CN117182974B - 一种水下管道检测机器人定位紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种水下管道检测机器人定位紧固件，包括：安装架，安装架包括两个相互平行设置的导向杆，两个导向杆之间滑动安装有机器人本体，机器人本体底部固定设置有检测探头；紧固夹具包括两个相互交叉呈“X”状的活动臂，折弯部的下端转动安装有卡爪，两个卡爪之间设置有牵引杆；有益效果为：通过在安装架的两端均设置有紧固夹具，紧固夹具包括两个相互交叉呈“X”状的活动臂，折弯部下端转动安装有卡爪，两个卡爪的上端之间连接有牵引杆，将机器人本体底部正对管道，然后靠近管道，管道外壁会挤压牵引杆并带动两个卡爪自动转动且相互靠近，直至对管道夹紧，相较于传统的结构，定位工作更加简单。

Description

一种水下管道检测机器人定位紧固件

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种水下管道检测机器人定位紧固件。

背景技术

水下管道作为石油输送的重要设备，管道的检测工作尤为重要，而由于水下——尤其是海底——环境较为恶劣，水下管道的检测一般由搭载了检测设备的水下机器人来进行。

公开号为CN111038669B的中国发明公开了一种海底管道检测型水下机器人，该装置的“夹具装置通过直线导轨滑块机构转化左支架与右支架的转动，从而带动支架上卡爪的转动，最终使该夹具装置转化为对管道的夹紧力，防止ROV本体的晃动和摆动，保证夹具工作的可靠性”。

但该装置的卡爪的张开角度较小，且机器人自身需要位于指定位置，保证两卡爪分别位于管道两侧，然后通过转动卡爪才能够将自身固定在管道外侧，而在水下，由于水体的流动，机器人位置难以保持稳定，卡爪对管道夹紧的过程中易发生错位，导致机器人的定位工作较为困难。为此，本发明提出一种水下管道检测机器人定位紧固件用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下管道检测机器人定位紧固件，以解决上述背景技术中提出的机器人的定位工作较为困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下管道检测机器人定位紧固件，包括：

安装架，所述安装架包括两个相互平行设置的导向杆，两个所述导向杆之间滑动安装有机器人本体，所述机器人本体底部固定设置有检测探头；

紧固夹具，所述紧固夹具设置有两个且分别位于安装架的两端，所述紧固夹具包括两个相互交叉呈“X”状的活动臂，两个所述活动臂的上端分别与两个导向杆的端部转动连接，所述活动臂的下端弯折形成折弯部，所述折弯部的下端转动安装有卡爪，且折弯部与卡爪的转动连接处位于卡爪中部，两个所述卡爪之间设置有牵引杆，所述牵引杆的两端分别与两个卡爪的上端转动连接。

优选的，所述折弯部和卡爪均设置成“<”字形，所述卡爪的内侧压在管道表面，所述卡爪的外侧拐角处固定设置有连接座，所述折弯部的下端固定设置有销轴，所述折弯部与连接座之间通过销轴转动连接。

优选的，所述卡爪内壁的上下两侧分别开设有竖向摩擦纹和横向摩擦纹，所述卡爪的上端开设有转动槽，所述牵引杆的端部位于转动槽内腔并与之转动连接。

优选的，所述牵引杆的中部固定设置有橡胶套，所述牵引杆的两端均活动贯穿设置有与之垂直的轴杆，所述轴杆位于转动槽内腔且轴杆的端部与转动槽内壁固定连接。

优选的，所述活动臂的中部开设有避让槽，所述活动臂的上端固定连接有绳索导块，且绳索导块的中部活动穿设有牵引绳索，所述牵引绳索的下端绷紧并固定连接在另一个活动臂的下端。

优选的，所述紧固夹具的一侧设置有安装板，所述安装板的两端分别固定两个导向杆的端部，所述安装板的表面固定安装有收卷电机，且收卷电机的输出端固定连接有收卷辊，两个所述牵引绳索均缠绕在收卷辊外侧，所述收卷电机的外侧设置有防水罩。

