CN110486571B - 一种管道机器人 - Google Patents
一种管道机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110486571B CN110486571B CN201910828520.4A CN201910828520A CN110486571B CN 110486571 B CN110486571 B CN 110486571B CN 201910828520 A CN201910828520 A CN 201910828520A CN 110486571 B CN110486571 B CN 110486571B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- pipeline
- fixedly connected
- supporting plate
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
- F16L55/28—Constructional aspects
- F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
- F16L55/32—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
一种管道机器人，涉及机器人领域。为解决现有的管道机器人在管道内移动时，会出现驱动轮失效甚至卡死的现象，从而导致管道机器人无法在管道内部移动，并且无法适用不同管径的管道的问题。机器人主体为圆柱体状，机器人主体的一端与主动单元连接，机器人主体的另一端与从动端的一端连接，从动端的另一端与摄像头的底座连接；主动单元的构造如下，丝杠的一端穿过滑块与一号机架固定连接，滑块沿圆周外表面均与的设有n个支撑臂，n为正整数，每个支撑臂与支撑板铰接，且支撑板的的侧面设有驱动轮组件，丝杠的另一端依次穿过二号机架和轴套，与调整手轮固定连接，且轴套与二号机架之间嵌有轴承。本发明适用于管道探测领域。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体涉及一种管道机器人。
背景技术
目前研制的管道机器人多采用的是自适应性能的预紧支撑机构，主要分为主动调节方式与被动调节方式。
被动调节方式，通常通过弹簧随管径的变化来调节支撑轮的径向距离，在较小的管径变化范围内具有自适应能力，其变化范围小，，且随着弹簧尺寸变化其预紧力也会发生变化。
主动调节方式，通常采用蜗轮蜗杆或丝杠螺母等机构进行调节，通过蜗轮蜗杆或丝杠螺母使驱动轮撑开或缩进，相对于被动调节方式其调节范围较大，能适应较大的调节范围。但由于其采用一套调节方式同时对全部驱动轮进行调节，若管道存在较大缺陷或圆柱度误差较大，部分驱动轮将出现失效的情况，严重时可能导致管道机器人卡死。
综上所述，现有的管道机器人在管道内移动时，会出现驱动轮失效甚至卡死的现象，从而导致管道机器人无法在管道内部移动，并且无法适用不同管径的管道。
发明内容
本发明为解决现有的管道机器人在管道内移动时，会出现驱动轮失效甚至卡死的现象，从而导致管道机器人无法在管道内部移动，并且无法适用不同管径的管道的问题，而提出一种管道机器人。
本发明的一种管道机器人，其组成包括主动单元、机器人主体、从动端和摄像头；
机器人主体为圆柱体状，机器人主体的一端与主动单元连接，机器人主体的另一端与从动端的一端连接，从动端的另一端与摄像头的底座连接；
进一步的，所述的主动单元包括一号机架、支撑板、二号机架、调整手轮、驱动轮组件、支撑臂、丝杠、滑块、轴承和轴套；
丝杠的一端穿过滑块与一号机架固定连接，滑块沿圆周外表面均与的设有n个支撑臂，n为正整数，每个支撑臂与支撑板铰接，且支撑板的侧面设有驱动轮组件，丝杠的另一端依次穿过二号机架和轴套，与调整手轮固定连接，且轴套与二号机架之间嵌有轴承；
进一步的，所述的驱动轮组件包括电机、轮子、传动轴和两个齿轮，电机的输出端穿过支撑板与一个齿轮固定连接，传动轴的一端穿过支撑板与轮子固定连接，传动轴的另一端与另一个齿轮固定连接，且两个齿轮啮合连接，电机与轮子设置在支撑板的同侧；
进一步的，所述的一号机架通过键槽与丝杠固定连接；
进一步的，所述的n≥3；
进一步的，调整手轮的外圆表面设有防滑手纹；
进一步的，所述的滑块与丝杠螺纹连接；
进一步的，调整手轮、轴套与轴承内环相连，仅能进行转动而不能进行轴向运动；丝杆通过平键与一号机架相连，仅能进行轴向运动而不能进行转动；故转动调整手轮，丝杆会沿轴向进行直线运动，从而带动丝杆固联的滑块进行直线运动。
主动单元有三个驱动轮组件，滑块进行直线运动时带动支撑臂运动，使支撑板进行转动，实现机器人驱动轮组件的收缩与展开；通过调整手轮调节角度，以适应不同管径的管道。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明克服了现有技术的缺点，采用主动单元有三个驱动轮组件，滑块进行直线运动时带动支撑臂运动，使支撑板进行转动，实现机器人驱动轮组件的收缩与展开；通过调整手轮1-4调节角度，实现了适应不同管径的管道。
二、本发明克服了现有技术的缺点，采用驱动轮组件可以收缩或者展开，可以防止管道机器人在管道中出现驱动轮失效甚至卡死的现象。
三、本发明操作简单，使用方便。
附图说明
图1是本发明的整体结构的三维立体视图；
图2是本发明主动单元中驱动组件展开状态下的三维立体视图；
图3是本发明主动单元中驱动组件展开状态下的剖视图；
图4是本发明主动单元中驱动组件收缩状态下的三维立体视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的一种管道机器人包括主动单元1、机器人主体2、从动端3和摄像头4；
机器人主体2为圆柱体状，机器人主体2的一端与主动单元1连接，机器人主体2的另一端与从动端3的一端连接，从动端3的另一端与摄像头4的底座连接；
本具体实施方式，在使用时，调整手轮1-4、轴套1-10与轴承1-9内环相连，仅能进行转动而不能进行轴向运动；丝杆1-7通过平键与一号机架1-1相连，仅能进行轴向运动而不能进行转动；故转动调整手轮1-4，丝杆1-7会沿轴向进行直线运动，从而带动丝杆1-7固联的滑块1-8进行直线运动。
