一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型專利提供了一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，屬于管道機(jī)器人領(lǐng)域。其特征是包括:機(jī)架，履帶輪式行走機(jī)構(gòu)，管徑自適應(yīng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，管道清潔機(jī)構(gòu)，攝像頭升降機(jī)和紅外檢測(cè)裝置。4個(gè)履帶輪分布在機(jī)架的4個(gè)角，帶動(dòng)整機(jī)行走，可伸縮的電動(dòng)推桿控制履帶輪與機(jī)架之間的角度可變，使得履帶輪緊貼管壁。攝像頭升降架一端設(shè)置在機(jī)架上，另一端安裝攝像頭單元和輔助光源。紅外檢測(cè)裝置，安裝在適當(dāng)?shù)母叨龋l(fā)出不同的控制信號(hào)，控制機(jī)器人行走、越障和轉(zhuǎn)向。本實(shí)用新型專利的管道清潔機(jī)器人具有可自適應(yīng)管徑變化，越障能力強(qiáng)，負(fù)載能力強(qiáng)，彎道通過(guò)性好，管道與履帶輪的磨損較小，可自動(dòng)調(diào)整并保持平穩(wěn)正立行走和清潔無(wú)死角的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)領(lǐng)域使用管道內(nèi)機(jī)器人，尤其是涉及一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]管道如電站管道，輸油管道，天然氣、煤氣等輸氣管道，輸、排水管道，樓宇中央空調(diào)管道等，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用，管道內(nèi)壁不再像新鋪設(shè)的管道一樣光滑和形狀規(guī)則，會(huì)出現(xiàn)不同程度的結(jié)垢和雜質(zhì)的粘附，從而造成管道內(nèi)壁的凹凸不平。如輸水管道內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生水垢、銹斑等形式多樣的沉淀物，輸油管道出現(xiàn)內(nèi)徑堵塞，這樣大大增加流體輸送過(guò)程中的阻力，使得管道的輸送能力大為降低，而且還會(huì)對(duì)管道材料造成腐蝕和傷害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使管道破裂，造成運(yùn)輸流體的外泄，甚至爆裂的危險(xiǎn)情況。因此從經(jīng)濟(jì)角度和安全角度考慮，需要研發(fā)管道機(jī)器人解決以上狀況。
[0003]管道機(jī)器人作為一種高智能、高自動(dòng)化的管內(nèi)爬行設(shè)備因需要逐步發(fā)展起來(lái)，這種新型的設(shè)備在管道作業(yè)中起著運(yùn)載各種作業(yè)工具的作用。管道機(jī)器人是一種可沿管道內(nèi)行走的機(jī)械裝置，能進(jìn)入人所不及、復(fù)雜多變的非結(jié)構(gòu)管道環(huán)境中，通過(guò)攜帶一種或多種傳感器及操作裝置如超聲傳感器、渦流傳感器、管道清理裝置、管道裂紋及管道接口焊接裝置、防腐噴涂裝置等，在遠(yuǎn)程控制下完成管道檢測(cè)、清理和焊接等作業(yè)，以保障管道安全和暢通無(wú)阻地工作。目前工業(yè)領(lǐng)域使用的管道內(nèi)機(jī)器人多種多樣，按功能不同大致可分為:管道清潔機(jī)器人、管道檢測(cè)機(jī)器人和管道補(bǔ)口機(jī)器人。
[0004]大部分管道機(jī)器人還只能在特定管徑的管道運(yùn)行，而實(shí)際工況是管道機(jī)器人需要爬行的管徑不是單一不變的。比如，第一次需要清洗的管道為400mm，第二次清洗的管道為500mm或者600mm。由于長(zhǎng)期使用的管道會(huì)出現(xiàn)凹凸，因此需在不同的管徑的管道中收縮和張開行走機(jī)構(gòu)，使得管道機(jī)器人能夠在不同的管徑中行走，遇到障礙時(shí)能夠順利通過(guò)。為使管內(nèi)機(jī)器人欲在管內(nèi)平穩(wěn)、可靠的啟停、行走，行走機(jī)構(gòu)需要以適當(dāng)?shù)恼龎毫壕o在管壁上，為管道機(jī)器人的爬行提供足夠的摩擦力；當(dāng)管徑變化時(shí)，行走機(jī)構(gòu)與管壁之間的壓緊力保持穩(wěn)定。為實(shí)現(xiàn)適應(yīng)管徑變化的功能，主要采用彈簧封閉力機(jī)構(gòu)，當(dāng)管徑變化范圍較大時(shí)，易失去常封閉力的特性，管道機(jī)器人的牽引力將不再穩(wěn)定，機(jī)器人的工作可靠性將受到很大的限制；目前所研制的管道機(jī)器人基本上還是實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，負(fù)載低，越障能力差，只能從事管道除塵、檢測(cè)等負(fù)載能力較低的單一作業(yè)。
