雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]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)方式看主要有車輪式、履帶式、蠕動(dòng)式、爬行式等幾類。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。另外在管道直徑有變化情況下，普通管道機(jī)器人也很難適應(yīng)。再者，一般支撐于管道兩側(cè)壁面的管道機(jī)器人在初始放入管道時(shí)比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人，通過(guò)銷軸連接，可以使得兩個(gè)驅(qū)動(dòng)腿殼變形快速進(jìn)入管道;另外，通過(guò)銷軸和彈簧的綜合作用，可以自適應(yīng)通過(guò)變截面管道，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。
[0004]本實(shí)用新型包括殼體、雙輸出電機(jī)、驅(qū)動(dòng)腿殼、調(diào)節(jié)桿、彈簧固定座、攝像頭和驅(qū)動(dòng)輪組件;所述的攝像頭設(shè)置在殼體前部;所述的彈簧固定座固定在殼體內(nèi)；兩根調(diào)節(jié)桿內(nèi)端對(duì)稱套置在彈簧固定座內(nèi)，并通過(guò)彈簧連接;調(diào)節(jié)桿外端與驅(qū)動(dòng)腿殼中部通過(guò)銷軸鉸接;所述的驅(qū)動(dòng)腿殼內(nèi)固定雙輸出電機(jī);雙輸出電機(jī)的兩端驅(qū)動(dòng)對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件;兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪組件也為對(duì)稱設(shè)置;所述的驅(qū)動(dòng)輪組件包括輸出軸、主動(dòng)錐齒輪一、從動(dòng)錐齒輪一、傳動(dòng)軸、主動(dòng)錐齒輪二、從動(dòng)錐齒輪二和驅(qū)動(dòng)輪;所述的輸出軸由雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng);所述的主動(dòng)錐齒輪一固定在輸出軸上，并與從動(dòng)錐齒輪一嚙合;所述的從動(dòng)錐齒輪一和主動(dòng)錐齒輪二均固定在傳動(dòng)軸上;從動(dòng)錐齒輪二固定在驅(qū)動(dòng)輪的安裝軸上，并與主動(dòng)錐齒輪二嚙合;所述驅(qū)動(dòng)輪的安裝軸與驅(qū)動(dòng)腿殼鉸接。
[0005]本實(shí)用新型具有的有益效果:
[0006]1、方便機(jī)器人初始進(jìn)入管道。本實(shí)用新型自由狀態(tài)下的橫向尺寸要比管道直徑大，由于驅(qū)動(dòng)腿殼可以繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此機(jī)器人進(jìn)入管道側(cè)的橫向尺寸可以變小，機(jī)器人呈現(xiàn)T型狀，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪先進(jìn)入管道，通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪向前的驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)器人順利進(jìn)入管道。
[0007]2、方便通過(guò)變尺寸管道。本實(shí)用新型在經(jīng)過(guò)不同尺寸管道時(shí)，驅(qū)動(dòng)腿可以根據(jù)管壁錐度繞銷軸自動(dòng)調(diào)節(jié)，并在彈簧力的作用下，四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪可以緊貼管壁，保證足夠的驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)變尺寸管道通行。
[0008]3、兩側(cè)各由一個(gè)雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)，減少電機(jī)數(shù)量，減輕管道機(jī)器人重量，提高管道機(jī)器人的拖動(dòng)能力。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型初始進(jìn)入管道圖；
[0011 ]圖3為本實(shí)用新型通過(guò)變尺寸管道圖。
[0012]圖中:1、雙輸出電機(jī)，2、輸出軸，3、主動(dòng)錐齒輪一，4、從動(dòng)錐齒輪一，5、傳動(dòng)軸，6、主動(dòng)錐齒輪二，7、從動(dòng)錐齒輪二，8、驅(qū)動(dòng)輪，9、驅(qū)動(dòng)腿殼，1、銷軸，11、調(diào)節(jié)桿，12、彈簧，13、
彈簧固定座，14、攝像頭。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人，包括殼體、雙輸出電機(jī)1、驅(qū)動(dòng)腿殼9、調(diào)節(jié)桿11、彈簧固定座13、攝像頭14、驅(qū)動(dòng)輪組件。攝像頭14設(shè)置在殼體前部;彈簧固定座13固定在殼體內(nèi)；兩根調(diào)節(jié)桿11內(nèi)端對(duì)稱套置在彈簧固定座13內(nèi)，并通過(guò)彈簧12連接;調(diào)節(jié)桿11外端與驅(qū)動(dòng)腿殼9中部通過(guò)銷軸10鉸接;驅(qū)動(dòng)腿殼9內(nèi)固定雙輸出電機(jī)I;雙輸出電機(jī)I的兩端驅(qū)動(dòng)對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件;兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪組件也為對(duì)稱設(shè)置；驅(qū)動(dòng)輪組件包括輸出軸2、主動(dòng)錐齒輪一 3、從動(dòng)錐齒輪一 4、傳動(dòng)軸5、主動(dòng)錐齒輪二 6、從動(dòng)錐齒輪二 7和驅(qū)動(dòng)輪8;輸出軸2由雙輸出電機(jī)I驅(qū)動(dòng);主動(dòng)錐齒輪一 3固定在輸出軸2上，并與從動(dòng)錐齒輪一 4嚙合;從動(dòng)錐齒輪一 4和主動(dòng)錐齒輪二 6均固定在傳動(dòng)軸5上;從動(dòng)錐齒輪二 7固定在驅(qū)動(dòng)輪8的安裝軸上，并與主動(dòng)錐齒輪二 6嚙合;驅(qū)動(dòng)輪8的安裝軸與驅(qū)動(dòng)腿殼9鉸接。
[0015]該雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人，工作原理如下:
