CN112923166A - 一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置及其调向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置及其调向方法。管道机器人在管道内部倾斜时不利于检测工作。本发明的扇形板正下方配有重块；左滑动叉轴和右滑动叉轴顶部均与扇形板固定；左连杆的一端与左滑动叉轴构成圆柱副，另一端与左转臂一端构成滑动副；右连杆的一端与右滑动叉轴构成圆柱副，另一端与右转臂一端构成滑动副；固定在扇形板顶部的转轴支承在轴承座上；轴承座与L型固定板的一个臂以及加强板一端固定在一起，L型固定板的另一臂与加强板另一端以及U型槽固定在一起。本发明装配在管道巡检机器人前部，消除了管道机器人在管道内部检测过程因路径偏差而发生倾覆的风险，同时也提高了检测的精确度。

Description

一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置及其调向方法

技术领域

本发明属于管道巡检机器人技术领域，尤其涉及一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置及其调向方法。

背景技术

管道机器人是一种可沿输水、油等管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化***。管道机器人在管道内部行驶过程中，由于受管道安装精度、实际地形等原因，导致管道机器人在管道内部倾斜，甚至可能出现管道机器人倾覆的风险，当管道机器人在管道内部倾斜时，如果不能快速、准确地将其调平，不仅影响管道机器人的行进稳定性，同时也会对检测结果造成一定的干扰，不利于管道机器人在管道内的检测工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置及其调向方法，以解决目前管道巡检机器人在管道内部检测时出现倾斜，不利于管道检测的负面影响。

本发明一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置，包括扇形板、重块叉轴、重块、左滑动叉轴、左连杆、左转臂、右滑动叉轴、右连杆、右转臂、转轴、轴承座和L型固定板；所述扇形板的正下方与重块叉轴顶部固定，重块与重块叉轴的底部固定；所述左滑动叉轴和右滑动叉轴的顶部均与扇形板固定；左滑动叉轴和右滑动叉轴均倾斜设置，且对称设置在重块叉轴两侧；左连杆的一端与左滑动叉轴构成圆柱副，另一端与左转臂一端构成滑动副；右连杆的一端与右滑动叉轴构成圆柱副，另一端与右转臂一端构成滑动副；扇形板的顶部固定有一根水平设置的转轴，转轴通过滚动轴承支承在轴承座上；所述的轴承座与L型固定板的一个臂以及加强板一端固定在一起，L型固定板的另一臂与加强板另一端以及U型槽固定在一起。

优选地，重块和挂盘均套置在重块叉轴的底部轴段上，且重块叉轴的底部轴段与螺母连接，螺母支撑挂盘，挂盘支撑重块。

优选地，所述的左滑动叉轴和右滑动叉轴与重块叉轴的夹角均为45°。

优选地，所述的L型固定板与U型槽通过角件固定连接。

该适用于管道巡检机器人的自动调向装置的调向方法，具体如下：

将左转臂的另一端与管道巡检机器人的车轮左前叉通过螺钉固定连接，右转臂的另一端与管道巡检机器人的车轮右前叉通过螺钉固定连接，U型槽与管道巡检机器人的横梁侧面通过螺钉固定，保证重块叉轴的中心轴线位于车轮左前叉和车轮右前叉的对称中心面上；然后，将管道巡检机器人放入管道内检测；检测过程中，由于障碍或管道巡检机器人自身原因导致车轮倾斜时，管道巡检机器人的车身跟着倾斜，车轮左前叉经左转臂、左连杆和左滑动叉轴带动扇形板绕转轴向管道巡检机器人的车身倾斜的一侧偏转，同时车轮右前叉经右转臂、右连杆和右滑动叉轴带动扇形板绕转轴向管道巡检机器人的车身倾斜的一侧偏转；但扇形板在偏转过程中，由于扇形板正下方的重块作用，使得扇形板绕转轴自动回复到未偏转之前的位置，从而经左滑动叉轴、左连杆和左转臂带动车轮左前叉复位，并经右滑动叉轴、右连杆和右转臂带动车轮右前叉复位，则管道巡检机器人的车身逐渐回到水平姿势。

本发明具有的有益效果为：

本发明装配在管道巡检机器人前部，能够快速、准确地实现管道巡检机器人在管道内的自动调向，在管道巡检机器人的车身出现倾斜时能及时、自动地将其调整回到水平状态，避免出现管道机器人倾覆的风险，并且使得管道巡检机器人能够更加安全、精准地在管道内部进行检测工作，进一步提高检测的精度。

附图说明

图1为本发明与管道巡检机器人装配后的侧视图；

图2为本发明与管道巡检机器人装配后的前部视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明与管道巡检机器人装配后的前部局部放大立体图；