[0005]目前對(duì)管道清潔機(jī)器人的研究較多，如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201320854277.1的中國(guó)實(shí)用新型專利，公告日為2014-07-30，記載了一種由主機(jī)吸附機(jī)構(gòu)和導(dǎo)管組成的復(fù)合履帶管道機(jī)器人裝置，主機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)兩側(cè)的復(fù)合履帶機(jī)構(gòu)，同時(shí)主機(jī)上的吸附機(jī)構(gòu)與導(dǎo)管接口連通，保證其吸附于管壁，無(wú)需借助吸盤產(chǎn)生負(fù)壓，僅通過(guò)履帶上強(qiáng)力磁鐵的磁力作用，即可實(shí)現(xiàn)行進(jìn)作業(yè)。但是該機(jī)器人不能適應(yīng)管徑變化，負(fù)載能力和越障能力不強(qiáng)，不能有效吸附對(duì)于垂直或者傾斜角度較大的非磁性材料。再如申請(qǐng)?zhí)枮镃N105135151A的中國(guó)發(fā)明專利，公告日為2015-12-09，記載了一種由螺旋機(jī)構(gòu)、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)、平行四邊形機(jī)構(gòu)組成的具有主動(dòng)適應(yīng)和自適應(yīng)功能的履帶式管道機(jī)器人，能夠主動(dòng)適應(yīng)不同管道直徑的變化并保持履帶與管道內(nèi)壁之間有一定的壓力，可越過(guò)管道表面凹凸不平的局部障礙，但是該機(jī)器人外形過(guò)長(zhǎng)，彎道通過(guò)性較差，且采用搖桿滑塊機(jī)構(gòu)、平行四邊形機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)適應(yīng)管徑變化，機(jī)構(gòu)在調(diào)整過(guò)程中容易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)，即卡死現(xiàn)象，在管道中較難處理，且機(jī)器人的負(fù)載能力不強(qiáng)，無(wú)法攜帶更多的檢測(cè)或清洗裝置等。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決【背景技術(shù)】中提到的諸多問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可適應(yīng)不同管徑變化，負(fù)載能力強(qiáng)，越障能力強(qiáng)，可適應(yīng)管道的彎道和任意坡度的履帶輪式管道清潔機(jī)器人。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型為一種可清潔帶有不規(guī)則轉(zhuǎn)角和任意坡度范圍的管道的履帶輪式機(jī)器人。包括:履帶輪行走機(jī)構(gòu)為4個(gè)履帶輪，均由中心齒輪、3個(gè)均布二級(jí)齒輪、3個(gè)三級(jí)齒輪和履帶對(duì)應(yīng)嚙合而成，帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器人行走;管徑自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可伸縮的電動(dòng)推桿控制機(jī)架與履帶輪之間的角度可變，以適應(yīng)不同管徑變化;清潔裝置，兩側(cè)臂架配合彈簧伸縮桿，起到清潔時(shí)避免管壁微小障礙的作用;紅外檢測(cè)裝置，安裝在適當(dāng)?shù)母叨?，發(fā)出不同的控制信號(hào)，控制機(jī)器人行走、越障和轉(zhuǎn)向。
[0008]所述履帶輪行走機(jī)構(gòu)，主動(dòng)力由4個(gè)步進(jìn)電機(jī)提供，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)中心齒輪運(yùn)動(dòng)，中心齒輪與3個(gè)均布二級(jí)齒輪嚙合，3個(gè)二級(jí)齒輪又分別與3個(gè)三級(jí)齒輪嚙合，構(gòu)成二級(jí)減速增力傳動(dòng)，三級(jí)齒輪與履帶輪嚙合，帶動(dòng)履帶輪行走。齒輪通過(guò)轉(zhuǎn)軸固定在可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連板上，連板間有調(diào)節(jié)彈簧連接，使得與履帶嚙合的三級(jí)齒輪有微小活動(dòng)空間，保證存在加工誤差的前提下齒輪與履帶正確嚙合，且可防止卡齒。履帶輪本身保證機(jī)器人有較好的越障能力，4個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可提供足夠的牽引力，使該機(jī)器人的負(fù)載能力強(qiáng)。
[0009]所述管徑自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過(guò)兩個(gè)伸縮的電動(dòng)推桿調(diào)節(jié)履帶輪與機(jī)架的夾角，推桿連接有兩個(gè)對(duì)稱的升降連桿，升降連桿可繞穿過(guò)步進(jìn)電機(jī)架的細(xì)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)管道直徑變大時(shí)，電動(dòng)推桿伸出長(zhǎng)度下降，推桿伸出最短狀態(tài)，履帶輪向下擺動(dòng)，與管道緊密貼合，當(dāng)管道直徑變大時(shí)，電動(dòng)推桿伸長(zhǎng)到最大，履帶輪向上擺動(dòng)，與管道緊密貼合。
[0010]所述清潔裝置，由舵機(jī)控制機(jī)械臂，板型機(jī)械臂I和板型機(jī)械臂2通過(guò)機(jī)械臂支撐架連接組成關(guān)節(jié)I，方形機(jī)械臂為機(jī)械臂2，方形機(jī)械臂通過(guò)避障彈簧伸縮桿與側(cè)面清潔刷相連，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)管壁的清潔。后部舵機(jī)安裝在支撐平臺(tái)上，通過(guò)一字舵機(jī)盤和底面清潔刷相連，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)控制清潔刷上升和下降，以完成不同直徑的管道的清潔。
[0011 ]所述紅外檢測(cè)裝置，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)沒(méi)有障礙時(shí)，電平為低電平，監(jiān)測(cè)到有障礙時(shí)，電平變?yōu)楦唠娖?。該履帶輪式管道機(jī)器人分別在前左右安裝了三個(gè)紅外傳感器。主控制器可以設(shè)置三個(gè)端口用來(lái)檢測(cè)電平變化，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)避障。利用三軸陀螺儀與三軸加速度計(jì)，檢驗(yàn)校核角度，通過(guò)端口讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)機(jī)器人處于傾斜狀態(tài)時(shí)，通過(guò)MPU6050三軸陀螺儀的實(shí)時(shí)偏差值判斷傾斜方向，并控制清潔臂向兩側(cè)平推，使機(jī)器人原地調(diào)整水平位置，一次平推后陀螺儀再次檢查與水平位置時(shí)偏差值。
[0012]履帶輪式管道機(jī)器人采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器采用直流角位移伺服電動(dòng)機(jī)舵機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。
[0013]履帶輪式管道機(jī)器在管道中行進(jìn)時(shí)，如果突發(fā)電力系統(tǒng)崩潰，可提供三種方式將管道機(jī)器人移出管道，第一種是啟動(dòng)備用電力系統(tǒng)，繼續(xù)支撐機(jī)器人完成清潔工作，第二種充分利用負(fù)載能力強(qiáng)的特性，使機(jī)器人攜帶小車?yán)K索裝置，失電時(shí)控制小車帶動(dòng)機(jī)器人行走，第三種充分利用管道兩端開口中間封閉的特點(diǎn)，利用外界流體的動(dòng)力，使機(jī)器人被沖刷出來(lái)。
[0014]清潔裝置中，兩側(cè)機(jī)械臂為可拆卸機(jī)械臂，可更換以適應(yīng)不同直徑管道的清洗。同時(shí)，該管道清潔裝置可替換為管道檢測(cè)裝置，管道補(bǔ)口裝置和焊接裝置等。
[0015]—種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人的有益技術(shù)效果為:新穎、實(shí)用、高效，可有效解決現(xiàn)有管道機(jī)器人負(fù)載能力低，越障能力差，不能穩(wěn)定適應(yīng)管變化的缺點(diǎn)，可批量生產(chǎn)，具有較好的推廣和使用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2是履帶輪行走機(jī)構(gòu)爆炸結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖3是清潔機(jī)構(gòu)圖((a)左右清潔臂、(b)底部清潔裝置)。
[0019]圖4是機(jī)器人適應(yīng)最小管徑狀態(tài)圖。
[0020]圖5是機(jī)器人適應(yīng)最大管徑狀態(tài)圖。
[0021 ]圖6是機(jī)器人轉(zhuǎn)彎示意圖。
[0022]圖7是機(jī)器人控制系統(tǒng)運(yùn)行的總體流程圖。
[0023]圖8是機(jī)器人越障檢測(cè)控制流程圖。
[0024]圖9是機(jī)器人轉(zhuǎn)向檢測(cè)控制流程圖。
[0025]圖10是機(jī)器人平衡檢測(cè)控制流程圖。
[0026]圖11是機(jī)器人控制系統(tǒng)實(shí)際連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]結(jié)合圖1一 11對(duì)本實(shí)用新型做出進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]該清潔機(jī)器人由履帶(I)，側(cè)面清潔刷(2)，方形機(jī)械臂(3)，避障彈簧(4)，板型機(jī)械臂1(5)，舵機(jī)(6)，板型機(jī)械臂2(7)，升降連桿(8)，步進(jìn)電機(jī)(9)，機(jī)架(10)，推桿(11)，電動(dòng)推桿(12)，多功能舵機(jī)架(13)，圓形舵機(jī)盤(14)，細(xì)軸(15)，中心齒輪(16)，二級(jí)齒輪
(17)，三級(jí)齒輪(18)，3號(hào)軸(19)，2號(hào)軸(20)，中心軸(21)，聯(lián)軸器(22)，機(jī)械臂支撐架(23)，擺動(dòng)軸(24)，底面清潔刷(25)，一字舵機(jī)盤(26)，支撐平臺(tái)(27)，步進(jìn)電機(jī)機(jī)架(28)，連板
[29]，調(diào)節(jié)彈簧(30)組成，如圖1所示。
[0029]圖2所示為履帶輪行走機(jī)構(gòu)爆炸結(jié)構(gòu)圖，清楚地表達(dá)了履帶輪的組成及其連接關(guān)系。步進(jìn)電機(jī)固定在步進(jìn)電機(jī)架上，通過(guò)聯(lián)軸器與中心軸相連，中心軸通過(guò)鍵與中心齒輪相連，中心軸和中心齒輪之間均勻貫穿著3個(gè)連板，連板沿中心軸向外依次為2號(hào)軸和3號(hào)軸和固定其上的二級(jí)齒輪和三級(jí)齒輪，三級(jí)齒輪與履帶嚙合，連板間由調(diào)節(jié)彈簧連接。啟動(dòng)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)中心齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與其嚙合的二級(jí)齒輪運(yùn)動(dòng)，再帶動(dòng)三級(jí)齒輪運(yùn)動(dòng)，最后帶動(dòng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)整機(jī)在管道內(nèi)行走。
[0030]圖3為清潔機(jī)構(gòu)，(a)為左右清潔臂，采用兩個(gè)舵機(jī)提供兩個(gè)自由度，并控制兩側(cè)清潔臂擺動(dòng)，可適應(yīng)較大范圍管徑變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩側(cè)管壁的清潔。(b)為底面清潔裝置，舵機(jī)連接一字舵機(jī)盤，舵機(jī)盤垂直連接底面清潔刷，通過(guò)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制清潔刷上升和下降，以完成不同直徑的管道的清潔，越障時(shí)可把底面清潔刷抬起，方便越障。
