CN202171094U - 一种轮式内窥机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮式内窥机器人，包括组成四连杆机构的主体支架、第一升高支架、第二升高支架和辅助支架，主体支架和驱动装置连接在一起；第一升高支架一端和主体支架后部相连、另一端和辅助支架后部相连，第二升高支架一端和主体支架前部相连、另一端和辅助支架前部相连；还包括驱动装置，驱动装置两侧安装有车轮，辅助支架上安装有摄像头；还包括和摄像头、驱动装置相连接的信号线。使用时，可调节摄像头的垂直高度；摄像头始终保持水平的状态，使摄像头工作时无盲点；采用爬坡辅助装置，使爬坡更平稳；包括两个驱动装置，方便拆卸，有利于根据驱动装置的外形更换车轮、调整车轮，使车轮的扩展性更高。

Description

一种轮式内窥机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人，尤其涉及一种用于管道探测的内窥机器人。

背景技术

管道机器人是一种可沿管道内部或外部自动行走、携带一种或多种完成相关管道作业的作业装置，比如摄像头、传感器件、焊接装置、防腐喷涂装置、操作手、喷枪、刷子等装置，以便于在生产、施工、维护的过程中完成相关的管道作业。

管道机器人按能源供给方式可分为有缆机器人和无缆机器人，有缆机器人由于使用缆线连接机器人和外部控制器，机器人在管道中行走时拖着缆绳前进，其缺点在于当机器人爬坡时或越过障碍物时，缆绳会与管道壁发生摩擦。现有技术中管道机器人的车轮不方便拆卸，其车轮的扩展性不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中缆绳会与管道壁发生摩擦、车轮扩展性不高等缺陷，提供一种轮式内窥机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括组成四连杆机构的主体支架、驱动装置、第一升高支架、第二升高支架和辅助支架，所述主体支架和所述驱动装置铰接在一起；所述第一升高支架一端和所述主体支架后部铰接、另一端和所述辅助支架后部铰接，所述第二升高支架一端和所述主体支架前部铰接、另一端和所述辅助支架前部铰接；还包括驱动装置，所述驱动装置两侧安装有车轮，所述辅助支架上安装有摄像头；所述摄像头、驱动装置设有与它们相连接的信号线。

在本实用新型轮式内窥机器人中，所述第一升高支架和第二升高支架长度相等。

在本实用新型轮式内窥机器人中，所述辅助支架上设置有摄像头外壳，所述摄像头安装在所述摄像头外壳内部。

在本实用新型轮式内窥机器人中，所述辅助支架上安装有光源。

在本实用新型轮式内窥机器人中，所述摄像头外壳两侧设有加强筋。

在本实用新型轮式内窥机器人中，所述主体支架后部连接有爬坡辅助装置，所述爬坡辅助装置和所述主体支架活动连接在一起，所述爬坡辅助装置包括支架和安装在所述支架两侧的辅助轮、。

在本实用新型轮式内窥机器人中，所述驱动装置包括两个结构相同的驱动装置，第一驱动装置驱动所述第一驱动装置外侧安装的车轮、，第二驱动装置驱动所述第二驱动装置外侧安装的车轮、。

在本实用新型轮式内窥机器人中，所述爬坡辅助装置末端活动连接有防水连接器，所述防水连接器连接有防水拖线，所述信号线安装在所述防水拖线内。

在本实用新型轮式内窥机器人中，还包括用于安装车轮的轮毂，所述车轮内安装有防水密封圈。

本实用新型，具有以下有益效果：本实用新型轮式内窥机器人中，主体支架、第一升高支架、第二升高支架和辅助支架组成四杆连杆机构，主体支架是固定的，相当于机架，第一升高支架和第二升高支架相当于摇杆，辅助支架相当于连杆。使用时，可以调节辅助支架上的摄像头的垂直高度，使摄像头工作时无盲点。

