利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022107981281
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种蠕动式管道机器人,其特征在于,其包括:间隔设置的两蠕动导轨机构(2)和连接设置在两所述蠕动导轨机构(2)之间的转弯驱动机构(4),所述蠕动导轨机构(2)的两端均设置有支撑行走臂组件,所述蠕动导轨机构(2)上滑动设置有蠕动行走臂组件;

所述支撑行走臂组件包括设置在所述蠕动导轨机构(2)端部的行走臂固定座(1‑1)和圆周方向等距设置在所述行走臂固定座(1‑1)上的若干组可伸缩的行走臂(5),所述行走臂(5)伸长后与管道(100)的内壁相抵;

所述蠕动导轨机构(2)包括导轨基体(2‑0)、滑动设置在所述导轨基体(2‑0)上的行走臂固定滑块(3)和用于驱动所述行走臂固定滑块(3)往复运动的滑块驱动组件,所述蠕动行走臂组件包括圆周方向等距设置在所述行走臂固定滑块(3)上的若干组所述行走臂(5);

所述转弯驱动机构(4)包括伸缩杆安装板(4‑1)和对称设置在所述伸缩杆安装板(4‑1)两侧的两活动板(4‑2),所述活动板(4‑2)一侧通过活动板调节机构与所述伸缩杆安装板(4‑1)连接,所述活动板(4‑2)的另一端与所述蠕动导轨机构(2)连接设置,所述活动板调节机构用于驱动所述活动板(4‑2)朝向不同方向,以使所述转弯驱动机构(4)呈弯曲状态;

所述活动板调节机构包括支撑杆(4‑5)、对称设置在所述支撑杆(4‑5)两侧的两主动伸缩杆(4‑3)和从动伸缩杆(4‑4);

所述支撑杆(4‑5)一端固设在所述伸缩杆安装板(4‑1)上,其另一端与所述活动板(4‑

2)球铰连接;

所述主动伸缩杆(4‑3)一端与所述伸缩杆安装板(4‑1)平面铰连,其另一端与所述活动板(4‑2)球铰连接,两所述主动伸缩杆(4‑3)所在的旋转平面相互垂直;

所述从动伸缩杆(4‑4)设置在两所述主动伸缩杆(4‑3)连线的中点和支撑杆(4‑5)的连线的延长线上,所述从动伸缩杆(4‑4)的两端分别与所述伸缩杆安装板(4‑1)和活动板(4‑

2)球铰连接;

所述行走臂(5)包括行走臂伸缩驱动舵机(5‑1)、设置在所述行走臂伸缩驱动舵机(5‑

1)的输出杆上的行走臂丝杠(5‑11)、螺纹连接在所述行走臂丝杠(5‑11)上的行走臂伸缩杆(5‑3)、套设在所述行走臂伸缩杆(5‑3)上的行走臂伸缩导向套筒(5‑2)和设置在所述行走臂伸缩杆(5‑3)端部的伸缩杆端帽(5‑4);

所述行走臂伸缩导向套筒(5‑2)一端通过套筒底板(5‑22)与所述行走臂伸缩驱动舵机(5‑1)连接;

所述套筒底板(5‑22)上设置有传感器支撑杆(5‑23),所述传感器支撑杆(5‑23)的自由端设置有行走臂传感器(5‑24),所述行走臂伸缩杆(5‑3)上对应所述传感器支撑杆(5‑23)开设有贯通的支撑杆过孔(5‑31),所述行走臂伸缩杆(5‑3)的端部对应所述行走臂传感器(5‑24)设置有传感器保护组件;所述行走臂(5)伸长使得所述传感器保护组件封闭所述支撑杆过孔(5‑31),用于保护所述行走臂传感器(5‑24);

所述传感器保护组件包括固设在所述行走臂伸缩杆(5‑3)端部的合页固定座(5‑34)和铰连设置在所述合页固定座(5‑34)上的合页盖板(5‑35),所述合页盖板(5‑35)与所述合页固定座(5‑34)之间设置有扭力弹簧(5‑36),所述扭力弹簧(5‑36)用于驱动所述合页盖板(5‑35)扣合在所述支撑杆过孔(5‑31)的端部,所述伸缩杆端帽(5‑4)与所述行走臂伸缩杆(5‑3)的端部之间设置有容置空腔,用于合页盖板(5‑35)翻转;

所述传感器保护组件包括固设在所述行走臂伸缩杆(5‑3)端部的滑块容置箱(5‑37)、滑动设置在所述滑块容置箱(5‑37)内的封闭滑块(5‑38)和滑块复位压簧(5‑39);

所述滑块复位压簧(5‑39)驱动所述封闭滑块(5‑38)垂直所述支撑杆过孔(5‑31)滑动,并顶紧所述支撑杆过孔(5‑31)的侧壁,用于封闭所述支撑杆过孔(5‑31)。

