一种轮式管道修复机器人

文档序号:39919595发布日期:2024-11-08 20:11阅读:104来源:国知局

本公开的实施例属于管道修复设备,具体涉及一种轮式管道修复机器人。


背景技术:

1、管道已遍布现代社会各个角落,广泛应用于能源运输、资源调度等领域,是现代社会必不可少的基础设施。但在管道的使用过程中,由于管道服役时间长,生物腐蚀以及自然灾害等原因,会出现生锈、堵塞、老化等问题,管道失效屡有发生,为了延长在役管道的使用年限,需要对管道进行定期的探测以找出潜在的缺陷,进而对缺陷进行修补,延长管道寿命。

2、传统的管道修复方法为人工牵引驱动装置行进,由于管道深埋于地下且空间较为狭小,往往需要对管道进行挖掘与拆解,工作量大且效率低。随着技术的发展和机器人的应用,管道机器人在对管道进行检测与维护中的作用逐步发挥,人力无法到达的细小管道可以通过管道机器人进行工作,因此,研制一种能够替代人工驱动的管道修复机器人具有重要的实际意义。

3、随着应用场景的日趋复杂,市场对管道机器人的功能性要求也逐渐增加,如可变径功能、姿态稳定功能、超声波探测功能、自主越障功能等。管道机器人的移动形式可分为轮式、履带式、支撑式、足式、螺旋式移动等,支撑和变径方式主要有弹簧支撑机构、蜗轮蜗杆支撑机构、升降台支撑机构等。轮式驱动机器人具有能耗低、负载高等显著优点,但在行进过程中缺乏有效的避障手段,足式驱动机器人则相反,具备优良的避障功能。

4、因此,如何提出一种具有轮足切换式结构的自驱动管道修复机器人,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本公开的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种轮式管道修复机器人。

2、本公开的实施例的一个方面,提供一种轮式管道修复机器人,所述机器人包括机身、行走部和管壁清洁装置;所述行走部包括变径结构和轮式行走结构;

3、所述变径结构一端连接于所述机身;所述轮式行走结构设置于所述变径结构的另一端;所述变径结构用于根据管道的内径进行变径,以使所述轮式行走结构在不同内径的管道内行走;

4、所述轮式行走结构包括轮足切换结构和行走轮;所述轮足切换结构设置于所述变径结构的另一端;所述行走轮与所述轮足切换结构连接;所述轮足切换结构用于对所述行走轮进行轮式模式或足式模式切换;

5、其中,所述管壁清洁装置设置于所述行走轮,其用于在所述行走轮的足式模式下对管道内壁进行清洁。

6、可选的,所述机身包括相连接的第一机体和第二机体;所述第一机体和所述第二机体上对应设置有所述行走部和管壁清洁装置。

7、可选的,所述变径结构包括轮足二相腿、第一连接板、丝杆组件、第二连接板和连杆;所述第一连接板设置于所述机身;所述丝杆组件与所述第一连接板连接;所述第二连接板活动连接于所述丝杆组件;

8、所述轮足二相腿一端铰接于所述第一连接板,另一端与所述轮足切换结构连接;

9、所述连杆一端铰接于所述轮足二相腿,另一端铰接于所述第二连接板;

10、其中,所述变径结构通过所述第二连接板在所述丝杆组件轴向上移动,以对所述机器人在管道内的行走半径进行调节。

11、可选的,所述丝杆组件包括丝杆、驱动齿轮、螺旋推进导套和垫块;所述第一连接板和所述第二连接板通过所述丝杆同轴连接;所述驱动齿轮设置于所述丝杆;所述螺旋推进导套嵌套于所述第二连接板和所述丝杆之间,并通过所述垫块与所述第二连接板连接;

12、其中,所述丝杆在所述驱动齿轮的带动下转动,使所述螺旋推进导套带动所述第二连接板沿所述丝杆轴向移动。

13、可选的,所述轮足二相腿为多个;所述连杆为多个;所述轮式行走结构为多个;

14、其中,多个所述轮足二相腿对应的一端铰接于所述第一连接板,另一端与多个所述轮足切换结构一一对应连接;

15、多个所述连杆对应的一端与多个所述轮足二相腿一一对应铰接,另一端与所述第二连接板铰接。

16、可选的,所述轮足二相腿为三个;所述连杆为三个;所述轮式行走结构为三个;

17、所述第一连接板和所述第二连接板均呈三角形;

18、其中,三个所述轮足二相腿对应的一端对应铰接于所述第一连接板的三个角,另一端与三个所述轮足切换结构一一对应连接;

19、三个所述连杆对应的一端与所述轮足二相腿一一对应铰接,另一端与所述第二连接板的三个角对应铰接。

20、可选的,所述轮足切换结构包括驱动部、固定板、舵机和安装板;所述舵机通过所述安装板连接于所述轮足二相腿的另一端;所述驱动部通过所述固定板与所述舵机连接;所述驱动部与所述行走轮连接。

21、进一步的,还包括:

22、紫外光固化修复装置,设置于所述第一机体和第二机体之间;所述紫外光固化修复装置用于对管道内壁进行固化修复。

23、进一步的,还包括:

24、螺旋清淤装置,设置于所述机身;所述螺旋清淤装置用于跟随机器人的行进方向,对管道内的淤泥进行清淤处理。

25、可选的,所述管壁清洁装置包括环形刷。

26、本公开的实施例的有益效果,包括:

27、本公开通过设计关键性的变径结构和轮式行走结构等机械结构,使管道修复机器人具有在不同内径尺寸管道内的通过能力,且利用轮足切换结构将行走轮切换为轮式行走方式时,使得该机器人在具备正常的行进功能的同时、也具有优异的避障功能。进一步,利用轮足切换结构将行走轮切换为足式模式时,可以为管道修复机器人提供稳定的工作状态以及探测定位功能。综上,采用上述设置方式增强了管道机器人对复杂环境的适应性以及自己运转的稳定性。



技术特征:

1.一种轮式管道修复机器人,其特征在于,所述机器人包括机身、行走部和管壁清洁装置;所述行走部包括变径结构和轮式行走结构;

2.根据权利要求1所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,所述机身包括相连接的第一机体和第二机体;所述第一机体和所述第二机体上对应设置有所述行走部和管壁清洁装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,

5.根据权利要求3所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,

6.根据权利要求3所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,

7.根据权利要求2所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求1或2所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求1或2所述的一种轮式管道修复机器人,其特征在于,所述管壁清洁装置包括环形刷。


技术总结
本公开的实施例提供一种轮式管道修复机器人,所述机器人包括机身、行走部、管壁清洁装置;所述行走部包括变径结构和轮式行走结构;所述变径结构一端连接于所述机身;所述轮式行走结构设置于所述变径结构的另一端;所述变径结构用于根据管道的内径进行变径,以使所述轮式行走结构在不同内径的管道内行走;所述轮式行走结构包括轮足切换结构和行走轮;所述轮足切换结构设置于所述变径结构的另一端;所述行走轮与所述轮足切换结构连接;所述轮足切换结构用于对所述行走轮进行轮式模式或足式模式切换;其中,所述管壁清洁装置设置于所述行走轮,其用于在所述行走轮的足式模式下对管道内壁进行清洁。

技术研发人员:杨泽均,田昊,郑雷,薛贺,羊俐鸣,刘洋,唐文韬,颜诗其
受保护的技术使用者:常熟理工学院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/7
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!