一种行走装置的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种行走装置。

背景技术：

管道运输在我国运用比较普遍，但管道长期处在压力大的恶劣环境中，受到水油混合物、硫化氢等有害气体的腐蚀。这些管道受腐后，管壁变薄，容易产生裂缝，造成漏油、漏气的问题，存在重大安全隐患和经济损失。

管道机器人的诞生很好地替代人们进行管道的检测、清理、维护等工作，但是目前的管道机器人多数行走于水平管道，无法行走在带有一定角度的斜向管道或者垂直管道中。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种行走装置，能在斜向管道或者垂直管道中行走。

本发明提供一种行走装置，所述行走装置包括折叠支架和至少三组控制组件；所述折叠支架包括至少两个支架单元，相邻的所述支架单元依次相连；所述控制组件包括行走组件和转动组件，相邻的所述支架单元的连接处均设有所述行走组件和转动组件，且作为所述折叠支架端部的所述支架单元连接处至少设有所述行走组件；所述行走组件用于接触于工作面，驱使所述折叠支架沿工作面移动；所述转动组件用于驱使相邻的所述支架单元以连接处为中心相对转动。

所述的行走装置，优选的，所述行走组件包括第一驱动件和驱动轮；所述第一驱动件具有动力输出轴，安装于所述对应的支架单元连接处；所述驱动轮安装于所述第一驱动件的动力输出轴，用于抵触工作面；所述第一驱动件用于驱使所述驱动轮转动。

所述的行走装置，优选的，所述转动组件包括第二驱动件；所述第二驱动件固定安装于所述相邻的支架单元的连接处，并且所述第二驱动件分别固定连接于相邻的所述支架单元；所述第二驱动件用于驱使所述相邻的支架单元以连接处为中心相对转动。

所述的行走装置，优选的，所述行走装置还包括从动轮；所述从动轮与所述驱动轮同步转动，并且所述从动轮和驱动轮分别安装于所述折叠支架的两侧。

所述的行走装置，优选的，所述折叠支架同侧面上的所述驱动轮和从动轮交错设置。

所述的行走装置，优选的，所述驱动轮和从动轮均为麦克纳姆轮。

所述的行走装置，优选的，所述第一驱动件和第二驱动件均为电机。

所述的行走装置，优选的，所述行走装置还包括导向杆，所述导向杆的一端与作为所述折叠支架端部的所述支架单元连接处相连，另一端安装有导向轮，所述导向轮的滚动方向与所述折叠支架移动方向一致。

所述的行走装置，优选的，所述作为折叠支架端部的支架单元连接处安装有所述转动组件，所述转动组件包括第三驱动件，所述第三驱动件分别固定连接对应的支架单元和导向杆，所述第三驱动件驱使对应的支架单元和导向杆以连接处中心相对转动。

所述的行走装置，优选的，所述导向轮数量为两个，分别位于所述导向杆的两侧。

在本发明实施例中，通过转动组件旋转对应的支架单元，使相邻两支架单元形成一定角度，进而将位于每个支架单元两端的行走组件分别紧贴于管道的相对面上，以增大行走装置与管道间的最大静摩擦力，从而使行走装置相对静止在斜向或者垂直管道中。移动时，通过行走组件驱动折叠支架沿管道面移动，进而使行走装置在斜向管道或者垂直管道中行走。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本发明实施例一种行走装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一种行走装置中控制组件的结构剖视图；

图3为发明实施例一种行走装置在垂直管道行走的结构剖视图。

附图标记：1、支架单元；11、安装环；2、行走组件；21、第一驱动件；22、驱动轮；3、转动组件；31、第二驱动件；32、连接轴；4、从动轮；5、导向杆；6、导向轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一种行走装置的整体结构示意图；图2为本发明实施例一种行走装置中控制组件的结构剖视图。

如图1和图2所示，本发明提供一种行走装置，行走装置包括折叠支架和至少三组控制组件。

折叠支架包括至少两个支架单元1，相邻的支架单元1依次相连。

控制组件包括行走组件2和转动组件3，相邻的支架单元1的连接处均设有行走组件2和转动组件3，且作为折叠支架端部的支架单元1连接处至少设有行走组件2。

行走组件2用于接触于工作面，驱使折叠支架沿工作面移动。

转动组件3用于驱使相邻的支架单元1以连接处为中心相对转动。

本实施例中的行走装置，支架单元1数量优选为两个，控制组件数量优选为三组，当然支架单元和控制组件的数量不做限制，可根据实际需要进行选择。每一支架单元1的两端均一体连接有安装环11，且每一支架单元1两端的安装环错开设置。在相邻两个支架单元1相互安装时时，两个支架单元1的安装环11同轴设置，进而使折叠支架呈长条状。

行走组件2和转动组件3分别安装于相邻两支架单元1之间的两个安装环11内，其中，行走组件2还安装于折叠支架首尾两支架单元1外侧端上的安装环11内。

使用时，通过折叠支架上的各个转动组件3单独旋转对应的支架单元1，使相邻两支架单元1形成一定角度，进而将位于折叠支架两端的行走组件2紧贴于管道内壁的一侧，位于折叠支架中间的行走组件2紧贴于管道内壁的另一侧。通过进一步减小两支架单元1之间的夹角，以增大行走装置与管道间的最大静摩擦力，从而使行走装置相对静止在斜向或者垂直管道中。移动时，通过行走组件2驱动折叠支架沿管道面移动，进而使行走装置在斜向管道或者垂直管道中行走。

在发明实施例中，行走组件2包括第一驱动件21和驱动轮22；第一驱动件21具有动力输出轴，安装于对应的支架单元1连接处；驱动轮22安装于第一驱动件21的动力输出轴，用于抵触工作面；第一驱动件21用于驱使驱动轮22转动。

