本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)稱(chēng)U型主動(dòng)越障管道機(jī)器人。

背景技術(shù)：

管道機(jī)器人是一種可沿管道自動(dòng)行走，攜帶有一種或多種傳感器，在遙控操縱或計(jì)算機(jī)控制下能在極其惡劣的環(huán)境中進(jìn)行一系列管道作業(yè)的機(jī)電儀一體化系統(tǒng)。各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家管道方面做了大量研究工作，其中日本從事管道機(jī)器人研究的人員最多，成果也最多。管道機(jī)器人從驅(qū)動(dòng)方式看主要有車(chē)輪式、履帶式、蠕動(dòng)式、爬行式等幾類(lèi)。多數(shù)管道機(jī)器人是貼于管道底部爬行，對(duì)管道環(huán)境適應(yīng)能力差，特別是在管道底部有淤泥環(huán)境下，現(xiàn)有管道機(jī)器人很難爬行。另外在管道有凹坑和凸起障礙物的情況下，普通管道機(jī)器人也很難適應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種對(duì)稱(chēng)U型主動(dòng)越障管道機(jī)器人，該管道機(jī)器人具有較好的適應(yīng)能力，適于檢測(cè)變截面管道的空蝕、破損問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：一種對(duì)稱(chēng)U型主動(dòng)越障管道機(jī)器人，包括四根驅(qū)動(dòng)腿、調(diào)節(jié)桿、彈簧、彈簧座、外殼、攝像頭、驅(qū)動(dòng)組件和控制器；所述攝像頭固定在外殼的前部；所述彈簧座固定在外殼內(nèi)；所述兩根調(diào)節(jié)桿的內(nèi)端對(duì)稱(chēng)套置在彈簧座內(nèi)，并通過(guò)彈簧連接；所述每個(gè)調(diào)節(jié)桿的外端均鉸接有兩根驅(qū)動(dòng)腿；還包括四個(gè)直線(xiàn)電機(jī)；所述直線(xiàn)電機(jī)的一端與驅(qū)動(dòng)腿鉸接，另一端與外殼鉸接；所述驅(qū)動(dòng)腿上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)組件；所述攝像頭、驅(qū)動(dòng)組件和直線(xiàn)電機(jī)均與控制器相連。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)組件包括電機(jī)、主動(dòng)錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪、輪軸、驅(qū)動(dòng)輪；所述電機(jī)安裝驅(qū)動(dòng)腿內(nèi)，電機(jī)的輸出軸上安裝有主動(dòng)錐齒輪，所述輪軸與驅(qū)動(dòng)腿鉸接，所述從動(dòng)錐齒輪固定套設(shè)在輪軸上，并與主動(dòng)錐齒輪嚙合傳動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)輪安裝在輪軸的兩端；所述電機(jī)與控制器相連。

進(jìn)一步地，與調(diào)節(jié)桿的外端鉸接的兩根驅(qū)動(dòng)腿呈U形布置。

進(jìn)一步地，所述直線(xiàn)電機(jī)為推桿電機(jī)。

本實(shí)用新型具有的有益效果：

1、該對(duì)稱(chēng)U型主動(dòng)越障管道機(jī)器人通過(guò)直線(xiàn)電機(jī)和彈簧實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)變形，在遇到凹坑障礙物時(shí)，直線(xiàn)電機(jī)保證驅(qū)動(dòng)腿姿態(tài)，防止驅(qū)動(dòng)輪陷入凹坑。

2、在遇到凸起障礙物時(shí)，直線(xiàn)電機(jī)收起驅(qū)動(dòng)腿，跨過(guò)障礙物。

3、中間的彈簧設(shè)計(jì)可以使管道機(jī)器人隨管道尺寸和錐度自動(dòng)調(diào)整角度，在驅(qū)動(dòng)力和彈簧彈力的作用下，該管道機(jī)器人可以牢固貼附在管壁上，避開(kāi)管道底部有積水、淤泥等障礙物。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型通過(guò)凹坑障礙姿態(tài)圖；