优选的，所述活动臂的下端表面开设有凹槽，所述凹槽槽底固定设置有绳索套，所述牵引绳索的下端与绳索套固定连接，所述绳索套的外侧套设有压紧弹簧，所述压紧弹簧套设于牵引绳索的下端外侧且压紧弹簧的上端抵住绳索导块下表面。

优选的，所述机器人本体的外侧固定设置有外框架，所述外框架的两侧均固定设置有带孔凸块，所述带孔凸块活动套设在与之对应的导向杆的外侧，所述机器人本体的两端均安装有伸缩推杆，所述伸缩推杆的一端固定在安装板中部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在安装架的两端均设置有紧固夹具，紧固夹具包括两个相互交叉呈“X”状的活动臂，且两个活动臂的上端分别与两个导向杆的端部转动连接，活动臂的下端向下弯折形成折弯部，折弯部下端转动安装有卡爪，两个卡爪的上端之间连接有牵引杆，本装置中活动臂的旋转中心位于自身上端，旋转角度更大，且活动臂转动将卡爪张开后，两个卡爪受牵引杆牵引能够张开至更大的角度，接着通过将机器人本体底部正对管道，然后靠近管道，管道外壁会挤压牵引杆并带动两个卡爪自动转动且相互靠近，直至对管道夹紧，相较于传统的结构，本装置在定位时只需控制机器人本体倾角使得机器人本体底部的检测探头始终正对管道即可，定位工作更加简单。

附图说明

图1为本发明整体结构安装示意图；

图2为本发明整体结构立体示意图；

图3为本发明图1中结构侧面示意图；

图4为本发明紧固夹具结构立体示意图；

图5为本发明机器人本体结构安装示意图；

图6为本发明卡爪结构立体示意图；

图7为本发明卡爪结构张开示意图。

图中：1、导向杆；2、机器人本体；21、外框架；22、带孔凸块；23、伸缩推杆；3、紧固夹具；31、活动臂；32、折弯部；33、销轴；34、避让槽；35、绳索导块；4、卡爪；41、竖向摩擦纹；42、横向摩擦纹；43、转动槽；44、连接座；5、牵引杆；6、安装板；61、收卷电机；62、收卷辊；63、牵引绳索；7、凹槽；71、绳索套；73、压紧弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：

实施例一，一种水下管道检测机器人定位紧固件，包括：安装架和紧固夹具3。

具体的，安装架包括两个相互平行设置的导向杆1，两个导向杆1之间滑动安装有机器人本体2，机器人本体2底部固定设置有检测探头，如图1和图2所示，导向杆1与管道保持平行，机器人本体2可在两个导向杆1之间沿管道的长度方向进行滑动，以改变机器人本体2底部检测探头对管道不同位置进行检测，机器人本体2为现有公知结构，自身内部设置有推进器以供在水下进行移动，此处不做赘述；

其次，紧固夹具3设置有两个且分别位于安装架的两端，紧固夹具3主要用于将安装架固定在管道外侧，紧固夹具3的主要结构包括两个相互交叉呈“X”状的活动臂31，两个活动臂31的上端分别与两个导向杆1的端部转动连接，如图4所示，两个活动臂31均可进行转动，且转动中心与对应位置的导向杆1重合，活动臂31的下端弯折形成折弯部32，折弯部32的下端转动安装有卡爪4，且折弯部32与卡爪4的转动连接处位于卡爪4中部，活动臂31转动时能够带动卡爪4进行位移，从而改变两个卡爪4之间的间距，当两个卡爪4相互靠近时，两个卡爪4能够分别卡在管道的两侧，两个卡爪4之间设置有牵引杆5，牵引杆5的两端分别与两个卡爪4的上端转动连接，如图6所示，牵引杆5用于对卡爪4的上端部进行牵引，当两个卡爪4相互远离时，牵引杆5牵引卡爪4能够带动卡爪4进行旋转，并将卡爪4转动至如图7所示的位置，然后机器人本体2通过自身内部的推进器控制移动并靠近管道，管道的外壁便会挤压牵引杆5(或者卡爪4的上端部)，并且随着机器人本体2逐渐靠近管道，牵引杆5能够牵引卡爪4转动并逐渐相互靠近，直至两个卡爪4分别压紧管道的两侧，即可实现将机器人本体2定位在管道的外侧。

