所述弹性机构的一端上，所述移动机构可沿管道内壁移动，以带动所述伸缩臂和所述弹性机构沿管道移动，当移动机构移动到管道管径较小的位置时，管道内壁挤压移动机构，移动机构挤压伸缩臂，以使伸缩臂收缩，从而使管道机器人能够在管道管径较小的位置移动。

5、再如，申请号为202110672916.1的专利文件，公开了一种管道机器人，其包括：驱动行走装置，驱动管道机器人在管道内前进、后退或转弯；作业装置，选自相机装置、扫描装置、夹取装置、打磨装置、滚扫收集装置中的两种或两种以上；以及连接装置，可拆卸连接驱动行走装置和作业装置。相对于现有技术，本发明管道机器人根据需要选择不同的作业装置，并通过连接装置实现不同作业装置的更换和连接，可以在管道中进行多功能作业。

6、但是，上述技术中，当要求管道机器人具有转弯尤其是选择性地过“t型”管的不同分支时，现有管道机器人很难做到，不够灵活稳定。

7、因此，有必要提供一种新的管道机器人解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题是提供一种灵活、稳定的管道机器人。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供的管道机器人包括：行进系统，所述行进系统包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机和第二驱动电机的输出端分别传动安装有第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件，所述第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件上均设有从动轮；所述第一驱动电机和第二驱动电机通过柔性外壳相连接；还包括转向系统，所述转向系统包括第一舵机和第二舵机，所述第一舵机和第二舵机分别设在第一驱动电机和第二驱动电机的尾部，所述第一驱动电机和第二驱动电机之间连接有链式关节组件，所述第一舵机和第二舵机分别与链式关节组件的两端传动连接，所述第一舵机和第二舵机的输出端均固定安装有绞盘，两个绞盘上均绕设有绳索，两个绳索的端部与第一驱动电机和第二驱动电机的尾部一一对应连接。

3、优选的，还包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头分别设置在第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件相互远离的一侧。

4、优选的，还包括作业系统，所述作业系统包括支座和作业单元，所述支座设在所述第一从动轮盘组件上，所述作业单元活动安装在支座上。

5、优选的，所述第一驱动电机和第二驱动电机均包括电机转子和电机定子，两个电机定子相对设置，还包括安装座，所述安装座固定安装在驱动电机的尾部，第一舵机和第二舵机分别与对应的安装座固定连接，所述绳索的端部固定在安装上，所述电机转子转动安装在对应的电机定子上。

6、优选的，所述第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件均包括基座，所述基座上转动安装有多个从动轮杆，多个从动轮杆呈环形阵列均匀分布在基座上，所述从动轮转动安装在从动轮杆的外端，所述从动轮杆的内端固定安装有扇齿，所述基座上转动安装有中心齿轮，所述中心齿轮与扇齿啮合。使从动轮可主动折叠，在电缸的作用下以主动力自适应管径，进一步实现力反馈和对管道的恒定压力控制；从动轮聚拢和扩张可使管道机器人通过各种管道接头。

7、优选的，所述中心齿轮的的表面固定安装有短轴，所述基座上转动安装有电缸，所述电缸的输出端与短轴转动连接。

8、优选的，所述扇齿的靠近基座的一侧固定安装有齿扇中心轴，所述基座上开设有圆孔，所述齿扇中心轴转动安装在圆孔内。

9、优选的，所述基座中心处转动安装有空心轴，所述中心齿轮固定套设在空心轴上，所述中心齿轮上设有多个通孔，多个通孔在中心齿轮上呈均匀环形阵列分布。

10、优选的，所述空心轴上设有导电滑环。

11、优选的，所述链式关节组件包括第一链节、第二链节和第三链节，所述第一链节、第二链节和第三链节依次转动连接，所述第一链节、第二链节和第三链节的连接处设有扭簧。

12、与相关技术相比较，本实用新型提供的管道机器人具有如下有益效果：

13、1、采用直线型蠕虫式外形；

14、2、采用柔性外壳和多链节可使管道机器人在过弯时利用欠驱动原理实现柔性过弯。

技术特征：

1.一种管道机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，还包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头分别设置在第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件相互远离的一侧。

3.根据权利要求1所述的管道机器人，其特征在于，还包括作业系统，所述作业系统包括支座和作业单元，所述支座设在所述第一从动轮盘组件上，所述作业单元活动安装在支座上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的管道机器人，其特征在于，所述第一驱动电机和第二驱动电机均包括电机转子和电机定子，两个电机定子相对设置，所述电机转子转动安装在对应的电机定子上。

5.根据权利要求4所述的管道机器人，其特征在于，所述第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件均包括基座，所述基座上转动安装有多个从动轮杆，多个从动轮杆呈环形阵列均匀分布在基座上，所述从动轮转动安装在从动轮杆的外端，所述从动轮杆的内端固定安装有扇齿，所述基座上转动安装有中心齿轮，所述中心齿轮与扇齿啮合。

6.根据权利要求5所述的管道机器人，其特征在于，所述中心齿轮的表面固定安装有短轴，所述基座上转动安装有电缸，所述电缸的输出端与短轴转动连接。

7.根据权利要求6所述的管道机器人，其特征在于，所述扇齿的靠近基座的一侧固定安装有齿扇中心轴，所述基座上开设有圆孔，所述齿扇中心轴转动安装在圆孔内。

8.根据权利要求7所述的管道机器人，其特征在于，所述基座中心处转动安装有空心轴，所述中心齿轮固定套设在空心轴上，所述中心齿轮上设有多个通孔，多个通孔在中心齿轮上呈均匀环形阵列分布。

9.根据权利要求8所述的管道机器人，其特征在于，所述空心轴上设有导电滑环。

10.根据权利要求1-3任一项所述的管道机器人，其特征在于，所述链式关节组件包括第一链节、第二链节和第三链节，所述第一链节、第二链节和第三链节依次转动连接，所述第一链节、第二链节和第三链节的连接处设有扭簧。

技术总结
本技术提供一种管道机器人；所述管道机器人包括行进系统，所述行进系统包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机和第二驱动电机的输出端分别传动安装有第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件，所述第一从动轮盘组件和第二从动轮盘组件上均设有从动轮；所述第一驱动电机和第二驱动电机通过柔性外壳相连接；还包括转向系统，所述转向系统包括第一舵机和第二舵机，还包括安装座，所述安装座固定安装在驱动电机的尾部，第一舵机和第二舵机分别与对应的安装座固定连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机之间连接有链式关节组件。本技术提供的管道机器人具有灵活、稳定的优点。

技术研发人员：徐汉波
受保护的技术使用者：湖南华核智能科技有限公司
技术研发日：20230412
技术公布日：2024/2/25