圖3為本實(shí)用新型通過(guò)凸起障礙姿態(tài)圖。

圖中：1、電機(jī)，2、輪軸，3、驅(qū)動(dòng)輪，4、驅(qū)動(dòng)腿，5、鉸鏈，6、調(diào)節(jié)桿，7、彈簧，8、彈簧座，9、外殼，10、直線(xiàn)電機(jī)，11、攝像頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種對(duì)稱(chēng)U型主動(dòng)越障管道機(jī)器人，包括四根驅(qū)動(dòng)腿4、調(diào)節(jié)桿6、彈簧7、彈簧座8、外殼9、攝像頭11、驅(qū)動(dòng)組件；所述攝像頭11固定在外殼9的前部；所述彈簧座7固定在外殼9內(nèi)；所述兩根調(diào)節(jié)桿6的內(nèi)端對(duì)稱(chēng)套置在彈簧座8內(nèi)，并通過(guò)彈簧7連接；所述每個(gè)調(diào)節(jié)桿6的外端均鉸接有兩根驅(qū)動(dòng)腿4；其特征在于，還包括四個(gè)直線(xiàn)電機(jī)10；所述直線(xiàn)電機(jī)10的一端與驅(qū)動(dòng)腿4鉸接，另一端與外殼9鉸接；所述驅(qū)動(dòng)腿4上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)組件；所述攝像頭11、驅(qū)動(dòng)組件和直線(xiàn)電機(jī)10均與控制器相連。所述控制器為現(xiàn)有的技術(shù)，用于采集攝像頭11傳來(lái)的圖像，操作人員根據(jù)圖像信息，手動(dòng)調(diào)節(jié)控制器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)1的啟停和直線(xiàn)電機(jī)10的伸縮。

所述驅(qū)動(dòng)組件包括電機(jī)1、主動(dòng)錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪、輪軸2、驅(qū)動(dòng)輪3；所述電機(jī)1安裝驅(qū)動(dòng)腿4內(nèi)，電機(jī)1的輸出軸上安裝有主動(dòng)錐齒輪，所述輪軸2與驅(qū)動(dòng)腿4鉸接，所述從動(dòng)錐齒輪固定套設(shè)在輪軸2上，并與主動(dòng)錐齒輪嚙合傳動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)輪3安裝在輪軸2的兩端；所述電機(jī)1與控制器相連。與調(diào)節(jié)桿6的外端鉸接的兩根驅(qū)動(dòng)腿4呈U形布置。所述直線(xiàn)電機(jī)10采用推桿電機(jī)。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

每個(gè)驅(qū)動(dòng)腿4上的電機(jī)1帶動(dòng)主動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與主動(dòng)錐齒輪嚙合的從動(dòng)錐齒輪帶動(dòng)輪軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪3旋轉(zhuǎn)。每個(gè)跟驅(qū)動(dòng)腿4可繞鉸鏈5轉(zhuǎn)動(dòng)，并根據(jù)管道實(shí)際情況壓縮彈簧7，在彈簧力作用下，四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件的驅(qū)動(dòng)輪緊貼管壁，在驅(qū)動(dòng)力作用下管道機(jī)器人沿著管壁前行。與驅(qū)動(dòng)腿5鉸接的直線(xiàn)電機(jī)10，根據(jù)障礙物的不同，通過(guò)直線(xiàn)電機(jī)11的收縮來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)腿5的角度，實(shí)現(xiàn)避坑和跨越障礙，具體如圖2、3所示。

如圖2所示，該管道機(jī)器人在管道內(nèi)爬行時(shí)，如果遇到凹坑障礙，直線(xiàn)電機(jī)10固定住驅(qū)動(dòng)腿4，防止驅(qū)動(dòng)輪陷入凹坑，同時(shí)由其它3個(gè)驅(qū)動(dòng)輪3驅(qū)動(dòng)機(jī)器人前行，當(dāng)通過(guò)凹坑后，4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪4同時(shí)驅(qū)動(dòng)前進(jìn)。

如圖3所示，該管道機(jī)器人在管道內(nèi)爬行時(shí)，如果遇到凸起的障礙物，直線(xiàn)電機(jī)10收縮，收起驅(qū)動(dòng)腿4，跨過(guò)凸起的障礙物，同時(shí)由其它3個(gè)驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器人前行，當(dāng)通過(guò)凸起的障礙物后，4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪4同時(shí)驅(qū)動(dòng)前進(jìn)。

該管道機(jī)器人通過(guò)直線(xiàn)電機(jī)10的伸縮，使得驅(qū)動(dòng)腿4可以根據(jù)管壁的形狀和錐度繞鉸鏈5轉(zhuǎn)動(dòng)，微調(diào)驅(qū)動(dòng)腿4的角度，同時(shí)彈簧7也隨管壁壓縮和拉伸，保證四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪3緊貼管壁。

上述實(shí)施例僅表示本實(shí)用新型的個(gè)案，任何依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的結(jié)合，如：驅(qū)動(dòng)輪增加，電機(jī)位置的改變，均理解為未脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。