裝于被動(dòng)輪軸24上，置于機(jī)體模塊I后槽中。主動(dòng)摩擦輪10和被動(dòng)摩擦輪24均為壓緊摩擦輪，摩擦力用于推進(jìn)、拉進(jìn)管狀體或者機(jī)器人自身沿管狀體爬行。第一錐齒輪6安裝在減速器4輸出軸上，第一錐齒輪6通過和第二錐齒輪7的嚙合，傳動(dòng)扭矩到主動(dòng)摩擦輪軸10上，從而驅(qū)動(dòng)主動(dòng)摩擦輪11完成送進(jìn)過程。
[0023]所述撐開機(jī)構(gòu)包括行太陽輪14、星齒輪15、行星輪架16、第一連接件17、杠桿18、杠桿座19、第二連接件20、左導(dǎo)桿21、撐蓋22和右導(dǎo)桿23 ;所述太陽輪14通過緊定螺釘固定在主動(dòng)摩擦輪軸10上，行星輪15與太陽輪14嚙合并空套在行星輪架16上，行星輪架16安裝在主動(dòng)摩擦輪軸10上并繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪架16另一端通過第一連接件17與杠桿18連接，左導(dǎo)桿21通過第二連接件20與杠桿18連接，左導(dǎo)桿21穿過機(jī)體模塊I導(dǎo)向孔，通過螺釘安裝在撐蓋22上；右導(dǎo)桿23與左導(dǎo)桿21對(duì)稱，穿過機(jī)體模塊I導(dǎo)向孔，通過螺釘安裝在撐蓋22上。撐蓋22的開合具有一定的范圍，在此范圍之內(nèi)，撐蓋22在撐開狀態(tài)下可以保證機(jī)器人支撐在狹小縫隙中的某一位置，主動(dòng)摩擦輪10提供足夠的摩擦力使管狀體被送進(jìn)。在機(jī)器人沿管狀體前進(jìn)爬行時(shí)，行星輪15公轉(zhuǎn)帶動(dòng)、行星輪架16和杠桿18轉(zhuǎn)動(dòng)而使撐蓋22收合。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0025]本實(shí)用新型的一種應(yīng)用于縫隙或管內(nèi)的管狀體送進(jìn)機(jī)器人由三組微型直流電機(jī)3驅(qū)動(dòng)，可拆分為三個(gè)完全相同的機(jī)體模塊I，通過三組驅(qū)動(dòng)裝置和送進(jìn)裝置將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成需要的運(yùn)動(dòng)形式，提供具有足夠大的行動(dòng)牽引力。尾部的撐蓋22利用行星齒輪機(jī)構(gòu)和杠桿機(jī)構(gòu)，通過主動(dòng)摩擦輪軸10帶動(dòng)太陽輪14的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)撐蓋22的張開與收合。按一定順序控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人沿管狀體的前進(jìn)或后退。前進(jìn)爬行時(shí)，撐蓋22通過空套式行星輪機(jī)構(gòu)和杠桿機(jī)構(gòu)自動(dòng)收合；后退時(shí)，撐蓋22則自動(dòng)張開，當(dāng)撐蓋22支撐住外界某一位置，使機(jī)器人無法后退，則利用摩擦輪完成對(duì)管狀體的送進(jìn)。
[0026]下面以在縫隙中某一節(jié)管狀體送進(jìn)工作為例，說明本實(shí)用新型的一種應(yīng)用于縫隙或管內(nèi)的管狀體送進(jìn)機(jī)器人的基本工作步驟。
[0027]如圖6所示，一個(gè)送進(jìn)周期可以分為3個(gè)步驟:
[0028]步驟一，機(jī)器人沿管狀體爬行，找到外部支撐位置，電機(jī)反轉(zhuǎn)，撐蓋22撐開，受到外界阻礙，機(jī)器人機(jī)體保持靜止，此時(shí)主動(dòng)摩擦輪10將管狀體送進(jìn)；
[0029]步驟二，機(jī)器人繼續(xù)推進(jìn)管狀體，將管狀體足夠長度送入縫隙之中，此時(shí)，剛性管狀體則受到足夠大的阻力無法繼續(xù)被送進(jìn)，柔性管狀體則自身發(fā)生彎曲而無法繼續(xù)被送進(jìn);
[0030]步驟三，當(dāng)管狀體無法繼續(xù)被送進(jìn)時(shí)，電機(jī)再次反轉(zhuǎn)，機(jī)器人沿管狀體向前爬行，撐蓋22自動(dòng)收合，機(jī)器人沿管狀體進(jìn)入更深縫隙；至此，完成一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)。
[0031]之后回到步驟一，電機(jī)反轉(zhuǎn)，再次撐開撐蓋，送進(jìn)管狀體。利用多節(jié)的前拉后推的送進(jìn)方式，管狀體被逐節(jié)送進(jìn)到縫隙中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于縫隙或管內(nèi)的管狀體送進(jìn)機(jī)器人，其特征在于:包括環(huán)抱式的機(jī)器人機(jī)體、機(jī)器人機(jī)體內(nèi)部安裝的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、送進(jìn)機(jī)構(gòu)和撐開機(jī)構(gòu)；所述機(jī)器人機(jī)體由三瓣相同的機(jī)體模塊(I)構(gòu)成，所述機(jī)體模塊(I)均為船形，三瓣機(jī)體模塊(I)在邊緣通過合頁(2)鉸接，兩端收合的兩瓣通過可調(diào)式螺紋連接；機(jī)體模塊(I)上安裝有導(dǎo)輪座(13)，導(dǎo)輪座(13)上裝有導(dǎo)輪(12)，導(dǎo)輪(12)使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)保持平穩(wěn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于縫隙或管內(nèi)的管狀體送進(jìn)機(jī)器人，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括微型直流電機(jī)(3)、減速器(4)、電機(jī)座(5);微型直流電機(jī)(3)與減速器(4)相連，通過螺釘安裝于電機(jī)座(5)上，電機(jī)座(5)由螺釘固定在機(jī)體模塊(I)內(nèi)部的右側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于縫隙或管內(nèi)的管狀體送進(jìn)機(jī)器人，其特征在于:所述送進(jìn)機(jī)構(gòu)包括第一錐齒輪(6)、第二錐齒輪(7)、第一主動(dòng)摩擦輪軸座(8)、第二主動(dòng)摩擦輪軸座(9)、主動(dòng)摩擦輪(11)、主動(dòng)摩擦輪軸(10)、被動(dòng)摩擦輪(25)、被動(dòng)摩擦輪軸(24)、被動(dòng)摩擦輪軸座(26 );所述主動(dòng)摩擦輪軸(10 )通過第一主動(dòng)摩擦輪軸座(8 )和第二主動(dòng)摩擦輪軸座(9 )固定在機(jī)體模塊(I)上，所述第一錐齒輪(6 )通過緊定螺釘固定在減速器(4)輸出軸上，所述第二錐齒輪(7)通過緊定螺釘固定在主動(dòng)摩擦輪軸(10)上，所述第一錐齒輪(6)與第二錐齒輪(7)相互嚙合；所述主動(dòng)摩擦輪(11)使用緊定螺釘固定在主動(dòng)摩擦輪軸(10)上，置于機(jī)體模塊(I)前槽中；所述被動(dòng)摩擦輪軸(24)通過被動(dòng)摩擦輪軸座(26)固定在機(jī)體模塊(I)上，所述被動(dòng)摩擦輪(25)使用緊定螺釘安裝于被動(dòng)輪軸(24)上，置于機(jī)體模塊(I)后槽中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于縫隙或管內(nèi)的管狀體送進(jìn)機(jī)器人，其特征在于:所述撐開機(jī)構(gòu)包括行太陽輪(14)、星齒輪(15)、行星輪架(16)、第一連接件(17)、杠桿(18)、杠桿座(19)、第二連接件(20)、左導(dǎo)桿(21)、撐蓋(22)和右導(dǎo)桿(23);所述太陽輪(14)通過緊定螺釘固定在主動(dòng)摩擦輪軸(10)上，行星輪(15)與太陽輪(14)嚙合并空套在行星輪架(16)上，行星輪架(16)安裝在主動(dòng)摩擦輪軸(10)上并繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪架(16)另一端通過第一連接件(17)與杠桿(18)連接，左導(dǎo)桿(21)通過第二連接件(20)與杠桿(18)連接，左導(dǎo)桿(21)穿過機(jī)體模塊(I)導(dǎo)向孔，通過螺釘安裝在撐蓋(22)上；右導(dǎo)桿(23)與左導(dǎo)桿(21)對(duì)稱，穿過機(jī)體模塊(I)導(dǎo)向孔，通過螺釘安裝在撐蓋(22 )上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于縫隙或管內(nèi)的管狀體送進(jìn)機(jī)器人，包括環(huán)抱式的機(jī)器人機(jī)體、機(jī)器人機(jī)體內(nèi)部安裝的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、送進(jìn)機(jī)構(gòu)和撐開機(jī)構(gòu)；所述機(jī)器人機(jī)體由三瓣相同的機(jī)體模塊構(gòu)成，所述機(jī)體模塊均船形，三瓣機(jī)體模塊在邊緣通過合頁鉸接，兩端收合的兩瓣通過可調(diào)式螺紋連接；機(jī)體模塊上安裝有導(dǎo)輪座，導(dǎo)輪座上裝有導(dǎo)輪，導(dǎo)輪使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)保持平穩(wěn)。本實(shí)用新型適用于直徑Φ10～Φ14mm的剛性或具有一定柔性的管狀體，在截面尺寸能包含Φ80mm圓截面的縫隙空間中，通過多個(gè)機(jī)器人協(xié)同工作完成送進(jìn)工作。機(jī)器人可搭載擴(kuò)展功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)縫隙空間內(nèi)部情況的檢查、檢測，尤其適用于地震廢墟縫隙搜救、探測等領(lǐng)域。
【IPC分類】B62D57/02, F16L101/30, F16L55/32, B25J11/00
【公開號(hào)】CN204686880
【申請?zhí)枴緾N201520172840
【發(fā)明人】沈林勇, 邱亞, 朱倩, 楊呂劍, 丁航, 雷鳳俠
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年3月26日