主动单元1有三个驱动轮组件1-5，滑块1-8进行直线运动时带动支撑臂1-6运动，使支撑板1-2进行转动，实现机器人驱动轮组件1-5的收缩与展开；通过调整手轮1-4调节角度，以适应不同管径的管道。
具体实施方式二：结合图2至图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的机器人的进一步的限定，本实施方式所述的一种管道机器人，所述的主动单元1包括一号机架1-1、支撑板1-2、二号机架1-3、调整手轮1-4、驱动轮组件1-5、支撑臂1-6、丝杠1-7、滑块1-8、轴承1-9和轴套1-10；
丝杠1-7的一端穿过滑块1-8与一号机架1-1固定连接，滑块1-8沿圆周外表面均与的设有n个支撑臂1-6，n为正整数，每个支撑臂1-6与支撑板1-2铰接，且支撑板1-2的侧面设有驱动轮组件1-5，丝杠1-7的另一端依次穿过二号机架1-3和轴套1-10，与调整手轮1-4固定连接，且轴套1-10与二号机架1-3之间嵌有轴承1-9；
本具体实施方式，采用主动单元有三个驱动轮组件，滑块进行直线运动时带动支撑臂运动，使支撑板进行转动，实现机器人驱动轮组件的收缩与展开；通过调整手轮1-4调节角度，实现了适应不同管径的管道，采用驱动轮组件可以收缩或者展开，可以防止管道机器人在管道中出现驱动轮失效甚至卡死的现象。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的机器人的进一步的限定，本实施方式所述的一种管道机器人，所述的驱动轮组件1-5包括电机5、轮子、传动轴7和两个齿轮6，电机5的输出端穿过支撑板1-2与一个齿轮6固定连接，传动轴7的一端穿过支撑板1-2与轮子固定连接，传动轴7的另一端与另一个齿轮6固定连接，且两个齿轮6啮合连接，电机5与轮子设置在支撑板1-2的同侧。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的机器人的进一步的限定，本实施方式所述的一种管道机器人，所述的一号机架1-1通过键槽与丝杠1-7固定连接。
具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的机器人的进一步的限定，本实施方式所述的一种管道机器人，所述的n≥3；
本具体实施方式，采用三个驱动轮组件1-5在管道中进行作业，比较稳定，并且对管道机器人也起到一定的支撑作用。
具体实施方式六：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的机器人的进一步的限定，本实施方式所述的一种管道机器人，所述的调整手轮1-4的外圆表面设有防滑手纹；
本具体实施方式，采用调整手轮1-4的外圆表面设有防滑手纹，防止操作人员在旋转调整手轮1-4出现打滑的现象。
具体实施方式七结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的机器人的进一步的限定，本实施方式所述的一种管道机器人，所述的所述的滑块1-8与丝杠1-7螺纹连接。
工作原理
在使用时，调整手轮1-4、轴套1-10与轴承1-9内环相连，仅能进行转动而不能进行轴向运动；丝杆1-7通过平键与一号机架1-1相连，仅能进行轴向运动而不能进行转动；故转动调整手轮1-4，丝杆1-7会沿轴向进行直线运动，从而带动丝杆1-7固联的滑块1-8进行直线运动。
主动单元1有三个驱动轮组件1-5，滑块1-8进行直线运动时带动支撑臂1-6运动，使支撑板1-2进行转动，实现机器人驱动轮组件1-5的收缩与展开；通过调整手轮1-4调节角度，以适应不同管径的管道。
Claims (4)
1.一种管道机器人，其特征在于：所述的机器人包括主动单元（1）、机器人主体（2）、从动端（3）和摄像头（4）；
机器人主体（2）为圆柱体状，机器人主体（2）的一端与主动单元（1）连接，机器人主体（2）的另一端与从动端（3）的一端连接，从动端（3）的另一端与摄像头（4）的底座连接；
所述的主动单元（1）包括一号机架（1-1）、支撑板（1-2）、二号机架（1-3）、调整手轮（1-4）、驱动轮组件（1-5）、支撑臂（1-6）、丝杠（1-7）、滑块（1-8）、轴承（1-9）和轴套（1-10）；
丝杠（1-7）的一端穿过滑块（1-8）与一号机架（1-1）固定连接，且滑块（1-8）与丝杠（1-7）固定连接，滑块（1-8）沿圆周外表面均与的设有n个支撑臂（1-6），n为正整数，每个支撑臂（1-6）与支撑板（1-2）铰接，且支撑板（1-2）的侧面设有驱动轮组件（1-5），丝杠（1-7）的另一端依次穿过二号机架（1-3）和轴套（1-10），与调整手轮（1-4）固定连接，且轴套（1-10）与二号机架（1-3）之间嵌有轴承（1-9）；
所述的一号机架（1-1）通过键槽与丝杠（1-7）固定连接；
调整手轮（1-4）、轴套（1-10）与轴承（1-9）内环相连，仅能进行转动而不能进行轴向运动，转动调整手轮（1-4），丝杠（1-7）沿轴向直线运动；
所述的驱动轮组件（1-5）包括电机（5）、轮子、传动轴（7）和两个齿轮（6），电机（5）的输出端穿过支撑板（1-2）与一个齿轮（6）固定连接，传动轴（7）的一端穿过支撑板（1-2）与轮子固定连接，传动轴（7）的另一端与另一个齿轮（6）固定连接，且两个齿轮（6）啮合连接，电机（5）与轮子设置在支撑板（1-2）的同侧。
2.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于：所述的n≥3。
3.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于：所述的调整手轮（1-4）的外圆表面设有防滑手纹。
4.根据权利要求1所述的一种管道机器人，其特征在于：所述的所述的滑块（1-8）与丝杠（1-7）螺纹连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910828520.4A CN110486571B (zh) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 一种管道机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910828520.4A CN110486571B (zh) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 一种管道机器人 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110486571A CN110486571A (zh) | 2019-11-22 |
