CN110520253B - 管道内行走机器人 - Google Patents

Abstract

公开了管道内行走机器人。根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人可以包括：由管道内壁支撑并沿着管道内壁行走的前支架和后支架；以及连接在前支架和后支架之间且柔性被调整的保持架。

Description

管道内行走机器人

技术领域

本发明涉及一种在管道内部行进的管道内行走机器人。

背景技术

可以在管道内部移动时调查和修理工业设施的管道的状况的机器人是需要的。

传统机器人包括用于驱动轮子或辊的电马达和电缆。然而，由于由在高温高压管道或用于发电的气体管道中的电火花引起的***的风险，电马达和电缆的使用受到限制。因此，存在对移动机器人的改进结构的需要，该移动机器人可以由电源驱动，而不是由用于内部管路调查的电驱动装置在这样的***的风险下驱动。

由于制造误差，管道可能具有椭圆而不是完整的圆的形状。管道还连接到一系列附件，例如90°弯管、45°弯管、T形管和渐缩管，以形成管道***。

这些管道和许多附件连接在一起以形成管道***，且机器人必须能够走过管道***的复杂路径。

机器人需要直线地穿过一部分行进——该部分的下部在以向下位置T形管的形状连接的管道***中是打开的，或者需要在弯曲状态中行进到打开的下部。

管道***包括连接在一起的多个附件和多个管道，且使机器人能够走过管道***的复杂路径是重要的任务。

发明内容

技术问题

本发明的示例性实施例努力提供一种可以在复杂地连接的管道内部移动的管道内行走机器人。

此外，本发明提供了一种通过有效地补偿功率损失可稳定地行走的管道内行走机器人。

还有，本发明提供了一种在通过形成制动电路来移除或最小化行走机器人中的制动设备的同时可确保足够的制动力的管道内行走机器人。

技术解决方案

根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人包括：由管道内壁支撑并沿着管道内壁行走的前支架和后支架；以及连接在前支架和后支架之间且柔性被调整的保持架。

保持架可以包括气室，气室的内部压力根据空气的注入或排出而改变，且保持架的柔性可以根据气室的内部压力来调整。

气室可以包括：相邻于前支架布置的第一气室；以及相邻于后支架布置的第二气室，其中，第一气室和第二气室彼此分离。

保持架可以包括多个支撑辊，这些支撑辊设置在第一气室和第二气室之间并且沿着保持架的外侧布置在离彼此的一段距离处。

保持架在穿过弯管道时可以变成柔性的，使得前支架和后支架在弯管道中行走。

当行走机器人直线地穿过在管道中其下部是打开的一个区域时，保持架可以变成刚性的，以使前支架和后支架能够直线地行走。

前支架和后支架可以包括：用气体压力操作的气动气缸；设置在气动气缸的后端处的第一板；连接到第一板的外侧的导柱；连接到导柱的一端的第二板；连杆部分，其具有分别可枢转地连接到第一板和第二板的第一连杆和第二连杆；以及连接到连杆部分的前端的辊部分。

辊可以包括：驱动辊，其连接到第一连杆的前端且驱动马达连接到它；以及辅助辊，其连接到第二连杆的前端。

管道内行走机器人可以包括：驱动马达，其接收来自外部电源的功率，并向前支架和后支架提供驱动功率；内部电源，其与前支架和后支架一起沿着管道移动，并且通过开关的操作选择性地连接到在外部电源和驱动马达之间的电流路径；以及控制器，当在由外部电源供应给驱动马达的功率和当前需要的目标功率之间出现功率差时，该控制器接通开关来连接内部电源以用如功率差一样多的功率补偿提供给驱动马达的功率。

外部电源可以固定到在管道的外侧处的一个点，并且驱动马达可以通过电力电缆(其形成电流路径的至少一部分)从外部电源接收功率。

管道内行走机器人还可以包括测量提供给驱动马达的电压的电压测量器，并且当在由电压测量器测量的电压和根据目标功率的目标电压之间出现差异时，控制器可以连接内部电源以补偿该电压差异。

管道内行走机器人还可以包括测量提供给驱动马达的电流的电流测量器，其中，控制器可以根据由电流测量器测量的电流和目标功率之间的关系来确定目标电压。

控制器在电压差异大于电压参考值时可以连接内部电源，并且当所测量的电流较高时可以将参考电压值确定为较小的值。

管道内行走机器人可以包括：驱动马达，其接收来自外部电源的功率，并向前支架和后支架提供驱动功率；驱动电路，其包括外部电源并且选择性地连接到驱动马达；制动电路，其选择性地连接到驱动马达；以及控制器，其控制驱动电路和制动电路中的一个处于与驱动马达的连接状态中，其中，控制器可以在前支架和后支架的行走模式中控制驱动电路处于连接状态中，并且在支架的制动模式中控制制动电路处于连接状态中。

选择性地与驱动电路和制动电路之一连接的控制开关可以设置在驱动马达的相对端处，并且控制器可以通过控制该控制开关来控制驱动电路和制动电路的连接状态。

包括电阻器的电阻线路和在短路状态中的非电阻线路彼此平行地设置在制动电路中，以及电阻开关在驱动马达的相对端之间连接电阻线路和非电阻线路之一。

在制动模式的正常制动模式中，当前支架和后支架的速度高于参考速度时，控制器可以连接制动电路中的电阻线路，并且当该速度低于参考速度时，控制器可以连接制动电路中的非电阻线路。

控制器可以在制动模式的快速制动模式中控制制动电路中的非电阻线路，而不管前支架和后支架的速度如何。

电阻器可以包括NTC元件，NTC元件的电阻在温度升高时减小。

可变电阻器(其电阻由控制器调整)和NTC元件可以串联地布置，驱动马达可以通过电力电缆与驱动电路和制动电路连接，并且可变电阻器的电阻可以在电力电缆的长度增加时被控制为更小。

有益效果

本发明的示例性实施例使管道内机器人能够容易地在复杂地连接的管道内部移动。

此外，即使提供给驱动马达(其向行走机器人的驱动辊提供驱动力)的功率的损失发生，该损失的功率也可以有效且稳定地被补偿用于机器人的行进。

此外，制动电路形成在行走机器人中以有效地提供足够的制动力，即使额外的制动设备被移除或最小化。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人的透视图。

图2是应用于图1的支架的透视图；

图3是应用于图1的保持架的透视图；

图4示出了根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人沿着向下位置T形管的向下方向行走的状态。

图5示出了根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人直线地横越向下位置T形管行走的状态。

图6示意性地示出了根据示例性实施例的布置在管道内部同时通过电力电缆与外部电源连接的管道内行走机器人。

图7示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的一个电路，其中内部电源设置在管道内行走机器人中。

图8示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的与驱动马达相关的电路，其中制动电路设置在管道内行走机器人中。

具体实施方式

参考附图在下文中将更充分地描述本发明，本发明的示例性实施例在附图中示出。如本领域中的技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式被修改而都不偏离本发明的精神或范围。

因此，附图和描述被认为在本质上是说明性的而不是限制性的。相似的参考数字在整个说明书中表示相似的元件。

还有，因为为了描述的方便在附图中示出的每个元件的尺寸和厚度被随机示出，所以本发明不必受限于在附图中示出的那些元件。

此外，除非明确描述相反的情况，否则词“comprise(包括)”和诸如“comprises(包括)”或者“comprising(包括)”的变形将被理解为暗示包括所陈述的元件但不排除任何其他元件。

图1是根据本公开的示例性实施例的管道内行走机器人的透视图。

参考图1，管道内行走机器人100可以包括支架10和保持架20。

管道内行走机器人100可用于检查管道的内部的目的，例如，摄像机(未示出)可设置在管道内行走机器人100的驱动方向上。

支架10包括前支架10a和后支架10b。管道内行走机器人100可以在被管道200(见图4)的内壁支撑时利用支架10行进。

保持架20布置在前支架10a和后支架10b之间，并将前支架10a和后支架10b连接到彼此。保持架20的长度和内部压力可以由于空气注入而改变。

例如，根据管道200的状态，空气可以由控制器90(见图6)注入到保持架20内或从保持架20排出，以使保持架20成为柔性的或刚性的。

当保持架20是柔性的时，意味着前支架10a和后支架10b的相对位置是变化的，使得前支架10a的长度方向和后支架10b的长度方向不同于彼此，而当保持架20是刚性的时，意味着前支架10a和后支架10b的相对位置或长度方向是固定的。

如所述的，前支架10a或后支架10b可以在通过改变保持架20的状态通过保持架20由后支架10b支撑或者固定到后支架10b或由前支架10a支撑或者固定到前支架10a时移动。

因此，具有状态根据支架10改变的保持架20的管道内行走机器人100可以适应管道200的直径的变化，并且可以在穿过弯管道或向下位置T形管210时直线地行进(见图5)。在这种情况下，保持架20的柔性和长度可以是可调整的，且因此前支架和后支架之间的相对长度或距离可以是可调整的。

图2是应用于图1的支架的透视图；

参考图1和图2，支架10可以包括气动气缸12、板部分11和连杆部分13。支架10可以在由管道200的内壁支撑时行进，并且可以与管道200的内壁分离。

支架10包括气动空气气缸12。空气可以被引入到气动气缸12内或从气动气缸12排出，且因此气动气缸12可以在长度上膨胀或收缩。

控制单元90可以通过调整保持架20的柔性来确定前支架10a和后支架10b之间的相对位置关系。

前支架10a和后支架10b中的每一个的气动气缸12可以由控制器及类似物控制。例如，空气可以被引入到前支架10a的气动气缸12内，并且空气可以从后支架10b的气动气缸12排出。在这种情况下，前支架10a处于在被管道200的内壁支撑时能够驱动的状态中，而后支架10b处于不能驱动的状态中，因为它与管道200的内壁分离。然而由于由前支架10a驱动，后支架10b被允许在管道200内部移动。

板部分11包括第一板11a和第二板11b。

第一板11a可以连接到气动气缸12的后端。第二板11b通过导柱16与第一板11a连接，并且可以固定到导柱16的一端。由于气动气缸12的膨胀或收缩，设置在气动气缸12的后端处的第一板11a离第二板11b可以具有可变距离。

例如，第一板11a连接到气动气缸12的后端，并且导柱16布置在第一板11a和第二板11b之间以从其外侧将第一板11a和第二板11b连接到彼此。设置在气动气缸12的后端处的第一板11a通过气动气缸12的膨胀和收缩沿着导柱16是可移动的。

设置在导柱16的一端处的第二板11b是固定的。例如，当空气被注入到空气气缸12内且气动气缸12因此膨胀时，设置在气动气缸12的后端处的第一板11a沿着导柱16移动。

连杆部分13可以可枢转地设置在第一板11a和第二板11b的相对侧上，这些相对侧面向彼此。连杆部分13包括第一连杆13a和第二连杆13b，并且它们分别设置在第一板11a和第二板11b中。

例如，第一连杆13a设置在第一板11a中，第二连杆13b设置在第二板11b中，并且第一连杆13a和第二连杆13b可以以X的形状连接。因此，连杆部分13可以根据在第一板11a和第二板11b之间的距离沿着垂直于支架10的方向在长度上是可调整的。

例如，当管道200具有大直径时，可以通过减小第一板11a和第二板11b之间的距离来调整连杆部分13以接触管道200的内壁。相反，当管道200具有小直径时，可以通过延伸第一板11a和第二板11b之间的距离来调整连杆部分13以接触管道200的内壁。

包括X连接的第一连杆13a和第二连杆13b的连杆部分13可以沿着板部分11的外圆周表面设置多个。例如，可以沿着板部分11的外圆周表面以规则的间隔设置三个或更多个连杆部分13。因此，通过在内壁中更稳定地支撑管道200，可以将支架10放置在内部中心处。

辊14可以设置在连杆部分13中的每个部分的前端处。辊部分14可以接触管道200的内壁以允许支架10行进。例如，连杆部分13可以通过辊部分14接触管道200的内壁。连杆部分13挤压辊部分14，且因此可以由管道200的内壁支撑。

辊部分14可以包括驱动辊14a和辅助辊14b。例如，驱动马达15可以连接到驱动辊14a。驱动辊14a可以连接到第一连杆13a的前端。驱动马达15与驱动辊14a连接，且因此可以连接到第一连杆13a的侧表面。辅助辊14b可以设置在第二连杆13b中。例如，当支架10由驱动辊14a驱动时，辅助辊14b可以引导支架10安全地行进而不与管道200的内壁分离。

图3是应用于图1的保持架的透视图。

参考图1和图3，保持架20布置在前支架10a和后支架10b之间，并且将前支架10a和后支架10b与彼此连接。

保持架20可包括气室22，气室22的长度和压力通过由控制器90的控制进行的空气的注入或排出是可改变的。因此，保持架20可以柔性地或刚性地连接前支架10a和后支架10b。

例如，当空气被注入到保持架20的气室22中并且因此气室22的内部压力增加时，不被管道200的内壁支撑的前支架10a和后支架10b中的一个支架可以被由管道200的内壁支撑的另外一个支架固定或支撑。也就是说，保持架20可以在前支架10a和后支架10b之间传递支撑力。作为另一示例，前支架10a和后支架10b穿过弯管道，且因此前支架10a相对于后支架10b进行弯曲行走，并且保持架20从气室22排出空气以减小其内部压力。在这种情况下，保持架20变成柔性的，并且保持架20的长度可以根据前支架10a和后支架10b的相对位置变化而改变。

保持架20可以包括多个气室22。例如，保持架20可以包括相邻于前支架10a设置的第一气室22a和相邻于后支架10b设置的第二气室22b。第一气室22a和第二气室22b可以与彼此分离。

例如，包括多个气室22的保持架20可以通过将空气注入到多个气室22中的一个气室内或从多个气室22中的一个气室排出空气来逐步调整柔性。

也就是说，当前支架10a进入弯管道时，控制器90排出空气以降低内部压力，并且当前支架10a完全处于弯管道中时，控制器90从第二气室22b排出空气以降低内部压力，并且将空气注入到第一气室22a内以增加内部压力，从而提高拉力。

支撑辊23可以连接在第一气室22a和第二气室22b之间。支撑辊23在第一气室22a和第二气室22b的径向方向上被连接，同时在圆周方向上与彼此分离。

当保持架20由于空气注入到第一气室22a和第二气室22b内或空气从第一气室22a和第二气室22b排出而变成柔性状态时，支撑辊23可以辅助保持架20更容易地从管道200移动。

图4示出了根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人沿着向下位置T形管的向下方向行走的状态。

参考图1至图4，管道内行走机器人100可以沿着向下位置T形管210的打开的向下方向移动。然而，这不是限制性的，且管道内行走机器人100可以沿着弯管道移动。

在下文中，将示例性地描述管道内行走机器人100沿着向下位置T形管210的打开的向下方向移动的情况。

当在管道内行走机器人100的行走方向上移动时，由管道200的内壁支撑的前支架10a自然地在向下方向上弯曲，在该向下的方向上，当邻近向下位置T形管210的打开的向下方向时打开的部分的支撑力丧失。

在这种情况下，控制器90通过从保持架20的第一气室22a排出空气来降低内部压力，以使前支架10a向下弯曲。前支架10a在向下方向上向下移动得更远，并且当接触在向下方向上连接的管道200的内壁的时候在被支撑和驱动时行走。

后支架10b沿着前支架10a的移动路径移动，并且第二气室22b通过排出空气来降低内部压力，使得后支架10b可以弯曲。在这种情况下，保持架20的支撑辊23可以通过接触向下位置T形管210的内壁来辅助弯曲的管道内行走机器人100更平稳地移动。第一气室22a在第二气室22b之前增加内部压力，并且可以提高拉力。

图5示出了根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人直线地横越向下位置T形管行走的状态。

参考图5，示出了一种用于沿直线横越向下位置T形管210行走的方法。

前支架10a和后支架10b由管道20的内壁支撑，且因此管道内行走机器人100由驱动辊14a驱动。空气被注入到保持架20内以增加保持架20的内部压力。前支架10a的连杆部分13与管道200的内壁分离。

例如，来自前支架10a的气动气缸12的空气被排出以将气动气缸12的第一板11a和第二板11b彼此分离，使得连杆部分13可以与管200的内壁分开。管道内行走机器人100由后支架10b支撑在管道200的内壁上，并且能够通过后支架10b在行进方向上行走。

由后支架10b支撑的前支架10a可以横越向下位置T形管210的打开的下部直线地移动。接下来，前支架10a将空气注入到气动气缸12中以朝着管道200的内壁移动连杆部分13，使得辊部分14接触管道200的内壁。前支架10a可以通过被支撑在管道200的内壁上来行走。

接下来，后支架10b将连杆部分13与管道200的内壁分离。例如，后支架10b的气动气缸12中的空气被排出以将第一板11a和第二板11b彼此分离，从而将连杆部分13与管道200的内壁分离。

在这种情况下，由前支架10a支撑的后支架10b可以横越向下位置T形管210的打开的下部行走。

当管道内行走机器人100穿过向下位置T形管210的打开的下部时，保持架20通过经由空气注入而大大增加内部压力来保持刚性状态。如所述的，管道内行走机器人100通过将保持架20的属性改变为刚性的或柔性的可以穿过向下位置T形管210的打开的下部行走，并且可以更平稳地在弯管道中行进。

图6示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100通过从外部电源250接收功率来在管道200内部行走的状态。

参考图6，根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100可以包括：驱动马达15，其从外部电源250接收功率，并向前支架10a和后支架10b提供驱动功率；内部电源70，其与支架10一起在管道200的内部移动，并且选择性地连接到外部电源250和驱动马达15之间的电流路径；以及控制器90，其在从外部电源250提供给驱动马达15的功率和当前需要的目标功率彼此不同时操作开关75，以通过连接内部电源70来用如功率差一样多的功率补偿提供给驱动马达15的功率。

包括前支架10a和后支架10b的支架10可以设置有驱动辊14a。支架10通过驱动辊14a的驱动而在管道200的内部行走，并且驱动马达15从外部电源250接收功率以向驱动辊14a提供驱动功率。

驱动马达15设置单个并向多个驱动辊14a提供驱动功率，或者可以设置多个以单独地向相应驱动辊14a提供驱动功率。

在图6中，作为本发明的示例性实施例，示出了一种结构，其中多个驱动辊14a设置在支架10中并且每个驱动辊14a设置有驱动马达15以提供驱动功率。

此外，管道内行走机器人100需要在体积或负载方面减小以在管道200的内部行走，且因此根据本发明的当前示例性实施例，提供布置在管道200外部的外部电源250以将功率从外部电源250传输到驱动马达15。

与此同时，内部电源70可以与外部电源250分开地设置在支架10中。通过开关75的操作，内部电源70选择性地连接到外部电源250和驱动马达15之间的电流路径，同时与支架10一起在管道200的内部移动。

内部电源70可以安装在支架10或其他部件上并且在图6中内部电源70安装在支架10上，而在图7中示意性地示出了通过开关75连接在外部电源250和驱动马达15之间的电流路径中的电路。

如图7所示，开关75设置在驱动马达15的电流路径中以选择性地将内部电源70连接到传输到驱动马达15的电流的路径或使内部电源70从传输到驱动马达15的电流的路径断开。

开关75的操作由控制器90控制，并且控制器90可以通过从用户接收操纵信号或者根据预定条件来操作开关。

因为内部电源70不是总是连接到传输到驱动马达15的电流的路径的主电源，所以与外部电源250相比，内部电源70可以被提供有更小的体积和更轻的重量，并且因此在行走机器人100单独地配备有外部电源250的同时，内部电源70可以安装在行走机器人100上，这对于行走是有利的。

与此同时，当从外部电源250提供给驱动马达15的功率和当前需要的目标功率不同于彼此时，控制器90操作开关75以连接内部电源70，从而向驱动马达15补偿如功率差一样多的功率。

控制器90可以设置在行走机器人100中，或者可以设置在用户的操纵设备中，并且在下文中根据本发明的示例性实施例控制器90将被描述为设置在行走机器人100中。

控制器90确定用于使行走机器人100行走的当前目标功率，并且该目标功率意味着满足驱动马达15对于行走机器人100的当前行走所需的输出的功率。目标功率可以基于驱动马达15的类型或由用户确定的加速所需的电流来确定。

此外，控制器90确定在提供给驱动马达15的功率和目标功率之间是否出现功率差。提供给驱动马达15的功率从与行走机器人100分离的外部电源250提供，并且与外部电源250设定的功率不相同的功率可因为各种原因而被提供。

例如，由于作为功率传输路径的电力电缆255及类似物中的异常或者在功率传输过程中出现的电压损失，可能存在传输到驱动马达15的功率的损失。

当确定传输到驱动马达15的功率的损失出现并且因此相对于目标功率出现功率差时，控制器90控制开关75以将内部电源70连接到至驱动马达15的电流路径。

也就是说，来自外部电源250的功率和来自内部电源70的功率一起传输到驱动马达15，以用来自内部电源70的功率补偿功率差，且因此在各种情况下可能出现的功率的损失可以被有效地处理。

与此同时，根据本发明的示例性实施例，管道内行走机器人100的外部电源250被固定到管道200的一个外部位置，并且驱动马达15通过电力电缆255从外部电源250接收功率。

如前所述，根据本发明的示例性实施例，布置在管道200外部的外部电源250被提供作为主电源以减小行走机器人100的体积和负载。因此，用于从外部电源250提供功率给驱动马达15的装置是需要的，并且因此电力电缆255在本发明的示例性实施例中被使用。

图7示出了一种电路，其中功率通过电力电缆255从外部电源250被提供到驱动马达15。当电力电缆255被使用时，由电力电缆255产生的线路电阻257可能出现，并且由于线路电阻257而可能出现功率损失。

在图7中，示出了由电力电缆255产生的线路电阻257。当电力电缆255的长度增加时，电力电缆255中存在的线路电阻257增加。当线路电阻257增加时，从电源250传输到驱动马达15的电压被损失，从而引起功率损失。

如图6所示，通过电力电缆255从固定在管道200外部的一个点处的外部电源250来提供电功率的根据本发明的示例性实施例的行走机器人100在机器人100的行走距离增加时需要长得多的电力电缆255，并且需要补偿由于电力电缆255中存在的线路电阻257而引起的功率损失。

另一方面，当机器人100在斜道或竖直路径上行走时或需要高加速度时，驱动马达15增加电流消耗的量用于输出高扭矩，并且当电流量增加时，从电力电缆255的线路电阻257中产生的电压降增加并且从外部电源250传输的功率的量也增加。

因此，在本发明的示例性实施例中，通过使用外部电源250来驱动行走机器人100以减小行走机器人100的体积和负载，以及在同一时间，内部电源70被提供以补偿在行走期间可能出现的功率损失。

因此，在本发明的实施例中，提供固定在管道200外部的一个点处的外部电源250，并且通过电力电缆255将功率从外部电源250提供到驱动马达15，并且当驱动马达15的功率消耗由于行走距离的增加而增加时，可以通过使用内部电源70来补偿功率偏差，使得驱动马达15所需的当前目标功率能稳定地被满足。

与此同时，如图7所示，根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100还可以包括测量提供给驱动马达15的电压的电压测量器65，并且当由电压测量器65测量的电压和根据目标功率的目标电压不同于彼此时，控制器90连接内部电源70以补偿电压差。

控制器90通过使用各种方法能确定实际上提供给驱动马达15的功率，并且根据本发明的示例性实施例，控制器90通过经电压测量器65测量提供给驱动马达15的电压来确定提供给驱动马达15的功率。

特别地，控制器90根据用户来确定驱动马达15所需的输出，并确定该输出的目标功率。此外，控制器90为了目标功率的实现而调整从外部电源250提供的电流量。

当对应于调整后的电流量的预期电压被提供给驱动马达15时，目标功率通常可以被满足，但是当实际上提供给驱动马达15的电压相对于目标功率有电压差时，功率差出现。

因此，在本发明的示例性实施例中，控制器90通过电压测量器65确定实际上传输到驱动马达15的电压，并且确定在由目标功率确定的目标电压和所测量的电压之间是否存在电压偏差。

当出现电压偏差时，控制器90朝着内部电源70操作图7所示的开关75，使得来自内部电源70的电压能补偿从外部电源250传输的电压。当传输到驱动马达15的电压被补偿时，在驱动马达15中的功率损失能被补偿。

与此同时，如图7所示，根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100还可以包括测量提供给驱动马达15的电流的电流测量器63，并且控制器90可以根据由电流测量器63测量的电流和目标功率之间的关系来确定目标电压。

在图7中，根据本发明的示例性实施例，电流测量器63设置在提供给驱动马达15的电流的路径中。控制器90根据目标功率来控制传输到驱动马达15的电流的值。

也就是说，控制器90进行控制以向驱动马达15提供相对于由外部电源250提供的理论电压能实现目标功率的电流值。然而，由于各种原因，例如控制原因或物理原因，由控制器90设置的电流值和实际上提供给驱动马达15的电流值可以不同于彼此。

因此，在本发明的示例性实施例中，通过电流测量器63来测量提供给驱动马达15的实际电流值，并且考虑到相对于当前目标功率而测量到的电流值来计算当前所需的目标电压。

在本发明的示例性实施例中，在确定电流偏差时，不仅考虑提供给驱动马达15的电压，而且还考虑由电流值指示的电流偏差，且因此可以准确和有效地确定由于各种原因可能出现的电流偏差，并且可以高度可靠地实现用于行走机器人100的行进的目标功率。

与此同时，在根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100中，控制器90可以在电压偏差高于参考电压时连接内部电源70，并且可以在所测量的电流增加时将参考电压调整为较小的值。

由电压测量器65测量的在所测量的电压和目标电压之间的电压偏差可能由于外部电源250的不稳定性、电力电缆255中的物理缺陷或在行走状态中的突然变化而出现。

此外，当行走机器人100的行走状态突然改变(例如，加速度变化)或诸如此类时产生的电压偏差可能是暂时出现的自然结果，并且对行走机器人100的行走的影响可能是微弱的。

还有，因为低于参考电压值的电压偏差足够小而不影响输出到驱动马达15所需的电流，所以在本发明的实施例中参考电压被设置为通过内部电源70进行的功率的补偿的参考。

参考电压值可以通过各种方法被设置为各种值。例如，通过多次实验来确定由于功率短缺而引起的驱动马达15的不稳定驱动的电压偏差，且然后可以统计地确定参考电压值。

还有，可以基于统计结果考虑到战略控制方面来改变参考电压值。例如，当稳定性被强调时，参考电压可以被设置为较大值，而当有效性被强调时，参考电压可以被设置为较小值。

与此同时，当提供给驱动马达15的电流增加时，根据本发明的示例性实施例的控制器90将参考电压值设置为较小的值。当所测量的电流高时，意味着驱动马达15所需的目标功率高。

当行走机器人100中产生了大负载或者行走机器人100需要快速地加速时，高目标功率是需要的。在这种情况下，驱动马达15可能由于功率损失而被不稳定地驱动，这导致行走机器人100的安全性的恶化。

因此，在本发明的示例性实施例中，为了行走机器人100的控制的稳定性和有效性，设定参考电压值，而当提供给驱动马达15的电流对应于高电流时参考电压值被设定为较低值，从而提高行走的稳定性。

回来参考图6，根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100包括：驱动马达15，其从外部电源250接收功率并向支架10或驱动辊14a提供驱动力；驱动电路120，其包括外部电源250并且选择性地连接到驱动马达15；选择性地连接到驱动马达15的制动电路130；以及控制器90，其控制驱动电路120和制动电路130中的一个处于连接状态中，并且控制器90在支架10的行走模式中控制驱动电路120处于连接状态中并且在支架10的制动模式中控制制动电路130处于连接状态中。

本发明的控制器90可以作为根据每个功能独立于彼此的单独实体来被提供，或者可以存在于执行如上所述的多个功能的单个构造中。

作为本发明的示例性实施例，图6示出了一种结构，其中外部电源250被放置在管道200的外部以减小行走机器人100的体积和负载，并且电力电缆255用于向驱动马达15提供功率。

在图8中，示出了根据本发明的示例性实施例的驱动电路120和制动电路130。

驱动电路120包括外部电源250，并且可以选择性地连接到驱动马达15。参考图8，驱动电路120包括外部电源250，并且可以通过控制开关122连接到驱动马达15的相对端。

控制开关122通过控制器90将驱动电路120和制动电路130之一与驱动马达15连接。控制开关122交替地将驱动电路120或制动电路130连接到驱动马达15。

因此，当驱动电路120与驱动马达15连接时，制动电路130处于释放状态中且因此与驱动马达15分离，以及当制动电路130与驱动马达15连接时，驱动电路120处于释放状态中且因此与驱动马达15分离。

在本发明中，可以多样地设置驱动电路120的详细结构，并且在图8中，根据本发明的示例性实施例，驱动电路120被形成为包括外部电源250的线路，并且驱动电路120的相对端通过控制开关122选择性地与驱动马达15被设置于其中的线路的相对端连接。

与此同时，制动电路130是不包括外部电源250的电路，并且通过控制开关122的控制来选择性地连接到驱动马达15。在图8中，示意性地示出了制动电路130。

由于制动电路130不包括外部电源250，当在制动电路130与驱动马达15连接时制动电路130被控制时，驱动马达15作为通过外力产生电的发电机操作，并且因此消耗驱动马达15的外力的制动模式被实现。

参考图8，制动电路130连接到驱动马达15被设置于其中的线路的相对端。

制动电路130可以被设置成使驱动马达15的正电极短路，并且可以包括电阻器136和电阻器137，如下所述。

在本发明中，选择性地连接驱动马达15的相对端的制动电路130可以被设置有各种结构，但在图8中控制开关122设置在驱动马达15的线路的相对端中的每一端中，并且驱动电路120可以通过控制开关122的控制来交替地连接到驱动马达15的相对端。

此外，制动电路130可以设置在行走机器人100上，或者可以设置在外部电源250中。当制动电路130设置在外部电源250中时，驱动电路120和制动电路130可以通过电力电缆255及类似物与驱动马达15电气地连接。

在图8中，示例性地示出了一种结构，其中制动电路130并行地设置在驱动电路120上方，并且通过电力电缆255及类似物与驱动马达15电气地连接。

如前所述，在本发明的示例性实施例中，驱动电路120和制动电路130被交替地控制以通过控制开关122被连接或释放。

与此同时，控制器90控制驱动电路120和制动电路130中的一个被连接。也就是说，当驱动电路120由控制器90控制为被连接时，制动电路130可以被控制为被释放，并且当制动电路130被控制为被连接时，驱动电路120可以被控制为被释放。

驱动电路120和制动电路130的连接状态的确定可以由用户的控制模块操作来确定。例如，当用户通过使用被提供来控制行走机器人100的行走状态的控制模块来操纵以使根据本发明的行走机器人100减速或停止时，控制器90根据相应的信号来确定驱动电路120和制动电路130的连接状态。

与此同时，控制器90在支架10处于行走模式中时将驱动电路120控制为被连接，并且在支架10处于制动模式中时将制动电路130控制为被连接。

在本发明中，术语“驱动模式”意味着功率被提供给驱动马达15以产生功率的状态，以及术语“制动模式”意味着没有功率从驱动模式15产生并且制动力被产生以使支架10停止的状态。

控制器可以通过控制器90的操纵信号来确定驱动模式和制动模式。也就是说，当用户操纵控制模块以从驱动马达15产生功率用于行走时，控制器90可以识别出驱动模式，而当用户按下单独的停止按钮或者控制行走机器人100的速度减速或者为零时，控制器90可以识别出制动模式。

在驱动模式中，控制器90控制驱动电路120被连接。因此，功率可以从外部电源250被提供到驱动马达15，并且驱动马达15通过使用来自外部电源250的功率来向驱动辊14a提供驱动功率。

与此同时，在制动模式中，控制器90控制制动电路130被连接，同时控制驱动电路120被释放。对驱动马达15的功率供应在驱动电路120被释放的同一时间被阻断，且因此没有功率从驱动马达15产生，并且制动电路130被连接以起到通过外力产生功率的发电机的作用。

当制动电路130被连接时，在行走状态中存在于行走机器人100中的惯性力或行走机器人100的负载作为外力被施加到驱动辊14a，并且该外力被传递到驱动马达15，使得驱动马达15通过外力起到发电机的作用。

也就是说，当制动电路130处于连接状态中时，驱动马达15的发电量起到消耗外力的制动力的作用。

由于根据本发明的行走机器人100因在管道200的内部行走而具有小的行走空间，因此减小机器人100的体积或负载是有利的，并且当制动电路130如在本发明的示例性实施例中设置在驱动马达15中时，可以在没有单独的制动设备的情况下在驱动辊14a中形成制动力，且因此在减小在管道200的内部行走的行走机器人100的体积或负载方面是有利的。

还有，制动设备可以与制动电路130一起被设置，以便确保足够的制动力，并且在这种情况下这也是有利的，因为制动设备的尺寸或负载可以被显著地减小。

与此同时，本发明的示例性实施例在通过使用制动电路130在竖直管道中使行走机器人100制动方面是有利的。竖直管道优选地意味着垂直于地面延伸的管道200，并且指行走机器人100的重力平行于或类似于行走方向的管道200。

为了使行走机器人100停止在竖直管道中，不仅存在于行走机器人100中的惯性力而且对应于根据施加到行走机器人100的负载的外力的制动力需要被提供。

在本发明的示例性实施例的情况下，通过使用制动电路130，施加到驱动马达15的外力被消耗并且与反作用力一起被提供，并且在竖直管道的情况下由负载引起的外力被持续地保持，并且因此制动力需要被持续地提供以使行走机器人100停止。

在本发明的示例性实施例中，提供了通过连接驱动马达15的相对端的制动电路130消耗施加到驱动马达15的外力的制动***，且因此需要用于产生制动力的额外电源，并且当外力强时可以提供多得多的制动力。

因此，在如在斜道或竖直管道中持续地保持制动力的情况下，本发明的示例性实施例是有利的，因为相应于外力的制动力可以通过制动电路130持续地被提供给行走机器人100而不需要提供单独的功率。

与此同时，如前所述，根据本发明的示例性实施例的驱动电路120和制动电路130在图8中示出，并且选择性地与驱动电路120和制动电路130之一连接的控制开关122设置在驱动马达15的相对端处，并且控制器90通过控制该控制开关122来控制驱动电路120和制动电路130的连接状态。

如图8所示，根据本发明的示例性实施例的控制开关122可以分别设置在包括驱动马达15的线路的相对端处。

在本发明的示例性实施例中，控制开关122被设置为一对，并且该对控制开关122中的每一个开关被设置在驱动马达15的相对端中的每一端处，用于驱动电路120和制动电路130的稳定和快速控制。

与此同时，如图8所示，在根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100中，设置有电阻器136和137的电阻线路135和处于短路状态中的非电阻线路138在制动电路130中彼此并联地设置，并且电阻线路135和非电阻线路138之一可以设置有连接驱动马达15的相对端的电阻开关133。

在本发明的示例性实施例中，电阻线路135包括电阻器136和电阻器137，并且非电阻线路138不包括电阻器136和电阻器137，且因此非电阻线路138连接外部电源250的相对端以处于短路状态中。

行进机器人100在行进机器人100的制动模式中所需的制动力可以被多样地要求。在本发明的实施例中，分开设置电阻线路135和非电阻线路138，使得制动力可以被多样地形成。

如前所述，当制动电路130处于连接状态中时，驱动马达15起发电机的作用，并且由制动电路130消耗的功率变成施加到驱动马达15的制动力。

也就是说，当由制动电路130消耗的功率增加时，由驱动马达15消耗的外力增加，且因此在本发明的示例性实施例中由制动电路130消耗的功率被控制以控制在驱动马达15中形成的制动力。

例如，包括电阻器136和电阻器137的电阻线路135比没有电阻且形成短路状态的非电阻线路138具有消耗功率的更大电阻，并且当该电阻很大时，由电压消耗的功率的量减少。

因此，制动电路130(其具有连接到它的电阻线路135)消耗的功率少于在同一时间由非电阻线路138消耗的功率，且因此提供给驱动马达15的制动力变得更小。

另一方面，非电阻线路138没有电阻器136和电阻器137，并且消耗整个线路中由驱动马达15产生的功率，并且非电阻线路138的电阻比电阻线路135小得多，且因此在同一时间消耗更大量的功率。

因此，非电阻线路138连接到的制动电路130向驱动马达15提供强得多的制动力。

因此，在本发明的示例性实施例中，选择性地并交替地连接到制动电路130的电阻线路135和非电阻线路138被提供，使得行走机器人100所需的制动力可以被多样地满足。

电阻线路135和非电阻线路138通过电阻开关133的操作交替地连接到制动电路130，并且控制器90通过控制电阻开关133来将电阻线路135和非电阻线路138之一连接到制动电路130。

与此同时，当根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100处于制动模式的正常制动模式中时，控制器90在支架10的速度高于参考速度时连接制动电路130中的电阻线路135，并且在支架10的速度低于参考速度时连接制动电路130中的非电阻线路138。

在本发明的示例性实施例中，制动模式可以被分类为一般制动模式和快速制动模式。当用户操纵控制台中的快速制动按钮时或者在行走机器人100***纵以从当前速度减速超过预定水平的情况下，控制器90可以将当前模式识别为快速制动模式。

超过预定水平并因此快速制动模式被识别的速度可以根据需要通过实验和统计被多样地设置。另外，这将以示例的方式被理解，并且可能以各种其他方式设置快速制动模式。

另一方面，控制单元90可以将不对应于快速制动模式的情况识别为正常制动模式。还有，用户可以预先设置一般制动模式和快速制动模式中的一个，且因此后续控制可以被控制为正常制动模式或快速制动模式。

在本发明的示例性实施例中，在制动力模式中，制动力直接增加到最大制动力，并且正常制动模式可以被理解为在制动开始时形成比快速制动模式的制动力小的制动力以减少由制动产生的冲击的制动模式。

从这一观点来看，通过示例的方式，用于区分上面描述的正常制动模式和快速制动模式的标准应当被理解，并且可以鉴于意图以各种方式设置。

当被确定为正常制动模式时，当支架10的当前速度高于参考速度时，控制器90在制动电路上连接电阻线路135。如前所述，电阻线路135比非电阻线路138在驱动马达15中形成更小的驱动力。

当速度高于参考速度并且初始制动力高于参考速度时，初始制动力的冲击增加，并且该冲击被施加到行走机器人100，从而恶化行走机器人100的稳定性和耐用性。因此在本发明的示例性实施例中，当速度高于参考速度时，电阻线路在制动电路130上连接电阻线路135，从而减轻由于制动而造成的冲击。

参考速度成为关于电阻线路135和非电阻线路138的替代连接的参考，并且它可以考虑到控制策略方面而被多样地确定。例如，当需要快速制动时，参考速度可以被设置为大的值，而当由于制动而引起的冲击需要被减轻时，参考速度被设置为较小的值。

与此同时，当通过电阻线路135的连接来施行制动并且因此支架10的速度降低到低于参考速度时，控制器90通过连接制动电路130中的非电阻线路138来增加制动力。

与电阻线路135被连接的情况相比，非电阻线路138被连接到的制动电路130向驱动马达15提供更大的制动力，当支架10的速度高于参考速度时通过电阻线路135向马达15提供制动力以减轻冲击，并且当速度低于参考速度时通过非电阻线路138向驱动马达15提供制动力以形成用于最终停止状态的最大制动力。

与此同时，在根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100中，控制器90连接制动电路130中的非电阻线路138，而不管在制动模式中的快速制动模式中支架10的速度如何。

如前所述，在本发明的示例性实施例的制动模式中，快速制动模式比减轻可能施加到支架10的冲击优先更快地使支架10制动，且因此在本发明的示例性实施例中制动力被最大化而不管支架10的速度如何。

也就是说，当识别出快速制动模式时，控制器90将非电阻线路138连接到制动电路130，以使外部电源250的相对端短路，以便可以通过制动电路130将最大制动力提供到驱动马达15，从而实施快速制动。

与此同时，如图8所示，本发明的示例性实施例可以包括NTC元件136，NTC元件136的电阻在电阻器136和电阻器137的温度升高时降低。NTC(电阻的负温度系数)元件意味着其电阻在相应元件的温度升高时降低的电阻元件。

如前所述，本发明的电阻线路135设置有电阻器136和电阻器137，且因此驱动马达15的外力作为功率被电阻器136和电阻器137消耗，并且因为在电阻器136和电阻器137中功率通常被消耗为热，当制动模式继续时电阻器136和电阻器137的温度升高。

也就是说，当制动继续时设置在电阻器136和电阻器137中的NTC元件136的电阻减小，且因此当被电阻器136和电阻器137消耗的功率的量增加时施加到驱动马达15的制动力逐渐增加。

也就是说，在本发明的示例性实施例中，提供了在驱动马达15中比非电阻线路138形成更低的制动力的电阻线路135，并且NTC元件被包括在电阻线路135的电阻器136和电阻器137中，使得当在电阻线路135被连接的制动模式中制动继续进行时，制动力通过NTC元件136逐渐增加。

因此，提供给行走机器人100的制动力逐渐增加，且因此冲击被减轻，并且当制动过程继续进行时，足够量的制动力可以被提供用于使行走机器人100停止。

与此同时，如图8所示，根据本发明的示例性实施例的管道内行走机器人100包括在电阻方面由控制单元控制的可变电阻器和NTC元件，并且驱动马达通过电力电缆选择性地连接到驱动电路和制动电路。可变电阻可以被调整，使得当电力电缆的长度变得更长时电阻值变得更小。

在驱动马达15通过电力电缆255从外部电源250被供电的情况下，驱动马达15的制动力可以通过使用在电力电缆255中提供的线路电阻257来在制动电路130中形成。

然而，根据电力电缆255的长度，存在于电力电缆255中的线路电阻257的大小可以改变，且因此当电阻线路135通过使用电力电缆255的线路电阻257而形成制动力时，制动力的大小可以改变。因此在本发明的示例性实施例中，可变电阻器137设置在电阻线路135上。

控制器90可以控制可变电阻器137，使得电力电缆255的线路电阻257和可变电阻器137的总和具有恒定值。例如，当电力电缆255的长度很长并且线路电阻257变大时，控制器90将可变电阻器137的大小控制为小的，并且当电力电缆255的长度很短并且线路电阻257变小时，控制器90将可变电阻器137的大小控制为大的以保持提供给制动电路130的恒定电阻值。

因此，在本发明的示例性实施例中，在通过使用电力电缆255的线路电阻257形成制动电路130时，可变电阻器137被布置成使得即使在电力电缆255的线路电阻257改变时提供给驱动马达15的制动力可以是恒定的。

虽然关于目前被认为是实际示例性实施例的内容描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的实施例。相反，旨在涵盖被包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置。