本实用新型轮式内窥机器人的爬坡辅助装置和所述主体支架活动连接在一起，支架两侧分别安装有第一辅助轮、第二辅助轮，当机器人爬坡时，避免防水连接器和拖线与管道内壁、地面发生摩擦，使爬坡更平稳。

本实用新型轮式内窥机器人的驱动装置包括两个结构相同的驱动装置，方便拆卸，有利于根据驱动装置的外形更换车轮、调整车轮，使车轮的扩展性更高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的立体图；

图2是本实用新型实施例的俯视图；

图3是本实用新型实施例的主视图；

图4是本实用新型实施例的前视图；

图5是本实用新型实施例中爬坡时的侧视图；

图6是本实用新型实施例中驱动装置的俯视方向的全剖图；

图7是本实用新型实施例中驱动装置的局部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示，本实用新型轮式内窥机器人中，在主体支架10上安装驱动装置、第一升高支架201、第二升高支架202和辅助支架21，主体支架10、第一升高支架201、第二升高支架202和辅助支架21组成四杆连杆机构。主体支架10是固定的，相当于机架；第一升高支架201一端和所述主体支架10后部采用活动连接，另一端和所述辅助支架21后部采用活动连接，第二升高支架202一端和所述主体支架10前部采用活动连接、另一端和所述辅助支架21前部采用活动连接，其中，第一升高支架201和第二升高支架202相当于摇杆，辅助支架21相当于连杆。活动连接的方式比如销连接。

辅助支架21的作用有两点：第一，作为连杆，连接第一升高支架201、第二升高支架202；

第二，安装相关附件，比如作业物件、附属物件等。

在辅助支架上安装有摄像头231、摄像头外壳232，将摄像头231安装在摄像头外壳232内。摄像头232可360度旋转，采用高变焦设计，使图像清晰。在辅助支架上安装有光源22，光源22使管道内明亮，以提高摄像头231拍摄的两面质量。光源22的数量和类型可根据需要进行选择，本实施例中选用两个光源22。光源22和摄像头231用螺钉紧固连接在辅助支架21上。

在辅助支架上安装有用于固定所述摄像头外壳232的加强筋24，使摄像头外壳232固定的牢固。

本实用新型轮式内窥机器人由于采用连杆设计，使用时，手动调节第一升高支架201、第二升高支架202，以实现：

第一，由于第一向度支架201和第二升高支架202的长度相等，调节连杆机构可以使摄像头外壳232始终处于水平状态，以使安装在辅助支架21上的摄像头231始终保持水平的状态，使摄像头231工作时无盲点；

第二，调整机身的高度，进行不同角度的的拍摄，可以避过低处障碍使摄像头可以拍到更远处的图像。

本实用新型轮式内窥机器人还包和摄像头231、驱动装置30相连接的信号线，用于给外部控制器传输信号，还包括控制驱动装置的控制线；信号线和控制线安装在防水拖线43内部；通过防水连接器连接爬坡辅助装置与防水拖线43。

如图5所示，本实用新型轮式内窥机器人还包括安装在主体支架10后部的爬坡辅助装置，所述爬坡辅助装置和所述主体支架10活动连接在一起，所述爬坡辅助装置包括用于安装车轮的支架，支架两侧分别安装有第一辅助轮411、第二辅助轮412。第一辅助轮411和第二辅助轮412的直径比车轮的直径小，当机器人在平面上行走的时候，第一辅助轮411和第二辅助轮412并不与地面接触；当机器人爬坡时，第一辅助轮411和第二辅助轮412与地面接触，由于第一辅助轮411和第二辅助轮412与地面有一定距离，避免防水连接器42和拖线43与管道内壁、地面发生摩擦，使爬坡更平稳。

如图6-7所示，本实用新型轮式内窥机器人的驱动装置包括两个结构相同的驱动装置，分别为第一驱动装置301、第二驱动装置302，第一驱动装置驱动第一车轮381、第二车轮382，第二驱动装置驱动第三车轮383、第四车轮384。第一驱动装置301、第二驱动装置302分别安装在主体支架10的两侧，方便拆卸，有利于根据驱动装置的外形更换车轮、调整车轮，使车轮的扩展性更高。

