雙向輪式管外爬管機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管道檢測用機器人領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠通過直管、彎管和十字形管道，并能夠圍繞管道旋轉(zhuǎn)360度的管外爬行機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有很多氣體、液體管道在使用中，需要定期對管道進行檢測或?qū)z測儀表進行讀數(shù)，由于管道錯綜復(fù)雜，甚至有些管道位置較高，另外一些管道埋置于地下。這就使得對管道的檢測或儀表的讀數(shù)工作很難順利進行。為了解決這個問題，有人設(shè)計了一種能夠在管道外壁進行移動的機器人來完成管道檢測或儀表讀數(shù)的工作。
[0003]但現(xiàn)有的爬管機器人尤其是管外爬管機器人結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，功能單一，只能在直管上爬行，很難通過彎管，十字形管道。由于工廠內(nèi)的管道大多位置較高，管型復(fù)雜，涉及彎管，十字形等管道，因而只能在直管上爬行的機器人根本無法完成檢漏或查看儀表示數(shù)等復(fù)雜管路環(huán)境下的工作任務(wù)。比如在對管道進行焊縫探傷工作時，它要求機器人攜帶探傷儀圍繞管道外周360度繞行運動，大多數(shù)的爬管機器由于只能攀爬直管，能夠勝任此類工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有的管外爬管機器人不能很好的通過彎道，十字形管道及不能圍繞管道進行360度繞行的問題，本發(fā)明提供一種雙向輪式管外爬管機器人。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種雙向輪式管外爬管機器人，包括機器人本體，所述機器人本體包括:基座、翻轉(zhuǎn)裝置、直行裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、鎖緊裝置和平衡裝置；所述翻轉(zhuǎn)裝置與直行裝置固定連接；所述直行裝置固定在基座的前端；所述旋轉(zhuǎn)裝置對稱分布在基座的左右兩側(cè)；所述鎖緊裝置固定在基座的底部，分別與左、右翻轉(zhuǎn)裝置相連；所述平衡裝置固定在基座的后端；所述平衡裝置和直行裝置在同一水平面上；所述基座的后端設(shè)有固定孔；所述翻轉(zhuǎn)裝置和基座后端的固定孔將兩個機器人本體固定連接。
[0006]進一步的，所述翻轉(zhuǎn)裝置包括翻轉(zhuǎn)馬達、固定架和翻轉(zhuǎn)架；所述翻轉(zhuǎn)馬達固定在固定架上；翻轉(zhuǎn)馬達與翻轉(zhuǎn)架固定連接。
[0007]進一步的，所述直行裝置包括:直行電機、雙向輪和支架；所述直行電機與雙向輪相連后固定在支架上；支架分別與基座和翻轉(zhuǎn)裝置相連。
[0008]進一步的，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括:旋轉(zhuǎn)電機、雙向輪和抱臂；所述旋轉(zhuǎn)電機與雙向輪相連后固定在抱臂上；抱臂分別與基座和鎖緊裝置相連。
[0009]進一步的，所述鎖緊裝置包括:鎖緊電機、推桿、螺桿、螺紋推動件；所述鎖定電機固定在基座的頂部；所述鎖緊電機與螺桿固定連接；所述螺紋推動件與螺桿相互配合；所述推桿固定在螺紋推動件的左右兩側(cè)；推桿的另一端分別與左右旋轉(zhuǎn)裝置的抱臂相連。
[0010]進一步的，所述平衡裝置包括連桿和萬向球；所述連桿的一端固定在基座的底部，一端與萬向球相連。
[0011]進一步的，所述雙向輪包括主輪和輔輪，所述主輪上設(shè)有繞中心軸線均勻分布的凹槽，輔輪固定在凹槽內(nèi)，輔輪與主輪相互垂直，且主輪和輔輪的外徑在同一圓周上。