图5为本发明与管道巡检机器人装配后的整体结构立体图；

图中：

1-L型固定板； 2-加强板； 3-轴承座；

4-挂盘； 5-重块； 6-左滑动叉轴；

7-重块叉轴； 8-右滑动叉轴； 9-车轮右前叉；

10-车轮左前叉； 11-左转臂； 12-左连杆；

13-管道巡检机器人； 14-扇形板； 15-右连杆；

16-右转臂； 17-角件； 18-U型槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置，包括扇形板14、重块叉轴7、重块5、左滑动叉轴6、左连杆12、左转臂11、右滑动叉轴8、右连杆15、右转臂16、转轴、轴承座3和L型固定板1；扇形板14的正下方与重块叉轴7顶部通过螺钉固定连接，重块5与重块叉轴7的底部固定；左滑动叉轴6和右滑动叉轴8顶部均与扇形板14通过螺钉固定连接；左滑动叉轴6和右滑动叉轴8均倾斜设置，且对称设置在重块叉轴7两侧；左连杆12的一端与左滑动叉轴6构成圆柱副，另一端与左转臂11一端构成滑动副；右连杆15的一端与右滑动叉轴8构成圆柱副，另一端与右转臂16一端构成滑动副；扇形板14的顶部固定有一根水平设置的转轴，转轴通过滚动轴承支承在轴承座3上；轴承座3与L型固定板1的一个臂以及加强板2一端固定在一起，L型固定板1的另一臂与加强板2另一端以及U型槽18固定在一起。

作为一个优选实施例，重块5和挂盘4均套置在重块叉轴7的底部轴段上，且重块叉轴7的底部轴段与螺母连接，螺母支撑挂盘4，挂盘4支撑重块5。

作为一个优选实施例，左滑动叉轴6和右滑动叉轴8与重块叉轴7的夹角均为45°。

作为一个优选实施例，L型固定板与U型槽18通过角件17固定连接。

该适用于管道巡检机器人的自动调向装置的调向方法，具体如下：

将左转臂11的另一端(自由端)与管道巡检机器人13的车轮左前叉10通过螺钉固定连接，右转臂16的另一端(自由端)与管道巡检机器人13的车轮右前叉9通过螺钉固定连接，U型槽18与管道巡检机器人13的横梁侧面通过螺钉固定，保证重块叉轴7的中心轴线位于车轮左前叉10和车轮右前叉9的对称中心面上；然后，将管道巡检机器人13放入管道内检测；检测过程中，由于障碍或管道巡检机器人13自身原因导致车轮倾斜时，管道巡检机器人的车身跟着倾斜，车轮左前叉10经左转臂、左连杆12和左滑动叉轴6带动扇形板14绕转轴向管道巡检机器人的车身倾斜的一侧偏转，同时车轮右前叉9经右转臂16、右连杆15和右滑动叉轴8带动扇形板绕转轴向管道巡检机器人的车身倾斜的一侧偏转；但扇形板在偏转过程中，由于扇形板正下方的重块作用，使得扇形板绕转轴自动回复到未偏转之前的位置，从而经左滑动叉轴6、左连杆12和左转臂带动车轮左前叉10复位，并经右滑动叉轴8、右连杆15和右转臂16带动车轮右前叉复位，则管道巡检机器人的车身逐渐回到水平姿势。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置，包括重块，其特征在于：还包括扇形板、重块叉轴、左滑动叉轴、左连杆、左转臂、右滑动叉轴、右连杆、右转臂、转轴、轴承座和L型固定板；所述扇形板的正下方与重块叉轴顶部固定，重块与重块叉轴的底部固定；所述左滑动叉轴和右滑动叉轴的顶部均与扇形板固定；左滑动叉轴和右滑动叉轴均倾斜设置，且对称设置在重块叉轴两侧；左连杆的一端与左滑动叉轴构成圆柱副，另一端与左转臂一端构成滑动副；右连杆的一端与右滑动叉轴构成圆柱副，另一端与右转臂一端构成滑动副；扇形板的顶部固定有一根水平设置的转轴，转轴通过滚动轴承支承在轴承座上；所述的轴承座与L型固定板的一个臂以及加强板一端固定在一起，L型固定板的另一臂与加强板另一端以及U型槽固定在一起。

2.根据权利要求1所述一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置，其特征在于：重块和挂盘均套置在重块叉轴的底部轴段上，且重块叉轴的底部轴段与螺母连接，螺母支撑挂盘，挂盘支撑重块。

3.根据权利要求1所述一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置，其特征在于：所述的左滑动叉轴和右滑动叉轴与重块叉轴的夹角均为45°。

4.根据权利要求1所述一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置，其特征在于：所述的L型固定板与U型槽通过角件固定连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述一种适用于管道巡检机器人的自动调向装置的调向方法，其特征在于：该方法具体如下：

将左转臂的另一端与管道巡检机器人的车轮左前叉通过螺钉固定连接，右转臂的另一端与管道巡检机器人的车轮右前叉通过螺钉固定连接，U型槽与管道巡检机器人的横梁侧面通过螺钉固定，保证重块叉轴的中心轴线位于车轮左前叉和车轮右前叉的对称中心面上；然后，将管道巡检机器人放入管道内检测；检测过程中，由于障碍或管道巡检机器人自身原因导致车轮倾斜时，管道巡检机器人的车身跟着倾斜，车轮左前叉经左转臂、左连杆和左滑动叉轴带动扇形板绕转轴向管道巡检机器人的车身倾斜的一侧偏转，同时车轮右前叉经右转臂、右连杆和右滑动叉轴带动扇形板绕转轴向管道巡检机器人的车身倾斜的一侧偏转；但扇形板在偏转过程中，由于扇形板正下方的重块作用，使得扇形板绕转轴自动回复到未偏转之前的位置，从而经左滑动叉轴、左连杆和左转臂带动车轮左前叉复位，并经右滑动叉轴、右连杆和右转臂带动车轮右前叉复位，则管道巡检机器人的车身逐渐回到水平姿势。

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