主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人
专利汇可以提供主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种主动自适应管径变化的周布 履带 轮式管道检测 机器人 ，包括履带轮行进机构以及通过转弯机构连接在履带轮行进机构前端的检测机构；履带轮行进机构包括圆柱形主体套筒，圆柱形主体套筒的外周均匀分布有多个受履带驱动 电机 控制的履带轮，履带轮通过压紧调节 曲柄 滑 块 机构安装在滚珠 丝杠 上，滚珠丝杠与圆柱形主体套筒的外壁相固定。检测机构包括圆柱形检测筒，圆柱形检测筒的检测筒前端盖上伸出 超 声波 探头 与广 角 摄像头， 超声波 探头的前端安装有超声波反射镜，圆柱形主体套筒的内部还设有电气控制系统，电气控制系统连接 电池 。本 发明 的运动可控性好，爬坡和越障能 力 突出，能够主动适应变管径工况。，下面是主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人专利的具体信息内容。
1.一种主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：包括履带轮行进机构以及通过转弯机构连接在履带轮行进机构前端的检测机构；
所述的履带轮行进机构包括圆柱形主体套筒，圆柱形主体套筒的外周均匀分布有多个受履带驱动电机(9-10)控制履带轮(9)，履带轮(9)通过压紧调节曲柄滑块机构安装在滚珠丝杠(8)上，滚珠丝杠(8)与圆柱形主体套筒的外壁相固定；圆柱形主体套筒的内部设置有压紧力驱动电机(33)，压紧力驱动电机(33)通过传动齿轮组同时驱动各个滚珠丝杠(8)运动，履带轮(9)在压紧调节曲柄滑块机构的带动下调节与管道内壁的压紧力；
所述的检测机构包括圆柱形检测筒(4)，圆柱形检测筒(4)的外周上均匀分布有多组弹性导向机构(3)，圆柱形检测筒(4)的检测筒前端盖(12)上设有超声波反射镜(1)与广角摄像头(2)，超声波反射镜(1)与位于圆柱形检测筒(4)内的超声波探头(19)相对；
所述的超声波探头(19)通过探头固定支架(18)安装在圆柱形检测筒(4)的轴心位置，超声波反射镜(1)能够将超声波进行90°反射，沿圆柱形检测筒(4)的径向垂直发射至管道内壁，超声波反射镜(1)通过螺纹连接固定在反射镜旋转空心轴(27)的前端，所述的反射镜旋转空心轴(27)通过固定于检测筒前端盖(12)上的轴承总成(26)安装固定，反射镜旋转空心轴(27)的后端通过反射镜旋转传动轮系(28)连接位于圆柱形检测筒(4)内的反射镜旋转驱动电机(29)，反射镜旋转驱动电机(29)能够驱动反射镜旋转空心轴(27)和超声波反射镜(1)沿管道轴心连续旋转；所述的反射镜旋转驱动电机(29)通过导线(38)连接位于圆柱形主体套筒内部的电气控制系统(37)；
所述的转弯机构包括并联设置的多个电动推杆(6)；所述的履带驱动电机(9-10)、压紧力驱动电机(33)、电动推杆(6)、超声波探头(19)及广角摄像头(2)均连接位于圆柱形主体套筒内部的电气控制系统(37)，电气控制系统(37)连接电池(34)。
2.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：所述的圆柱形主体套筒包括由主体中间隔板(22)分隔开的圆柱形主体前套筒(31)和圆柱形主体后套筒(39)，压紧力驱动电机(33)固定在主体中间隔板(22)的中心，压紧力驱动电机(33)连接压紧力传动大齿轮(20)，各个滚珠丝杠(8)的端部连接压紧力传动小齿轮(21)；所述的压紧力传动大齿轮(20)与压紧力传动小齿轮(21)啮合。
3.根据权利要求2所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：压紧力驱动电机(33)通过动态扭矩传感器(32)与压紧力传动大齿轮(20)连接。
4.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：压紧调节曲柄滑块机构包括沿运动方向，将铰接点前后设置在履带轮(9)上的两个曲柄连接转动副，一个曲柄连接转动副的一端连接曲柄丝杆导杆支撑座(16)，另一端连接能够在滚珠丝杠(8)上活动的一个滚珠丝杠螺母(23)，曲柄丝杆导杆支撑座(16)设置在圆柱形主体套筒上；另一个曲柄连接转动副的一端连接在后曲柄固定座(17)，另一端连接能够在滚珠丝杠(8)上活动的另一个滚珠丝杠螺母(23)，后曲柄固定座(17)设置在圆柱形主体套筒上，各个滚珠丝杠螺母(23)在周向通过压紧力调节环连接在一起。