为了避免卡爪4转动时受到活动臂31阻挡，本申请的折弯部32和卡爪4均设置成“<”字形，如图3所示，“<”字形的折弯部32能够增大卡爪4的可转动角度，避免卡爪4转动时受到活动臂31的阻挡，而“<”字形的卡爪4是为了便于对管道进行更加稳定的卡紧，卡爪4的内侧压在管道表面，卡爪4的外侧拐角处固定设置有连接座44，折弯部32的下端固定设置有销轴33，折弯部32与连接座44之间通过销轴33转动连接，结合图6和图4可知，卡爪4与折弯部32转动连接后，卡爪4的转动中心与销轴33重合，因此当牵引杆5牵引卡爪4上端部时，卡爪4能够在杠杆原理的作用下发生转动，从而实现张开以及对管道夹紧的功能。

为了提高本装置的稳定性，本申请还具有在卡爪4内壁的上下两侧分别开设有竖向摩擦纹41和横向摩擦纹42，如图6所示，竖向摩擦纹41和横向摩擦纹42的设置可增大卡爪4与管道间的摩擦力，防止卡爪4对管道夹紧后受水体流动的影响而发生移动，进而提高本装置的稳定性，卡爪4的上端开设有转动槽43，牵引杆5的端部位于转动槽43内腔并与之转动连接，转动槽43的开设可避免牵引杆5在牵引卡爪4转动时与卡爪4发生碰撞而导致卡爪4的转动受阻。

为了将牵引杆5与卡爪4转动连接，本申请还具有在牵引杆5的中部固定设置有橡胶套，用于防止管道与牵引杆5接触时受到牵引杆5刮碰而损伤，牵引杆5的两端均活动贯穿设置有与之垂直的轴杆，轴杆位于转动槽43内腔且轴杆的端部与转动槽43内壁固定连接，如图6所示，牵引杆5与卡爪4之间的相对转动方向为围绕该处的轴杆。

为了牵引活动臂31转动，本申请还具有在活动臂31的中部开设有避让槽34，如图4所示，避让槽34的开设用于避免两个活动臂31在转动时相互发生阻碍，活动臂31的上端固定连接有绳索导块35，且绳索导块35的中部活动穿设有牵引绳索63，牵引绳索63的下端绷紧并固定连接在另一个活动臂31的下端，通过在牵引绳索63的上端对牵引绳索63进行牵引，牵引绳索63的下端能够拉动对应的活动臂31进行旋转，从而将两个活动臂31相互张开。

为了对牵引绳索63进行收卷，本申请还具有在紧固夹具3的一侧设置有安装板6，安装板6的两端分别固定两个导向杆1的端部，安装板6的表面固定安装有收卷电机61，且收卷电机61的输出端固定连接有收卷辊62，两个牵引绳索63均缠绕在收卷辊62外侧，如图4所示，收卷电机61工作时可同时缠绕两个牵引绳索63，进而带动两个活动臂31同步旋转并张开，收卷电机61的外侧设置有防水罩，以对收卷电机61进行防护。

为了保证卡爪4能够夹紧在管道外侧，本申请还具有在活动臂31的下端表面开设有凹槽7，凹槽7槽底固定设置有绳索套71，牵引绳索63的下端与绳索套71固定连接，用于将牵引绳索63与活动臂31固定连接在一起，绳索套71的外侧套设有压紧弹簧73，压紧弹簧73套设于牵引绳索63的下端外侧且压紧弹簧73的上端抵住绳索导块35下表面，压紧弹簧73的设置用于对张开的活动臂31进行转动复位，从而使得两个折弯部32相互靠近，进而带动两个卡爪4夹紧在管道两侧，也就是说，本装置卡爪4对管道的夹紧力由压紧弹簧73的弹力控制，而牵引绳索63仅用作解除卡爪4对管道的夹紧。