[0031]圖4為機(jī)器人適應(yīng)最小管徑的狀態(tài)，此時(shí)電動(dòng)推桿伸長(zhǎng)到最大，履帶輪向上擺動(dòng)，與管道緊密貼合，左右清潔臂關(guān)節(jié)I向內(nèi)側(cè)擺動(dòng)，底面清潔裝置也向上擺動(dòng)，適應(yīng)變小的管徑。當(dāng)管道直徑變大時(shí)，電動(dòng)推桿伸出長(zhǎng)度下降，圖5為推桿伸出最短狀態(tài)，即機(jī)器人所能適應(yīng)的最大管徑，此時(shí)履帶著陸面與底板平行，左右清潔臂關(guān)節(jié)I和關(guān)節(jié)2幾乎在一條直線上，底面清潔裝置下壓，保證有效接觸。
[0032]圖6為機(jī)器人轉(zhuǎn)彎示意圖，采用四個(gè)步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)差速控制即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
[0033]圖7為控制系統(tǒng)運(yùn)行的總體流程圖，管道機(jī)器人的行走與作業(yè)是通過(guò)對(duì)自身電機(jī)與舵機(jī)旋轉(zhuǎn)控制來(lái)完成的，并且通過(guò)傳感器的值進(jìn)行調(diào)整。將機(jī)器人在整個(gè)管道中行走可能執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)策略分為直立行走、越障行走和轉(zhuǎn)向行走三個(gè)部分。
[0034]本實(shí)用新型可用于中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)管道(風(fēng)管)，輸水、石油、天然氣管道的清洗。由于該機(jī)器人承載能力強(qiáng)，可在清潔裝置的基礎(chǔ)上增加管道檢測(cè)裝置或管道檢測(cè)裝置，也可將該管道清潔裝置替換為管道檢測(cè)裝置或管道補(bǔ)口裝置。以完成管道檢測(cè)、補(bǔ)口和焊接等作業(yè)。
[0035]上述應(yīng)用實(shí)例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作出的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，機(jī)械本體由機(jī)架和固定在其上的履帶輪行走機(jī)構(gòu)、管徑適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、管道清潔機(jī)構(gòu)組成;履帶輪行走機(jī)構(gòu)，由固定在步進(jìn)電機(jī)架(28)上的步進(jìn)電機(jī)(9)提供動(dòng)力，其中步進(jìn)電機(jī)架可以繞固定在機(jī)架(10)上的相應(yīng)的擺動(dòng)軸(24)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器(2 2)與中心軸(21)相連，中心軸通過(guò)鍵與中心齒輪(16)相連，其中中心軸和中心齒輪之間均勻貫穿著3個(gè)連板(29)，連板間由調(diào)節(jié)彈簧(30)連接，各連板沿中心軸向外依次為2號(hào)軸(20)和3號(hào)軸(19)和固定在對(duì)應(yīng)軸上的二級(jí)齒輪(17)和三級(jí)齒輪(18)，其中三級(jí)齒輪與履帶(I)嚙合;管徑適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，主要通過(guò)兩個(gè)電動(dòng)推桿(12)調(diào)節(jié)履帶輪與機(jī)架的夾角，推桿(11)對(duì)稱連接有兩個(gè)升降連桿(8)，升降連桿可繞穿過(guò)步進(jìn)電機(jī)架的細(xì)軸(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中推桿的升降可以使履帶輪貼合不同直徑的管壁，管道清潔機(jī)構(gòu)，主要由兩個(gè)固定在多功能舵機(jī)架(13)上的舵機(jī)(6)控制機(jī)械臂擺動(dòng)，其中一個(gè)舵機(jī)架固定在機(jī)架上，通過(guò)圓形舵機(jī)盤(14)和銷軸與板型機(jī)械臂1(5)和板型機(jī)械臂2(7)連接組成關(guān)節(jié)I，其中關(guān)節(jié)I間有機(jī)械臂支撐架(23)固定;方形機(jī)械臂(3)固定在另一個(gè)舵機(jī)架上，與掛在其上的避障彈簧(4)和彈簧另一端連接的側(cè)面清潔刷(2)組成關(guān)節(jié)2;關(guān)節(jié)I末端與關(guān)節(jié)2的舵機(jī)架和圓形舵機(jī)盤相連組成機(jī)構(gòu)整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