一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人的制作方法

allin2025-02-08  59


本发明涉及管道机器人,特别涉及一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人。


背景技术:

1、现有技术中,管道机器人运用于一些管道的修复或者勘察,但是现有的管道机器人多数采用滚轮的方式进行行走,但是无法应用于垂直的管道,而市场上出现了一款利用蹼爪抓住管道内壁的管道机器人,将其运用于垂直的管道,但是,该管道机器人行走的时候直接通过伸缩的方向进行爬行,幅度比较大、速度比较快,不易控制行走的位移。


技术实现思路

1、本发明的目的:为了克服现有技术的缺陷,本发明提供了一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,其采用电机螺杆的方式带动抵靠件径向宽度的调节,并进一步的带动前肢体和后肢体爬行,从而带动管道机器人行走,行走的量通过螺杆转动进行控制,使其在行走的时候比较容易控制行走的位移。

2、本发明公开涉及一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,包括安装轴、前肢体、后肢体以及驱动前后肢体相对伸缩的驱动电机,前肢体和后肢体沿安装轴轴向间隔分布,其特征在于:前肢体和后肢体均设置有鞋踢式支撑件和滑移件,鞋踢式支撑件沿安装轴周向间隔分布有多组,鞋踢式支撑件包括支撑连杆和抵靠件,滑移件导向滑移在安装轴上,支撑连杆包括从动支撑杆和驱动支撑杆,从动支撑杆一端铰接设置在安装轴上,另一端铰接设置在抵靠件上,驱动支撑杆一端铰接设置在滑移件上,另一端铰接设置在抵靠件上,所述安装轴上转动设置有前肢驱动螺杆和后肢驱动螺杆,前肢驱动螺杆与前肢体上的滑移件螺纹配合,后肢驱动螺杆与后肢体上的滑移件螺纹配合,所述安装轴包括分体式设置的前安装轴和后安装轴,所述前安装轴包括有内轴和外轴,内轴与外轴螺纹配合形成伸缩杆结构,所述前肢驱动螺杆亦包括有外杆体和内杆体,内杆体部分插入至外杆体内形成伸缩杆结构,且内杆体与外杆体周向转动限位轴向滑移配合,所述后安装轴上设置有主动轮和从动轮,主动轮与驱动电机输出轴联动配合,从动轮与主动轮联动配合,内杆体位于从动轮的一侧,后肢驱动螺杆位于从动轮的另一侧,后安装轴上对应从动轮与内杆体之间设有用于控制两者联动的第一电磁阀,还包括有第一十字万向节,内杆体和第一电磁阀经第一十字万向节连接,后安装轴上对应后肢驱动螺杆和从动轮之间设有用于控制两者联动的第二电磁阀,还包括有第二十字万向节、控制内轴与主动轮联动配合的第三电磁阀,内轴经第二十字万向节与第三电磁阀连接,还包括有用于电路供电的供电盒以及控制电路的控制盒。

3、采用上述技术方案,使用时,供电盒给予驱动电机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和控制盒电力,此时,控制盒通过控制电路即可控制各零部件配合工作,驱动电机可以带动前肢驱动螺杆和后肢驱动螺杆配合转动,从而实现滑移件的配合滑移,当前肢体的滑移件滑动至指定位置时,前肢体上的抵靠件通过驱动支撑杆带动使其摆动,再通过从动支撑杆的配合使其支撑在管道的内壁上,进一步的,后肢驱动螺杆带动后肢体上的滑移件向前滑移,从而使得后肢体上的抵靠件向前位移并向管道内壁靠近,当后肢体上的滑移件滑移至指定位置时,后肢体上的抵靠件即可支撑在管道内壁上,此时,前肢驱动螺杆带动前肢体上的滑移件回退,从而松开管道内壁,此时,内轴相对转动,同时,前肢驱动螺杆可以限制外轴相对转动,从而使得在内轴转动的时候外轴可以向前移动,进一步的当内轴转动至指定位置,前肢驱动螺杆带动前肢体上的滑移件前移,从而将对应的抵靠件撑开抓住管道内壁,进一步的驱动电机驱动后肢驱动螺杆转动,后肢体上的滑移件滑移从而带动后肢体上的抵靠件脱离管道内壁,进一步的驱动电机带动内轴反向转动,从而将整个后肢体向前拖,往复该操作即可实现其行走,伸缩杆结构可以便于内轴和外轴相对活动以及内杆体和外杆体相对活动,并且通过第一十字万向节和第二十字万向节的配合还可以使其在管道转弯处转弯,并且不影响外杆体和内轴的转动。

4、本发明的再进一步设置:还包括有第一连接件和第二连接件,所述第一十字万向节设置有两个并位于第一连接件的两端,内杆体和第一电磁阀经第一连接件两端的第一十字万向节连接,所述第二十字万向节设置有两个并位于第二连接件的两端,内轴和第三电磁阀经第二连接件两端的第二十字万向节连接,还包括有用于驱动第一十字万向节和第二十字万向节复位的第一弹性复位件。

5、采用上述技术方案,当前肢体和后肢体行走至管道转弯处时,通过万向节结构前肢体和后肢体可以相对转动,从而进行一个转弯,进一步的,通过弯道后,第一弹性复位件带动前肢体和后肢体复位,使其保持直线行走,通过连接件作为中间的衔接件,使得两头均呈现一个十字万向节连接,避免前后肢体在转弯的时候相互干扰,而且可以增加转弯角度的范围。

6、本发明的再进一步设置:所述抵靠件包括底座和抵靠板,所述抵靠板中部铰接设置在底座上,且底座上对应抵靠板相对的两侧设置有第二弹性复位件。

7、采用上述技术方案,抵靠板可以相对摆动作出自适应的角度调节,并通过第二弹性复位件进行复位,使其在使用的时候具有一个缓冲和复位的力。

8、本发明的进一步设置:第一弹性复位件包括第一安装座、第二安装座、第一顶销、第二顶销、第一复位弹簧和第二复位弹簧,所述第一安装座铰接设置在后肢体上,第二安装座一侧与第一安装座铰接,另一侧与前肢体铰接形成万向节结构,第一顶销导向滑移在第一安装座上,第一复位弹簧的一端作用在后肢体或第一安装座上,另一端作用在第一顶销上,以使第一顶销伸出并支撑在第二安装座上,第二顶销导向滑移在第二安装座上,第二复位弹簧的一端作用于第二安装座上,另一端作用于第二顶销上,以使第二顶销伸出并作用在前肢体上。

9、采用上述技术方案,前肢体和后肢体相对转弯的时候,通过第一安装座和第二安装座的相对转动可以作出自适应调节,不影响其正常的转弯,并且灵活性更强。

10、本发明的进一步设置:所述安装轴上对应前肢体和后肢体位置还设有辅助支撑臂、设于辅助支撑臂上的浮动件以及用于适配浮动件浮动的弹性支撑件,浮动件上转动设置有支撑滚轮。

11、采用上述技术方案,可以在抵靠件脱离管道内壁的时候起到一个辅助支撑的作用,进一步的防止应用该结构的机器人偏斜。

12、本发明的进一步设置:所述抵靠板的外侧面呈弧形设置形成可与管道内壁贴合的抵靠面。

13、采用上述技术方案,可以增加接触的面积,使其在支撑的时候更加稳定。



技术特征:

1.一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,包括安装轴(1)、前肢体(2)、后肢体(3)以及驱动前后肢体相对伸缩的驱动电机(4),前肢体(2)和后肢体(3)沿安装轴(1)轴向间隔分布,其特征在于:前肢体(2)和后肢体(3)均设置有鞋踢式支撑件(5)和滑移件(6),鞋踢式支撑件(5)沿安装轴(1)周向间隔分布有多组,鞋踢式支撑件(5)包括支撑连杆(51)和抵靠件(52),滑移件(6)导向滑移在安装轴(1)上,支撑连杆(51)包括从动支撑杆(511)和驱动支撑杆(512),从动支撑杆(511)一端铰接设置在安装轴(1)上,另一端铰接设置在抵靠件(52)上,驱动支撑杆(512)一端铰接设置在滑移件(6)上,另一端铰接设置在抵靠件(52)上,所述安装轴(1)上转动设置有前肢驱动螺杆(7)和后肢驱动螺杆(8),前肢驱动螺杆(7)与前肢体(2)上的滑移件(6)螺纹配合,后肢驱动螺杆(8)与后肢体(3)上的滑移件(6)螺纹配合,所述安装轴(1)包括分体式设置的前安装轴(11)和后安装轴(12),所述前安装轴(11)包括有内轴(111)和外轴(112),内轴(111)与外轴(112)螺纹配合形成伸缩杆结构,所述前肢驱动螺杆(7)亦包括有外杆体(72)和内杆体(71),内杆体(71)部分插入至外杆体(72)内形成伸缩杆结构,且内杆体(71)与外杆体(72)周向转动限位轴向滑移配合,所述后安装轴(12)上设置有主动轮(91)和从动轮(92),主动轮(91)与驱动电机(4)输出轴联动配合,从动轮(92)与主动轮(91)联动配合,内杆体(71)位于从动轮(92)的一侧,后肢驱动螺杆(8)位于从动轮(92)的另一侧,后安装轴(12)上对应从动轮(92)与内杆体(71)之间设有用于控制两者联动的第一电磁阀(100),还包括有第一十字万向节(200),内杆体(71)和第一电磁阀(100)经第一十字万向节(200)连接,后安装轴(12)上对应后肢驱动螺杆(8)和从动轮(92)之间设有用于控制两者联动的第二电磁阀(300),还包括有第二十字万向节(400)、控制内轴(111)与主动轮(91)联动配合的第三电磁阀(500),内轴(111)经第二十字万向节(400)与第三电磁阀(500)连接,还包括有用于电路供电的供电盒(600)以及控制电路的控制盒(700)。

2.根据权利要求1所述的一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,其特征在于:还包括有第一连接件(800)和第二连接件(900),所述第一十字万向节(200)设置有两个并位于第一连接件(800)的两端,内杆体(71)和第一电磁阀(100)经第一连接件(800)两端的第一十字万向节(200)连接,所述第二十字万向节(400)设置有两个并位于第二连接件(900)的两端,内轴(111)和第三电磁阀(500)经第二连接件(900)两端的第二十字万向节(400)连接,还包括有用于驱动第一十字万向节(200)和第二十字万向节(400)复位的第一弹性复位件。

3.根据权利要求1或2所述的一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,其特征在于:所述抵靠件(52)包括底座(521)和抵靠板(522),所述抵靠板(522)中部铰接设置在底座(521)上,且底座(521)上对应抵靠板(522)相对的两侧设置有第二弹性复位件(523)。

4.根据权利要求2所述的一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,其特征在于:第一弹性复位件包括第一安装座(1001)、第二安装座(1002)、第一顶销(1003)、第二顶销(1004)、第一复位弹簧(1005)和第二复位弹簧(1006),所述第一安装座(1001)铰接设置在后肢体(3)上,第二安装座(1002)一侧与第一安装座(1001)铰接,另一侧与前肢体(2)铰接形成万向节结构,第一顶销(1003)导向滑移在第一安装座(1001)上,第一复位弹簧(1005)的一端作用在后肢体(3)或第一安装座(1001)上,另一端作用在第一顶销(1003)上,以使第一顶销(1003)伸出并支撑在第二安装座(1002)上,第二顶销(1004)导向滑移在第二安装座(1002)上,第二复位弹簧(1006)的一端作用于第二安装座(1002)上,另一端作用于第二顶销(1004)上,以使第二顶销(1004)伸出并作用在前肢体(2)上。

5.根据权利要求1或2所述的一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,其特征在于:所述安装轴(1)上对应前肢体(2)和后肢体(3)位置还设有辅助支撑臂(2000)、设于辅助支撑臂(2000)上的浮动件(3000)以及用于适配浮动件(3000)浮动的弹性支撑件(4000),浮动件(3000)上转动设置有支撑滚轮(5000)。

6.根据权利要求3所述的一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,其特征在于:所述抵靠板(52)的外侧面呈弧形设置形成可与管道内壁贴合的抵靠面。


技术总结
本发明公开涉及一种鞋踢式电驱双切换行走管道机器人,包括安装轴、前肢体、后肢体以及驱动电机,前肢体和后肢体均设置有鞋踢式支撑件和滑移件,鞋踢式支撑件包括支撑连杆和抵靠件,安装轴上设有前肢驱动螺杆和后肢驱动螺杆,安装轴包括前安装轴和后安装轴,前安装轴包括有内轴和外轴,前肢驱动螺杆包括外杆体和内杆体,还包括有第一十字万向节、第一电磁阀、第二电磁阀、第二十字万向节、第三电磁阀,还包括有用于电路供电的供电盒以及控制电路的控制盒,其采用电机螺杆的方式带动抵靠件径向宽度的调节,并进一步的带动前肢体和后肢体爬行,从而带动管道机器人行走,行走的量通过螺杆转动进行控制,使其在行走的时候比较容易控制行走的位移。

技术研发人员:周玲卫,尹钢,周蜜,张永祥
受保护的技术使用者:浙江豪中豪健康产品有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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