[0016]雙輸出電機(jī)I驅(qū)動(dòng)輸出軸2帶動(dòng)主動(dòng)錐齒輪一3轉(zhuǎn)動(dòng)，與主動(dòng)錐齒輪一 3嚙合的從動(dòng)錐齒輪一 4通過(guò)傳動(dòng)軸5帶動(dòng)主動(dòng)錐齒輪二 6轉(zhuǎn)動(dòng)，與主動(dòng)錐齒輪二 6嚙合的從動(dòng)錐齒輪二 7帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪8旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)腿殼9可繞銷軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，并根據(jù)管道實(shí)際情況壓縮彈簧12，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。
[0017]驅(qū)動(dòng)腿殼9的轉(zhuǎn)動(dòng)可以方便管道機(jī)器人爬入管道，通過(guò)銷軸10和彈簧12協(xié)調(diào)配合，可以通過(guò)變截面管道。具體如圖2、3所示。
[0018]如圖2所示，該管道機(jī)器人在開始進(jìn)入管道時(shí)，對(duì)稱的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)腿殼9繞銷軸10轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得管道機(jī)器人前端變窄小于管道直徑，前部的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪8進(jìn)入管道后，帶動(dòng)管道機(jī)器人前行，隨后后部的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪也進(jìn)入管道。
[0019]如圖3所示，該管道機(jī)器人在變尺寸管道內(nèi)爬行時(shí)，驅(qū)動(dòng)腿殼9可以根據(jù)管壁的形狀和錐度繞銷軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)彈簧12也隨管壁壓縮和拉伸，保證四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪緊貼管壁。
[0020]該雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人通過(guò)由銷軸連接的鉸鏈和彈簧實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)變形，可以在開始階段方便快速進(jìn)入管道，能夠在尺寸變化的管道內(nèi)通行;可以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；由于管道環(huán)境復(fù)雜，多數(shù)管道底部有積水、淤泥等障礙物，該管道機(jī)器人始終在管道中間通行，可以最大限度地避底部水、淤泥等障礙物。該管道機(jī)器人一側(cè)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以最大限度減輕管道機(jī)器人重量，更有利于管道機(jī)器人在復(fù)雜的環(huán)境中工作。
[0021]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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人，包括殼體、雙輸出電機(jī)、驅(qū)動(dòng)腿殼、調(diào)節(jié)桿、彈簧固定座、攝像頭和驅(qū)動(dòng)輪組件，其特征在于:所述的攝像頭設(shè)置在殼體前部;所述的彈簧固定座固定在殼體內(nèi)；兩根調(diào)節(jié)桿內(nèi)端對(duì)稱套置在彈簧固定座內(nèi)，并通過(guò)彈簧連接;調(diào)節(jié)桿外端與驅(qū)動(dòng)腿殼中部通過(guò)銷軸鉸接;所述的驅(qū)動(dòng)腿殼內(nèi)固定雙輸出電機(jī);雙輸出電機(jī)的兩端驅(qū)動(dòng)對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件;兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪組件也為對(duì)稱設(shè)置;所述的驅(qū)動(dòng)輪組件包括輸出軸、主動(dòng)錐齒輪一、從動(dòng)錐齒輪一、傳動(dòng)軸、主動(dòng)錐齒輪二、從動(dòng)錐齒輪二和驅(qū)動(dòng)輪;所述的輸出軸由雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng);所述的主動(dòng)錐齒輪一固定在輸出軸上，并與從動(dòng)錐齒輪一嚙合;所述的從動(dòng)錐齒輪一和主動(dòng)錐齒輪二均固定在傳動(dòng)軸上;從動(dòng)錐齒輪二固定在驅(qū)動(dòng)輪的安裝軸上，并與主動(dòng)錐齒輪二嚙合;所述驅(qū)動(dòng)輪的安裝軸與驅(qū)動(dòng)腿殼鉸接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩側(cè)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)輪管道機(jī)器人。普通管道機(jī)器人很難適應(yīng)變直徑管道，且初始放入管道較困難。本實(shí)用新型的兩根調(diào)節(jié)桿內(nèi)端對(duì)稱套置在彈簧固定座內(nèi)，并通過(guò)彈簧連接；調(diào)節(jié)桿外端與驅(qū)動(dòng)腿殼中部通過(guò)銷軸鉸接；驅(qū)動(dòng)腿殼內(nèi)固定雙輸出電機(jī)；雙輸出電機(jī)的兩端驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件；驅(qū)動(dòng)輪組件的輸出軸由雙輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)；主動(dòng)錐齒輪一固定在輸出軸上，并與從動(dòng)錐齒輪一嚙合；從動(dòng)錐齒輪一和主動(dòng)錐齒輪二均固定在傳動(dòng)軸上；從動(dòng)錐齒輪二固定在驅(qū)動(dòng)輪的安裝軸上，并與主動(dòng)錐齒輪二嚙合；驅(qū)動(dòng)輪的安裝軸與驅(qū)動(dòng)腿殼鉸接。本實(shí)用新型可使兩個(gè)驅(qū)動(dòng)腿殼變形快速進(jìn)入管道，且可以自適應(yīng)通過(guò)變截面管道。
【IPC分類】F16L55/32, F16L55/40
【公開號(hào)】CN205371944
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620018583
【發(fā)明人】徐高歡, 謝怡杰, 楊光, 張夏良, 錢錦芳, 潘聰華
【申請(qǐng)人】浙江水利水電學(xué)院
【公開日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日