5.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：所述的履带轮(9)包括履带轮固定外板(9-1)以及设置在履带轮固定外板(9-1)外周上的橡胶履带(9-3)，履带轮固定外板(9-1)的内侧上安装有履带驱动轮(9-13)、履带张紧轮(9-5)、履带支撑轮(9-16)以及履带承重轮(9-9)，橡胶履带(9-3)的内壁中央同步齿与履带驱动轮(9-13)的轮齿啮合，橡胶履带(9-3)的内壁外缘与履带张紧轮(9-5)、履带支撑轮(9-16)和履带承重轮(9-9)贴合；履带轮固定外板(9-1)与橡胶履带(9-3)形成的内部空间中设有履带驱动电机(9-10)以及张紧轮固定机构，履带驱动电机(9-10)通过履带锥齿轮传动箱(9-11)和履带传动齿轮系(9-18)连接履带驱动轮(9-13)。
6.根据权利要求5所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：所述的履带驱动轮(9-13)与履带张紧轮(9-5)设置在履带轮(9)行进方向的前后两端，履带承重轮(9-9)设置有多个，履带承重轮(9-9)均匀分布并与上侧橡胶履带(9-3)的内壁外缘贴合；所述的张紧轮固定机构包括连接履带张紧轮(9-5)的张紧轮固定架(9-6)，张紧轮固定架(9-6)连接布置在张紧轮滑槽中的张紧弹簧(9-8)，张紧弹簧(9-8)另一端通过张紧支撑固定法兰(9-15)连接履带内部固定架(9-17)；所述的履带支撑轮(9-16)连接在履带内部固定架(9-17)上并与下侧橡胶履带(9-3)的内壁贴合。
7.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：所述的履带轮(9)在圆柱形主体套筒的外周均匀分布有3个；所述的弹性导向机构(3)在圆柱形检测筒(4)的外周上均匀分布有3组；所述的电动推杆(6)均匀分布有3个。
8.根据权利要求1所述主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人，其特征在于：所述的广角摄像头(2)设置有两个，分别位于超声波反射镜(1)的两侧。
主动自适应管径变化的周布履带轮式管道检测机器人
技术领域
背景技术
发明内容
37-电气控制系统；38-导线；39-主体后套筒；40-主体套筒前端盖；9-1.履带轮固定外板；9-
2.履带轮前固定轴；9-3.橡胶履带；9-4.履带轮后固定轴；9-5.履带张紧轮；9-6.张紧轮固定架；9-7.张紧轮滑槽支撑架；9-8.张紧弹簧；9-9.中部履带承重轮；9-10.履带驱动电机；
9-11.履带锥齿轮传动箱；9-12.边部履带承重轮；9-13.履带驱动轮；9-14.张紧轮轴；9-15.张紧支撑固定法兰；9-16.履带支撑轮；9-17.履带内部固定架；9-18.履带传动齿轮系；9-
19.履带驱动轮传动轴。
具体实施方式
11同步运动，通过两组平行的压紧力调节曲柄滑块机构及履带轮9构成的平行四边形机构将压紧力转化为履带轮9相对于主体后套筒39的收张运动。当履带轮9压紧管壁时，压紧力通过传动机构转化为动态扭矩传感器32的扭矩变化，通过扭矩传感器32的反馈以及电气控制系统37的控制，完成机器人对管壁的压紧力反馈控制与管径适应。
12、中部履带承重轮9-9和张紧轮安装于履带轮固定外板9-1的外边缘。张紧轮固定架9-6、张紧弹簧9-8和张紧支撑固定法兰9-15依次相连，组成弹性张紧装置，通过张紧支撑固定法兰9-15将张紧装置一端固定在履带内部固定架9-17上，张紧轮轴9-14穿过张紧轮固定架9-
6的轴孔与张紧轮滑槽支撑架9-7的导向槽紧密接触，张紧轮轴9-14能够在导向槽内前后滑动，张紧轮在弹簧的弹性作用力下张紧橡胶履带9-3。履带驱动电机9-10通过履带锥齿轮传动箱9-11、履带传动齿轮系9-18将驱动力传递至履带驱动轮传动轴9-19，带动轴上的履带驱动轮9-13转动，履带驱动轮9-13又通过与橡胶履带9-3内表面上的轮齿啮合，从而带动橡胶履带9-3的连续转动，内置驱动履带轮9有承重轮的一侧与管道内壁接触产生摩擦力，从而驱动内置驱动履带轮9整体行进。履带驱动电机9-10的轴上固定有光电编码器，采集履带驱动电机9-10的转动信息提供给机器人控制系统，进行履带轮行进距离记录与机器人行进速度、转向的控制。履带轮固定外板9-1的每一边的外侧焊接有两个固定轴，分别是履带轮前固定轴9-2和履带轮后固定轴9-4，曲柄与连杆间的转动副通过履带轮前固定轴9-2和履带轮后固定轴9-4固定在履带轮9上，使内置驱动履带轮9与压紧力反馈管径适应机构相连，构成一个整体。
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