| CN110486571B true CN110486571B (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=68556270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910828520.4A Active CN110486571B (zh) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 一种管道机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110486571B (zh) |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6917176B2 (en) * | 2001-03-07 | 2005-07-12 | Carnegie Mellon University | Gas main robotic inspection system |
| CN201714930U (zh) * | 2010-02-10 | 2011-01-19 | 华中科技大学 | 一种多连杆压力传动机构及包括该机构的压力机或注塑机 |
| CN202004581U (zh) * | 2011-04-20 | 2011-10-05 | 汪保卫 | 直线执行器 |
| CN103196005A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-10 | 南京理工大学 | 基于实时图像传输***的管道探测机器人 |
| CN104565675B (zh) * | 2014-06-20 | 2018-06-08 | 北京石油化工学院 | 管道检测机器人 |
| KR101575111B1 (ko) * | 2014-10-01 | 2015-12-07 | 부경대학교 산학협력단 | 확장형 다관절 휠 구동식 배관탐사 로봇 어셈블리 |
| CN104814599A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-08-05 | 沈阳化工大学 | 一种可变径多功能清洁刷 |
| CN205479977U (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-17 | 西南科技大学 | 管道检测机器人 |
| CN206770538U (zh) * | 2017-05-25 | 2017-12-19 | 温州江南精机有限公司 | 高精度的丝杆传动结构 |
| CN108331998A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-07-27 | 华北理工大学 | 一种管径调节机构 |
-
2019
- 2019-09-03 CN CN201910828520.4A patent/CN110486571B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110486571A (zh) | 2019-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107283191B (zh) | 用于大型近圆柱工件的夹持***及夹持方法 | |
| CN104362889B (zh) | 自适应步进式角位移压电作动器及实现步进式旋转的方法 | |
| US6199846B1 (en) | Electric power operated clamp with spring lock | |
| CN107309686B (zh) | 大型工件夹持装置及夹持*** | |
| CN107139169B (zh) | 旋转抓取装置 | |
| CN109160199B (zh) | 承载回转装置 | |
| CN110340916A (zh) | 机器人夹持工装 | |
| CN110486571B (zh) | 一种管道机器人 | |
| CN116160031A (zh) | 一种卧式数控车床轴向装夹装置 | |
| CN103878601B (zh) | 一种数控机床上用的自定心自动夹紧中心架 | |
| CN117359358B (zh) | 一种行星减速机上轴加工用多工位油压组合夹具装置 | |
| CN110640358A (zh) | 一种可深入式回转管道焊接机器人 | |
| CN117733542A (zh) | 一种汽车发动机壳体定位装配装置 | |
| JP2014218068A (ja) | 環状体の把持方法および装置 | |
| CN203770563U (zh) | 一种锥盘式无级变速器 | |
| CN204197867U (zh) | 回转式移载机 | |
| CN115592481A (zh) | 一种阀门及其组件的抛光打磨设备 | |
| CN105033994A (zh) | 机械手驱动装置 | |
| CN102729080A (zh) | 工件夹紧装置及刮滚机 | |
| CN2738925Y (zh) | 顶尖装置 | |
| CN112318236A (zh) | 一种用于长管件内壁加工的高精度研磨设备 | |
| CN218972155U (zh) | 一种管道机器人 | |
| CN204622053U (zh) | 机械手驱动装置 | |
| CN221314753U (zh) | 一种玻璃生产用夹持机构 | |
| CN102174945A (zh) | 一种输出位移和扭转的机械传动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |