一種伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域；本實用新型包括圓柱形外殼Ⅰ、上部支撐機構(gòu)、上部永磁體、上部電磁線圈、中部永磁體、中部電磁線圈、下部電磁線圈、下部永磁體、圓柱形外殼Ⅱ、下部支撐機構(gòu)；本實用新型能減少傳統(tǒng)輪式管道機器人行走打滑情況的發(fā)生，設(shè)計新穎、實用性強；結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)管道內(nèi)壁攀爬作業(yè)的功能設(shè)計。
【專利說明】
一種伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國城市化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展推進，中小型管道處理系統(tǒng)設(shè)施正逐步得到廣泛應(yīng)用，于是各種管道的檢測、維護、維修工作的需求將進一步促進管道機器人的研究。傳統(tǒng)的輪式管道移動機器人在管道中運行時，由于管道內(nèi)徑大小不同，機器人的每一個輪子在管道內(nèi)的運動位姿不可預(yù)測，容易導(dǎo)致機器人在管道中偏離正確的姿態(tài)，甚至發(fā)生側(cè)翻和卡死問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人，以克服現(xiàn)有管道機器人無法適應(yīng)管道內(nèi)徑工作環(huán)境及垂直管道難攀爬等問題。
[0004]本實用新型按以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人，包括圓柱形外殼11、上部支撐機構(gòu)2、上部永磁體3、上部電磁線圈5、中部永磁體6、中部電磁線圈7、下部電磁線圈8、下部永磁體9、圓柱形外殼Π 11、下部支撐機構(gòu)12;圓柱形外殼11中部設(shè)有磁鐵滑軌4，上部永磁體3通過磁鐵滑軌4安裝在圓柱形外殼I內(nèi)，上部支撐機構(gòu)2安裝在上部永磁體3上并穿出圓柱形外殼II，上部電磁線圈5安裝在圓柱形外殼Il內(nèi)底部，中部永磁體6安裝在圓柱形外殼11底部，中部電磁線圈7安裝在圓柱形外殼Π 11上并與中部永磁體6相配合，下部永磁體9通過磁鐵滑軌安裝在圓柱形外殼Π 11內(nèi)，下部支撐機構(gòu)12安裝在下部永磁體9下端并穿出圓柱形外殼Π 11，下部電磁線圈8安裝在圓柱形外殼Π 11內(nèi)頂部，圓柱形外殼I
1、圓柱形外殼Π 11內(nèi)安設(shè)有任務(wù)設(shè)備倉10，任務(wù)設(shè)備倉10用于存儲電源、存放檢測器、傳感器等設(shè)備。
[0005]本實用新型伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人的工作原理為:當(dāng)機器人處于豎直管道內(nèi)時，首先機器人下端的下部電磁線圈8通電產(chǎn)生電磁力，與下部永磁體9產(chǎn)生相斥效果，推動下部永磁體9向下移動，使下部支撐機構(gòu)12逐步撐開，最終緊貼于管道內(nèi)壁，起到支撐機器人主體作用;此時，機器人上部電磁線圈5產(chǎn)生與上部永磁體3相互吸引的電磁力，使上部支撐機構(gòu)2收縮，為機器人向前行走做準(zhǔn)備;然后機器人中部電磁線圈7通電，利用與中部永磁體6之間產(chǎn)生的排斥力，推動機器人上端整體向上伸展;機器人中段伸展動作完成之后，改變上部電磁線圈5通電電流方向，以產(chǎn)生與上部永磁體3之間相互排斥的電磁力，推動上部永磁體3向上移動，使上部支撐機構(gòu)2逐步撐開，最終緊貼于管道內(nèi)壁，起支撐作用;機器人通過上部支撐機構(gòu)2、下部支撐機構(gòu)12周期性壓緊與松開管道內(nèi)壁，配合機器人中部的伸縮運動，實現(xiàn)機器人本體在管道內(nèi)部的攀爬運動。
[0006]本實用新型具有以下有益效果:
[0007]1、利用上下支撐機構(gòu)的可伸縮性，能適應(yīng)不同內(nèi)徑的管道進行工作；
[0008]2、能減少傳統(tǒng)輪式管道機器人行走打滑情況的發(fā)生，提高機器人工作的穩(wěn)定性及可靠性，設(shè)計新穎、實用性強；
[0009]3、結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)管道內(nèi)壁攀爬作業(yè)的功能設(shè)計。
【附圖說明】
[00?0]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖2是本實用新型的上部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4是本實用新型的中部永磁體、中部電磁線圈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5是本實用新型的上部支撐機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6是本實用新型的圓柱形外殼及任務(wù)設(shè)備倉結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中各標(biāo)號為:1:圓柱形外殼1、2:上部支撐機構(gòu)、3:上部永磁體、4:磁鐵滑軌、5:上部電磁線圈、6:中部永磁體、7:中部電磁線圈、8:下部電磁線圈、9:下部永磁體、1:任務(wù)設(shè)備倉;11:圓柱形外殼Π ; 12:下部支撐機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。
[0018]實施例1:如圖1-6所示，本伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人包括圓柱形外殼I1、上部支撐機構(gòu)2、上部永磁體3、上部電磁線圈5、中部永磁體6、中部電磁線圈7、下部電磁線圈8、下部永磁體9、圓柱形外殼Π 11、下部支撐機構(gòu)12;圓柱形外殼11中部設(shè)有磁鐵滑軌4，上部永磁體3通過磁鐵滑軌4安裝在圓柱形外殼I內(nèi)，上部支撐機構(gòu)2安裝在上部永磁體3上并穿出圓柱形外殼Il，上部電磁線圈5安裝在圓柱形外殼11內(nèi)底部，中部永磁體6安裝在圓柱形外殼11底部，中部電磁線圈7安裝在圓柱形外殼Π 11上并與中部永磁體6相配合，下部永磁體9通過磁鐵滑軌安裝在圓柱形外殼Π 11內(nèi)，下部支撐機構(gòu)12安裝在下部永磁體9下端并穿出圓柱形外殼Π 11，下部電磁線圈8安裝在圓柱形外殼Π 11內(nèi)頂部，圓柱形外殼11、圓柱形外殼Π 11內(nèi)安設(shè)有任務(wù)設(shè)備倉10;任務(wù)設(shè)備倉10用于存儲電源、存放檢測器、傳感器等設(shè)備。
【主權(quán)項】
1.一種伸縮式管道內(nèi)壁攀爬機器人，其特征在于:包括圓柱形外殼1(1)、上部支撐機構(gòu)(2)、上部永磁體(3)、上部電磁線圈(5)、中部永磁體(6)、中部電磁線圈(7)、下部電磁線圈(8)、下部永磁體(9)、圓柱形外殼Π (11)、下部支撐機構(gòu)(12);圓柱形外殼I(I)中部設(shè)有磁鐵滑軌(4)，上部永磁體(3)通過磁鐵滑軌(4)安裝在圓柱形外殼I(I)內(nèi)，上部支撐機構(gòu)(2)安裝在上部永磁體(3)上并穿出圓柱形外殼1(1)，上部電磁線圈(5)安裝在圓柱形外殼I(I)內(nèi)底部，中部永磁體(6)安裝在圓柱形外殼I (I)底部，中部電磁線圈(7)安裝在圓柱形外殼Π (11)上并與中部永磁體(6)相配合，下部永磁體(9 )通過磁鐵滑軌安裝在圓柱形外殼Π(11)內(nèi)，下部支撐機構(gòu)(12)安裝在下部永磁體(9)下端并穿出圓柱形外殼Π (11)，下部電磁線圈(8)安裝在圓柱形外殼Π (11)內(nèi)頂部，圓柱形外殼I (I)、圓柱形外殼Π (11)內(nèi)安設(shè)有任務(wù)設(shè)備倉(10)。
【文檔編號】F16L101/30GK205534827SQ201620050537
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月20日
【發(fā)明人】牛紅偉, 陰艷超, 余江, 劉冬, 王堃
【申請人】昆明理工大學(xué)