为了对机器人本体2进行安装，本申请还具有在机器人本体2的外侧固定设置有外框架21，外框架21的两侧均固定设置有带孔凸块22，带孔凸块22活动套设在与之对应的导向杆1的外侧，结合图5和图2可知，带孔凸块22只能够沿导向杆1的长度方向滑动，从而对机器人本体2的移动进行导向，机器人本体2的两端均安装有伸缩推杆23，伸缩推杆23的一端固定在安装板6中部，伸缩推杆23工作伸缩时用于推动机器人本体2沿导向杆1的长度方向进行移动，以便于机器人本体2底部的检测探头来对管道的不同位置进行检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：包括：

安装架，所述安装架包括两个相互平行设置的导向杆（1），两个所述导向杆（1）之间滑动安装有机器人本体（2），所述机器人本体（2）底部固定设置有检测探头；

紧固夹具（3），所述紧固夹具（3）设置有两个且分别位于安装架的两端，所述紧固夹具（3）包括两个相互交叉呈“X”状的活动臂（31），两个所述活动臂（31）的上端分别与两个导向杆（1）的端部转动连接，所述活动臂（31）的下端弯折形成折弯部（32），所述折弯部（32）的下端转动安装有卡爪（4），且折弯部（32）与卡爪（4）的转动连接处位于卡爪（4）中部，两个所述卡爪（4）之间设置有牵引杆（5），所述牵引杆（5）的两端分别与两个卡爪（4）的上端转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：所述折弯部（32）和卡爪（4）均设置成“<”字形，所述卡爪（4）的内侧压在管道表面，所述卡爪（4）的外侧拐角处固定设置有连接座（44），所述折弯部（32）的下端固定设置有销轴（33），所述折弯部（32）与连接座（44）之间通过销轴（33）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：所述卡爪（4）内壁的上下两侧分别开设有竖向摩擦纹（41）和横向摩擦纹（42），所述卡爪（4）的上端开设有转动槽（43），所述牵引杆（5）的端部位于转动槽（43）内腔并与之转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：所述牵引杆（5）的中部固定设置有橡胶套，所述牵引杆（5）的两端均活动贯穿设置有与之垂直的轴杆，所述轴杆位于转动槽（43）内腔且轴杆的端部与转动槽（43）内壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：所述活动臂（31）的中部开设有避让槽（34），所述活动臂（31）的上端固定连接有绳索导块（35），且绳索导块（35）的中部活动穿设有牵引绳索（63），所述牵引绳索（63）的下端绷紧并固定连接在另一个活动臂（31）的下端。

6.根据权利要求5所述的一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：所述紧固夹具（3）的一侧设置有安装板（6），所述安装板（6）的两端分别固定两个导向杆（1）的端部，所述安装板（6）的表面固定安装有收卷电机（61），且收卷电机（61）的输出端固定连接有收卷辊（62），两个所述牵引绳索（63）均缠绕在收卷辊（62）外侧，所述收卷电机（61）的外侧设置有防水罩。

7.根据权利要求5所述的一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：所述活动臂（31）的下端表面开设有凹槽（7），所述凹槽（7）槽底固定设置有绳索套（71），所述牵引绳索（63）的下端与绳索套（71）固定连接，所述绳索套（71）的外侧套设有压紧弹簧（73），所述压紧弹簧（73）套设于牵引绳索（63）的下端外侧且压紧弹簧（73）的上端抵住绳索导块（35）下表面。

8.根据权利要求1所述的一种水下管道检测机器人定位紧固件，其特征在于：所述机器人本体（2）的外侧固定设置有外框架（21），所述外框架（21）的两侧均固定设置有带孔凸块（22），所述带孔凸块（22）活动套设在与之对应的导向杆（1）的外侧，所述机器人本体（2）的两端均安装有伸缩推杆（23），所述伸缩推杆（23）的一端固定在安装板（6）中部。