-符号的描述-

100：管道内行走机器人 10：支架

10a：前支架 10b：后支架

11：板部分 11a：第一板

11b：第二板 12：气动气缸

13：连杆部分 13a：第一连杆

13b：第二连杆 14：辊

14a：驱动辊 14b：辅助辊

15：驱动马达 16：导柱

20：保持架 22：气室

22a：第一气室 22b：第二气室

23：支撑辊 63：电流测量器

65：电压测量器 70：内部电源

75：开关 90：控制器

120：驱动电路 122：控制开关

130：制动电路 135：电阻线路

138：非电阻线路 200：管道

210：向下位置T形管 250：外部电源

255：电力电缆 257：线路电阻。

Claims (17)

1.一种管道内行走机器人，包括：

前支架和后支架，其由管道内壁支撑并沿着所述管道内壁行走；以及

保持架，其连接在所述前支架和所述后支架之间且其柔性被调整，

其中，所述保持架包括气室，所述气室的内部压力根据空气的注入或排出而改变，且所述保持架的柔性根据所述气室的内部压力来被调整，

其中，所述气室包括：

第一气室，其相邻于所述前支架布置；以及

第二气室，其相邻于所述后支架布置，

其中，所述第一气室和所述第二气室彼此分离。

2.根据权利要求1所述的管道内行走机器人，其中，所述保持架包括多个支撑辊，所述多个支撑辊设置在所述第一气室和所述第二气室之间并且沿着所述保持架的外侧布置在离彼此的一段距离处。

3.根据权利要求1所述的管道内行走机器人，其中，所述保持架在穿过弯管道时变成柔性的，使得所述前支架和所述后支架在所述弯管道中行走。

4.根据权利要求1所述的管道内行走机器人，其中，当所述行走机器人直线地穿过在所述管道中其下部是打开的一个区域时，所述保持架变成刚性的，以使所述前支架和所述后支架能够直线地行走。

5.根据权利要求1所述的管道内行走机器人，其中，所述前支架和所述后支架包括：

用气体压力操作的气动气缸；

第一板，其设置在所述气动气缸的后端处；

导柱，其连接到所述第一板的外侧；

第二板，其连接到所述导柱的一端；

连杆部分，其具有分别可枢转地连接到所述第一板和所述第二板的第一连杆和第二连杆；以及

辊部分，其连接到所述连杆部分的前端。

6.根据权利要求5所述的管道内行走机器人，其中，所述辊部分包括：

驱动辊，其连接到所述第一连杆的前端；以及

辅助辊，其连接到所述第二连杆的前端，

其中，驱动马达被连接到所述驱动辊。

7.一种管道内行走机器人，包括：

前支架和后支架，其由管道内壁支撑并沿着所述管道内壁行走；

保持架，其连接在所述前支架和所述后支架之间且其柔性被调整；

驱动马达，其接收来自外部电源的功率，并向所述前支架和所述后支架提供驱动功率；

内部电源，其与所述前支架和所述后支架一起沿着所述管道移动，并且通过开关的操作选择性地连接到在所述外部电源和所述驱动马达之间的电流路径；以及

控制器，当在由所述外部电源提供给所述驱动马达的功率和当前需要的目标功率之间出现功率差时，所述控制器接通所述开关来连接所述内部电源以用如所述功率差一样多的功率补偿提供给所述驱动马达的功率。

8.根据权利要求7所述的管道内行走机器人，其中，所述外部电源被固定到在所述管道的外侧处的一个点，并且所述驱动马达通过电力电缆从所述外部电源接收功率，所述电力电缆形成所述电流路径的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的管道内行走机器人，还包括测量提供给所述驱动马达的电压的电压测量器，

其中，当在由所述电压测量器测量的电压和根据所述目标功率的目标电压之间出现电压差异时，所述控制器连接所述内部电源以补偿所述电压差异。

10.根据权利要求9所述的管道内行走机器人，还包括测量提供给所述驱动马达的电流的电流测量器，

其中，所述控制器根据由所述电流测量器测量的电流和所述目标功率之间的关系确定所述目标电压。

11.一种管道内行走机器人，包括：

前支架和后支架，其由管道内壁支撑并沿着所述管道内壁行走；

保持架，其连接在所述前支架和所述后支架之间且其柔性被调整；

驱动马达，其接收来自外部电源的功率，并向所述前支架和所述后支架提供驱动功率；

驱动电路，其包括所述外部电源并且选择性地连接到所述驱动马达；

制动电路，其选择性地连接到所述驱动马达；以及

控制器，其控制驱动电路和制动电路中的一个处于与所述驱动马达的连接状态中，

其中，所述控制器在所述前支架和所述后支架的行走模式中控制所述驱动电路处于所述连接状态中，并且在所述支架的制动模式中控制所述制动电路处于所述连接状态中。

12.根据权利要求11所述的管道内行走机器人，其中，选择性地与所述驱动电路和所述制动电路之一连接的控制开关设置在所述驱动马达的相对端处，并且所述控制器通过控制所述控制开关来控制所述驱动电路和所述制动电路的所述连接状态。

13.根据权利要求11所述的管道内行走机器人，其中，包括电阻器的电阻线路和处于短路状态中的非电阻线路彼此平行地设置在所述制动电路中，以及电阻开关在所述驱动马达的相对端之间连接所述电阻线和所述非电阻线之一。

14.根据权利要求13所述的管道内行走机器人，其中，在所述制动模式的正常制动模式中，所述控制器在所述前支架和所述后支架的速度高于参考速度时连接所述制动电路中的所述电阻线路，并且当所述速度低于所述参考速度时连接所述制动电路中的所述非电阻线路。

15.根据权利要求13所述的管道内行走机器人，其中，所述控制器在所述制动模式的快速制动模式中控制所述制动电路中的所述非电阻线路，而不管所述前支架和所述后支架的速度如何。

16.根据权利要求13所述的管道内行走机器人，其中，所述电阻器包括NTC元件，所述NTC元件的电阻在温度升高时减小。

17.根据权利要求16所述的管道内行走机器人，其中，其电阻由所述控制器调整的可变电阻器和所述NTC元件串联地布置，

所述驱动马达通过电力电缆与所述驱动电路和所述制动电路连接，以及

所述可变电阻器的电阻在所述电力电缆的长度增加时被控制为更小。

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