2.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,所述主动伸缩杆(4‑3)包括伸缩杆驱动舵机(4‑31)、铰连设置在远离所述伸缩杆驱动舵机(4‑31)输出杆一侧的平面铰连座(4‑32)、设置在所述伸缩杆驱动舵机(4‑31)输出杆上的伸缩杆驱动丝杠(4‑33)、套设在所述伸缩杆驱动丝杠(4‑33)上的驱动杆(4‑34)和套设在所述驱动杆(4‑34)上的驱动杆导向套筒(4‑35),所述驱动杆导向套筒(4‑35)的截面呈多边形状,所述驱动杆(4‑34)对应所述驱动杆导向套筒(4‑35)的截面设置有多变形状的键连接部;

所述驱动杆导向套筒(4‑35)一端与所述伸缩杆驱动舵机(4‑31)连接,另一端设置有驱动杆导向套筒端盖(4‑351);

所述驱动杆(4‑34)一端与所述伸缩杆驱动丝杠(4‑33)通过驱动杆螺母(4‑341)螺纹连接,另一端固设有驱动杆球铰部件(4‑36),所述驱动杆球铰部件(4‑36)与设置在所述活动板(4‑2)上的驱动杆球铰座(4‑37)球铰连接。

3.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,所述从动伸缩杆(4‑4)包括从动杆导向套筒(4‑41)、滑动设置在所述从动杆导向套筒(4‑41)内的从动杆(4‑42)、设置在所述从动杆导向套筒(4‑41)端部的从动杆球铰部件(4‑43)和设置在所述从动杆(4‑

42)自由端的另一所述从动杆球铰部件(4‑43);两所述从动杆球铰部件(4‑43)分别与所述伸缩杆安装板(4‑1)和活动板(4‑2)上的从动杆球铰座(4‑44)球铰连接。

4.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,所述导轨基体(2‑0)整体长方体状,其内开设有用于行走臂固定滑块(3)滑动的滑动通道,所述导轨基体(2‑0)的侧面上对应若干所述行走臂(5)开设有长条的行走臂过孔,所述行走臂(5)通过所述行走臂固定滑块(3)的滑动而相对所述导轨基体(2‑0)滑动。

5.根据权利要求4所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,所述导轨基体(2‑0)的一端对应滑动通道设置有蠕动丝杠驱动舵机(2‑1),所述蠕动丝杠驱动舵机(2‑1)的输出杆上设置有蠕动丝杠(2‑2),所述蠕动丝杠(2‑2)另一端与所述导轨基体(2‑0)的另一端通过轴承连接,所述蠕动丝杠(2‑2)贯穿所述行走臂固定滑块(3)设置,所述行走臂固定滑块(3)内对应所述蠕动丝杠(2‑2)设置有蠕动螺母。

6.根据权利要求1所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,

所述行走臂伸缩导向套筒(5‑2)上对称开设有两伸缩杆导向孔(5‑21),所述行走臂伸缩杆(5‑3)上对称设置有两伸缩杆导向螺钉(5‑5),所述伸缩杆导向螺钉(5‑5)滑动设置在所述伸缩杆导向孔(5‑21)内,用于限制所述行走臂伸缩杆(5‑3)的行程和旋转。

7.根据权利要求6所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,所述伸缩杆端帽(5‑4)的端部依次设置有垫片支撑板(5‑41)和弹性垫片(5‑42),所述垫片支撑板(5‑41)和弹性垫片(5‑42)上对应所述行走臂传感器(5‑24)开设有贯通的感应通孔(5‑43);

所述行走臂(5)收缩使得所述传感器支撑杆(5‑23)顶开所述传感器保护组件,所述行走臂传感器(5‑24)进入所述感应通孔(5‑43)内。

8.根据权利要求7所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,

所述传感器支撑杆(5‑23)的端部朝向所述合页固定座(5‑34)的一侧设置有支撑杆圆角(5‑231),所述合页盖板(5‑35)朝向所述支撑杆过孔(5‑31)一侧设置有盖板凸台,所述盖板凸台上对应所述支撑杆圆角(5‑231)设置有盖板倒角(5‑351),所述盖板倒角(5‑351)用于所述传感器支撑杆(5‑23)顶开所述合页盖板(5‑35)时避让保护所述行走臂传感器(5‑

24)。

9.根据权利要求7所述的一种蠕动式管道机器人,其特征在于,

所述传感器支撑杆(5‑23)的端部朝向所述滑块容置箱(5‑37)的一侧设置有支撑杆圆角(5‑231),所述封闭滑块(5‑38)上对应所述支撑杆圆角(5‑231)设置有滑块圆角(5‑381),所述传感器支撑杆(5‑23)与所述滑块圆角(5‑381)相抵用于顶开所述封闭滑块(5‑38)并避让保护所述行走臂传感器(5‑24)。