本实施例中的行走装置，第一驱动件21安装于两相邻支架单元1之间的其中一个安装环11内，并且第一驱动件21的动力输出轴位于外侧面上，驱动轮22位于安装环11的外侧面且连接于第一驱动件21上的动力输出轴。使用时，第一驱动件21驱使动力输出轴转动，从而带动驱动轮22同步转动。

在发明实施例中，转动组件3包括第二驱动件31；第二驱动件31固定安装于相邻的支架单元1的连接处，并且第二驱动件31分别固定连接于相邻的支架单元1；第二驱动件31用于驱使相邻的支架单元1以连接处为中心相对转动。

本实施例中的行走装置，第二驱动件31固定安装于两相邻支架单元1之间的另一个安装环11内，并且第二驱动件31具有动力输出轴，且动力输出轴位于该安装环11的里侧面。转动组件3还包括连接轴32，连接轴32位于两安装环11之间，其两端分别固定第二驱动件31的动力输出轴和用于安装第一驱动件21的安装环11。使用时，第二驱动件31驱使动力输出轴和相邻的支架单元1以连接处为中心转动，从而改变相邻两支架单元1之间的角度。

在发明实施例中，第一驱动件21和第二驱动件31均为电机。

本实施例中的行走装置，第一驱动件21和第二驱动件31均为电机，第一驱动件21和第二驱动件31的动力输出轴均为电机的转动轴，使用时，电机驱使转动轴周向转动，从而带动驱动轮22/连接轴32转动。

在发明实施例中，行走装置还包括从动轮4。从动轮4与驱动轮22同步转动，并且从动轮4和驱动轮22分别安装于折叠支架的两侧。

本实施例中的行走装置，从动轮4通过转动轴安装于安装环11的外侧面，并且从动轮4和驱动轮22同轴设置且分别位于支架单元1的两侧面。从动轮4也抵触与工作面上，当折叠支架在工作面上行走时，从动轮4与驱动轮22同向转动。

在发明实施例中，折叠支架同侧面上的驱动轮22和从动轮4交错设置。

本实施例中的行走装置，折叠支架同侧面上的驱动轮22和从动轮4依次交替设置，使得折叠支架在移动过程中更加平稳。

在发明实施例中，驱动轮22和从动轮4均为麦克纳姆轮。

本实施例中的行走装置，通过将驱动轮22和从动轮4均设置为麦克纳姆轮，当折叠支架在管道内行进中遇到障碍物，并且该障碍物致使折叠支架无法继续前行时，可通过驱动各个支架单元1上的第一驱动件21，从而改变各个驱动轮22的转动方向，从而将折叠支架沿管道内壁周向转动，从而避开障碍物。

在发明实施例中，行走装置还包括导向杆5，导向杆5的一端与作为折叠支架端部的支架单元1连接处相连，另一端安装有导向轮6，导向轮6的滚动方向与折叠支架移动方向一致。

本实施例中的行走装置，导向杆5设置于折叠支架首尾两支架单元1的外端部，并且导向杆5的里侧端也一体连接有安装环11，并且该安装环11与折叠支架首尾两支架单元1外端上的安装环11同轴设置，导向轮6安装于导向杆5的外端部，起到导向以及缓冲的作用。

使用时，导向杆5的长度方向与管道长度方向平行或者两者之间形成一定角度。若在折叠支架在管道内行进过程中遇到凸起时，导向轮6的会首先接触到凸起并越过凸起，并在转动组件3的配合下带动位于折叠支架端部的驱动轮22和从动轮4越过凸起，从而能使折叠支架能够在管道内顺利行走。

在发明实施例中，作为折叠支架端部的支架单元1连接处安装有转动组件3，转动组件3包括第三驱动件，第三驱动件分别固定连接对应的支架单元1和导向杆5，第三驱动件驱使对应的支架单元1和导向杆5以连接处中心相对转动。

本实施例中的行走装置，第三驱动件优选为电机，固定安装于折叠支架首尾两支架单元1外侧端上的安装环11内或者安装于导向杆5上的安装环11内，第三驱动件通过连接轴32固定安装于对应的另一个安装环11上。当第三驱动件转动时，驱使连接轴32周向转动，从而改变导向杆5与相邻该导向杆5的支架单元1之间的夹角。

在发明实施例中，导向轮6数量为两个，分别位于导向杆5的两侧。

本实施例中的行走装置，两导向轮6均位于导向杆5的外端并且同轴设置，通过设置两个导向轮6，当导向轮6越过凸起时，能提高行走装置的平稳性。

图3为发明实施例一种行走装置在垂直管道行走的结构剖视图。

如图3所示，行走装置在垂直管道中行走时，折叠支架呈“v”型，其两端的驱动轮22和从动轮4进紧贴于管道内壁的一侧，位于折叠支架中间的驱动轮22和从动轮4位于紧贴于管道内壁的相对另一侧，通过转动组件3缩小两支架单元1之间的夹角，增大驱动轮22、从动轮4与管道内壁之间的最大静摩擦力，从而使整个行走装置能够相对静止于管道中。

通过行走组件2驱使驱动轮22转动，可实现折叠支架沿管道长度方向行走，若在行走过程中前方遇到障碍物时，位于行进前方的导向轮6首先越过障碍物，同时在转动组件3的配合下使位于行进前方的驱动轮22和从动轮4越过障碍物，完成越障。若在行进过程中遇到导向轮6无法越过的障碍物时，可在通过折叠支架上各个转动组件3的配合下，使整个折叠支架沿管道周向转动，以避开障碍物。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。