[0012]采用本發(fā)明的技術(shù)方案后:左右兩側(cè)的抱緊裝置能夠?qū)C器人緊貼在管道的外壁，直行裝置和平衡裝置在同一平面上，使得基座的前后保持平衡。機器人直行時，直行馬達帶動雙向輪的主動輪轉(zhuǎn)動，機器人向前或者向后移動。由于抱緊裝置的主動和輔輪采用垂直的方式，當(dāng)機器人直行時，抱緊裝置的輔輪隨著直行裝置的主動輪一起轉(zhuǎn)動。機器人360度旋轉(zhuǎn)時，抱緊裝置的主動輪轉(zhuǎn)動，直行裝置的輔輪隨著抱緊裝置主動輪一起轉(zhuǎn)動。過十字管或轉(zhuǎn)向時；后端的機器人本體通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)將前端的機器人本體抬起，通過旋轉(zhuǎn)或者直行運動到適合的位置后，再將前端機器人本體放下，然后抱緊裝置再次將前端機器人本體固定在管道上。通過上述方式管外爬管機器人輕松實現(xiàn)了很好的通過彎道，十字形管道，而且還可以圍繞管道進行360度的繞行。
【附圖說明】
[0013]圖1是雙向輪式管外爬管機器人爬管示意圖。
[0014]圖2是雙向輪式管外爬管機器人結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是機器人本體的右視圖。
[0016]圖4是機器人本體的抱臂松開示意圖。
[0017]圖5是機器人本體的抱臂抱緊示意圖。
[0018]圖6是雙向輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖7是雙向輪式管外爬管機器人通過彎道的示意圖。
[0020]圖8是雙向輪式管外爬管機器人通過十字形管道的示意圖。
[0021 ] 其中:1、機器人本體，2、基座，3、翻轉(zhuǎn)裝置，4、直行裝置，5、旋轉(zhuǎn)裝置，6、鎖緊裝置，
7、平衡裝置，8、雙向輪，9、管道，21、固定孔，31、翻轉(zhuǎn)馬達，32、固定架，33、翻轉(zhuǎn)架，41、直行電機，42、支架，51、旋轉(zhuǎn)電機，52、抱臂，61、鎖緊電機，62、推桿，63、螺桿，64、螺紋推動件，71、連桿，72、萬向球，81、主輪，82、輔輪，83、凹槽。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選的方式做進一步的闡述:
如圖1至圖8所示，一種雙向輪式管外爬管機器人，包括機器人本體，所述機器人本體I包括:基座2、翻轉(zhuǎn)裝置3、直行裝置4、旋轉(zhuǎn)裝置5、鎖緊裝置6和平衡裝置7。
[0023]所述翻轉(zhuǎn)裝置3包括翻轉(zhuǎn)馬達31、固定架32和翻轉(zhuǎn)架33 ;所述翻轉(zhuǎn)馬達31固定在固定架32上；翻轉(zhuǎn)馬達31與翻轉(zhuǎn)架33固定連接。
[0024]直行裝置4包括:直行電機41、雙向輪8和支架42 ;所述直行電機41與雙向輪8相連后固定在支架42上；支架42分別與基座2和翻轉(zhuǎn)裝置3相連。其中雙向輪8包括主輪81和輔輪82，所述主輪81上設(shè)有繞中心軸線均勻分布的凹槽83，輔輪82固定在凹槽83內(nèi)，輔輪82與主輪81相互垂直，且主輪81和輔輪82的外徑在同一圓周上。
[0025]旋轉(zhuǎn)裝置5包括:旋轉(zhuǎn)電機51、雙向輪8和抱臂52 ;所述旋轉(zhuǎn)電機與雙向輪相連后固定在抱臂上；抱臂52分別與基座2和鎖緊裝置6相連。此處的雙向輪8與直行裝置4中的雙向輪8相同。
[0026]如圖4和圖5所示，鎖緊裝置6包括:鎖緊電機61、推桿62、螺桿63、螺紋推動件64 ;所述鎖定電機61固定在基座2的頂部；所述鎖緊電機61與螺桿固定62連接；所述螺紋推動件64與螺桿63相互配合；所述推桿62固定在螺紋推動件64的左右兩側(cè)；推桿62的另一端分別與左、右旋轉(zhuǎn)裝置5的抱臂52相連。
[0027]平衡裝置7包括連桿71和萬向球72 ;所述連桿71的一端固定在基座2的底部，一端與萬向球72相連。
[0028]翻轉(zhuǎn)裝置3與直行裝置4固定連接，直行裝置4固定在基座2的前端，旋轉(zhuǎn)裝置5對稱分布在基座2的左右兩側(cè)，鎖緊裝置6固定在基座2的底部，分別與左、右翻轉(zhuǎn)裝置5相連，平衡裝置7固定在基座2的后端，平衡裝置7和直行裝置4在同一水平面上，基座2的后端設(shè)有固定孔，翻轉(zhuǎn)裝置3和基座2后端的固定孔21將兩個機