)管壁側(cè)面的清潔，后部舵機(jī)安裝在固定在機(jī)架上的支撐平臺(tái)(27)上，通過(guò)一字舵機(jī)盤(26)和底面清潔刷(25)相連，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)控制清潔刷上升和下降，以完成不同直徑的管道的清潔，越障時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:包含由I個(gè)中心齒輪，均布的3個(gè)二級(jí)齒輪和3個(gè)三級(jí)齒輪及履帶組成的履帶輪行走機(jī)構(gòu)，由可伸縮電動(dòng)推桿及升降連桿組成的管徑自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和由端部帶彈簧伸縮桿的臂架與清潔刷組成的清潔裝置，分別實(shí)現(xiàn)在管道內(nèi)行走，調(diào)整履帶輪緊貼管壁越障和清潔管道的功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:對(duì)于單個(gè)履帶輪而言，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)中心齒輪運(yùn)動(dòng)，中心齒輪與3個(gè)均布二級(jí)齒輪嚙合，3個(gè)二級(jí)齒輪又分別與3個(gè)三級(jí)齒輪嚙合，構(gòu)成二級(jí)減速增力傳動(dòng)，三級(jí)齒輪與履帶輪嚙合，帶動(dòng)履帶輪行走;齒輪通過(guò)轉(zhuǎn)軸固定在可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連板上，連板間有調(diào)節(jié)彈簧連接，使得與履帶嚙合的三級(jí)齒輪有微小活動(dòng)空間，保證存在加工誤差的前提下齒輪與履帶正確嚙合，且可防止卡齒。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:4個(gè)履帶和齒輪系組成的履帶輪行走機(jī)構(gòu)，保證管道機(jī)器人有較強(qiáng)越障能力的基礎(chǔ)上，也保證了較強(qiáng)的負(fù)載能力，可攜帶更多的清潔工具和備用電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:通過(guò)兩個(gè)伸縮的電動(dòng)推桿調(diào)節(jié)履帶輪與機(jī)架的夾角，保證履帶與機(jī)架傾角可變，不僅可適應(yīng)不同直徑的管壁，還可以獲得更大的牽引力，增大履帶輪與管壁之間的摩擦力，減少壓強(qiáng)，減少對(duì)履帶或者管壁的磨損。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:側(cè)面清潔刷的支撐臂架上端設(shè)計(jì)了彈簧伸縮桿，保證清潔時(shí)無(wú)需調(diào)節(jié)清潔臂，僅利用彈簧桿的伸縮特性便可跨越管道側(cè)壁的微小障礙。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:清潔裝置包括兩側(cè)清潔臂端部的清潔刷和正面的清潔臂端部的清潔刷，兩側(cè)清潔臂隨著行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)做規(guī)律的往復(fù)擺動(dòng)，尾部舵機(jī)往下擺動(dòng)使底面清潔刷壓緊管壁，由于清潔刷為球面外形，為面接觸增大壓力，且保證清潔無(wú)死角。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:采用平衡控制裝置，保證機(jī)器人時(shí)刻處于正立平衡姿態(tài)，在管道中平穩(wěn)的行走，增強(qiáng)了管道機(jī)器人的適應(yīng)能力。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同管徑變化的履帶輪式管道清潔機(jī)器人，其特征在于:其外形尺寸已通過(guò)彎道校核，保證較好的彎道通過(guò)性，牽引力已通過(guò)受力分析校核，可保證適應(yīng)O度到90度的管道坡度范圍，坡度適應(yīng)性好。
【文檔編號(hào)】F16L101/10GK205579032SQ201620068716
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日
【發(fā)明人】李喜艷, 屈春雷, 肖力凡, 陳俊, 盧昱華, 陳建友
【申請(qǐng)人】李超