[发明专利]管道无损检测机器人

权利要求书

1.管道无损检测机器人，其特征在于：至少包括四节机身；

第一球形连接机构(5)连接第一节机身(1)和第二节机身(2)，第二球形连接机构(6)连接第二节机身(2)和第三节机身(3)，第三球形连接机构(7)连接第三节机身(3)和第四节机身(4)；第一足(8.1)、第二足(8.2)、第三足(9.1)、第四足(9.2)、第五足(10.1)、第六足(10.2)位于第一节机身(1)两侧；第七足(11.1)、第八足(11.2)、第九足(12.1)、第十足(12.2)位于第二节机身(2)两侧；第十一足(13.1)、第十二足(13.2)、第十三足(14.1)、第十四足(14.2)位于第三节机身(3)两侧；第十五足(15.1)、第十六足(15.2)、第十七足(16.1)、第十八足(16.2)、第十九足(17.1)、第二十足(17.2)位于第四节机身(4)两侧；

第一足中柔性弹簧(8.1.1)两端分别与足上部外壳(8.1.2)和足上连杆(8.1.7)连接，足下部外壳(8.1.3)内拉伸弹簧(8.1.4)两端分别与电磁铁(8.1.5)和足上连杆(8.1.7)连接；第二足至第二十足的结构与第一足完全相同；第一球形连接结构(5)中内球(5.1)、外球(5.2)组成转动副，外球(5.2)上焊有后节连接件(5.4)和第一驱动电机(5.5)，摩擦轮(5.3)安装在第一驱动电机(5.5)的传动轴上；第二球形连接机构(6)、第三球形连接机构(7)与第一球形连接机构(5)完全相同；CCD摄像头及转动机构(18)机构中第二驱动电机(18.3)安装在底座(18.2)上，支架(18.5)与第二驱动电机(18.3)的传动轴相连，并且支架(18.5)上安有第二驱动电机(18.3)并与CCD摄像头(18.1)连接；机器人第二节机身(2)齿轮(27)由第二电机(26)驱动，与第三节机身(3)结构相同；机器人第一节中，齿轮(19)与齿条(25)啮合，齿轮(19)与第一电机(22)相连，联轴器(23)将第一足(8.1)和第二足(8.2)连成一排，联轴器(24)将第五足(10.1)和第六足(10.2)连成一排；第一电机(22)、联轴器(23)、联轴器(24)位于滑套(26)中；滑套(26)上方为仪器放置台(21)，与第四节机身(4)相同；第一节机身(1)、第二节机身(2)、第三节机身(3)和第四节机身(4)仪器放置台(21)上安有后部连接支架(20)，第一节机身(1)仪器放置台上安有CCD摄像头及转动机构(18)，第三节机身(3)安有控制电路板(28)，第四节机身(4)上安有电池(29)。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于具体功能实现分别如下：

(1)机器人吸附功能：第一足(8.1)中电磁铁(8.1.5)拉伸弹簧(8.1.4)伸长电磁铁吸附在管壁上，由控制电路板(28)控制电磁铁通断电，电池(29)提供电力；第二足至第二十足与第一足完全相同；

(2)足的移动功能：由电机驱动齿轮与齿条啮合，使足到达指定位置；

(3)转向功能：以第一球形连接机构(5)为例，它由第一驱动电机(5.5)驱动摩擦轮(5.3)使之与内球(5.1)摩擦，从而达到转向目的；第二球形连接机构(6)、第三球形连接机构(7)与第一球形连接机构(5)一样；

(4)足的管道直径调节功能：根据管道弧度或直径的不同，足上部外壳(8.1.2)中柔性弹簧(8.1.1)会发生形变，使足上连杆(8.1.7)发生转动，保证电磁铁(8.1.5)能更好的吸附在管壁上；

(5)CCD摄像头转动机构：由驱动电机分别驱动支架(18.5)、CCD摄像头(18.1)实现摄像头的多角度转动；

(6)机器人爬行功能：机器人前进时第三足(9.1)、第四足(9.2)、第五足(10.1)、第六足(10.2)、第十五足(15.1)、第十六足(15.2)、第十七足(16.1)、第十八足(16.2)内通电，其内电磁铁产生磁力与管道内壁吸附，之后第一足(8.1)、第二足(8.2)、第七足(11.1)、第八足(11.2)、第九足(12.1)、第十足(12.2)、第十一足(13.1)、第十二足(13.2)、第十三足(14.1)、第十四足(14.2)、第十九足(17.1)、第二十足(17.2)在电机的驱动下向前移动，到达指定位置后给其电磁铁通电，与管壁吸附，之后第三足(9.1)、第四足(9.2)、第五足(10.1)、第六足(10.2)、第十五足(15.1)、第十六足(15.2)、第十七足(16.1)、第十八足(16.2)内电磁铁断电，电磁铁被弹簧拉回足内，完成后电机反转，机身整体前移；重复动作，完成爬行动作；

(7)机器人的可拓展性功能：由于采用分界结构设计，机器人视任务不同增减节；只需将内球(5.1)与后部连接支架(20)连接或断开连接便可拆卸或增添相应的节。