具体地，在第一驱动装置301中，第一电机311输出回转运动，通过第一齿轮32传递给第二齿轮33；第二齿轮33与轴35用销钉紧固连接，同步带轮34与轴35销钉连接，轮毂390用螺钉紧固连接在轴35上，轮胎卡紧在轮毂390上；第二齿轮33转动时，带动轴35同步转动，轴35带动同步带轮34和轮毂390同步转动，带动轮胎转动，以驱动第二车轮382转动；同步带36同时将运动传递到同步带36另一端的同步轮上，再通过轴和轮毂让轮胎转动，以驱动第一车轮381转动，

同理，第二驱动装置302中的第二电机312驱动第三车轮383、第四车轮384的转动。通过控制第一电机311、第二电机312，实现前进或后退的运动。本实用新型中，车轮安装在轮毂上，车轮内安装有防水密封圈，以防止水进行车轮。采用四轮驱动，可用于水下、草地、沙地、泥泞、陡坡等道路，是一款可适用于较大管径的管道内窥检测的机器人，适用管径范围在350mm至2000mm，可用于泥沙、污水、毒气等恶略环境的检测。

本实用新型轮式内窥机器人的驱动装置中，第一电机311驱动的第一车轮381、第二车轮382为第一组车轮，第二电机312驱动的第三车轮383、第四车轮384为第二组车轮，可选择拆卸其中的一组车轮或两组车轮；驱动装置的外壳易拆卸，方便添加其它元件。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种轮式内窥机器人，其特征在于：

包括组成四连杆机构的主体支架(10)、第一升高支架(201)、第二升高支架(202)和辅助支架(21)，所述主体支架(10)和所述驱动装置铰接在一起；所述第一升高支架(201)一端和所述主体支架(10)后部铰接、另一端和所述辅助支架(21)后部铰接，所述第二升高支架(202)一端和所述主体支架(10)前部铰接、另一端和所述辅助支架(21)前部铰接；

还包括驱动装置，所述驱动装置两侧安装有车轮，所述辅助支架(21)上安装有摄像头(231)；所述摄像头(231)、驱动装置(30)设有与它们相连接的信号线。

2.根据权利要求1所述的轮式内窥机器人，其特征在于，所述第一升高支架(201)和第二升高支架(202)长度相等。

3.根据权利要求2所述的轮式内窥机器人，其特征在于，所述辅助支架(12)上设置有摄像头外壳(232)，所述摄像头(231)安装在所述摄像头外壳(232)内部。

4.根据权利要求3所述的轮式内窥机器人，其特征在于，所述辅助支架(12)上安装有光源(22)。

5.根据权利要求4所述的轮式内窥机器人，其特征在于，所述摄像头外壳(232)两侧设有加强筋(24)。

6.根据权利要求1所述的轮式内窥机器人，其特征在于，所述主体支架(10)后部连接有爬坡辅助装置，所述爬坡辅助装置和所述主体支架(10)活动连接在一起，所述爬坡辅助装置包括支架和安装在所述支架两侧的辅助轮(411、412)。

7.根据权利要求1所述的轮式内窥机器人，其特征在于，所述驱动装置包括两个结构相同的驱动装置，第一驱动装置(301)驱动所述第一驱动装置(301)外侧安装的车轮(381、382)，第二驱动装置(302)驱动所述第二驱动装置(302)外侧安装的车轮(383、384)。

8.根据权利要求1所述的轮式内窥机器人，其特征在于，所述爬坡辅助装置末端活动连接有防水连接器(42)，所述防水连接器(42)连接有防水拖线(43)，所述信号线安装在所述防水拖线(43)内。

9.根据权利要求1-8中任意一项权利要求所述的轮式内窥机器人，其特征在于，还包括用于安装车轮的轮毂，所述车轮内安装有防水密封圈。

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