[实用新型]海上平台桩腿半圆形内壁爬行机器人

说明书

本实用新型属于特种机器人技术领域，公开了一种海上平台桩腿半圆形内壁爬行机器人，机器人由上腿组、躯干、下腿组构成；机器人的上腿组与躯干通过腿底板及主滑块座连为一体，腿底板通过螺栓固定在主滑块座的顶平面上；机器人的下腿组与躯干通过腿底板及腿‑干连接座连为一体，腿底板通过螺栓固定在腿‑干连接座的顶平面上；所发明的机器人可携带检测或作业设备，对桩腿内壁进行缺陷检测或特定的作业。

技术领域

本实用新型涉及一种海上平台桩腿半圆形内壁爬行机器人，属于机械设计领域。

背景技术

桩腿是维持海上平台稳固与安全的重大基础部件。目前，桩腿表面缺陷与隐患的现场检测主要靠人工爬行及肉眼观察等办法，该方法通常伴随着高空作业，操作难度大，效率低，具有一定的危险性，且可检测范围受限。

本实用新型以某海上平台干式桩腿内部结构为原型，该桩腿内部圆柱空间分为两个半圆柱部分，其中一个半圆柱空间安装有多层工作平台、爬梯、护栏等结构，结构较为复杂，不适宜机器人的爬行。另一个半圆柱空间为上下直通式结构，内部结构较为简单。基于以上结构，本实用新型开发一种可在桩腿内壁上下直通部分空间往复爬行的机器人，以搭载桩腿内壁缺陷检测设备，实现桩腿内壁缺陷的巡回检测功能。系统应用于平台现场，可及时发现桩腿内壁缺陷，提高桩腿乃至整个平台系统的安全性，节省桩腿检修成本。

发明内容

本实用新型开发一种可在海上平台桩腿内部半圆形空间往复爬行的机器人。机器人采用步进式爬行方式，并可跨越爬行前方的凸出障碍。为实现上述目标，本实用新型采用以下技术方案：

机器人（A）由上腿组（A1）、躯干（A2）、下腿组（A2）构成。机器人（A）的上腿组（A1）与躯干（A2）通过腿底板（7）及主滑块座（14）连为一体，腿底板（7）通过螺栓固定在主滑块座（14）的顶平面上。机器人（A）的下腿组（A3）与躯干（A2）通过腿底板（7）及腿-干连接座（8）连为一体，腿底板（7）通过螺栓固定在腿-干连接座（8）的顶平面上。机器人（A）通过躯干（A2）的伸缩运动配合上腿组（A1）、下腿组（A3）的摆动张开或收回运动，实现其在桩腿内壁步进式爬行。

机器人（A）的上腿组（A1）和下腿组（A2）均由腿干与驱动机构（A6）、中支腿机构（A4）、侧支腿机构（A5）构成。腿干与驱动机构（A6）是中支腿机构（A4）和侧支腿机构（A5）的载体和驱动机构。每组侧支腿机构（A5）和中支腿机构（A4）的摆动张开与收回运动均由两根摆杆（9）控制。摆杆（9）的一端通过长轴销（27）、锁紧螺母（15）与滑动“T”型架（29）的一个安装脚铰接。摆杆（9）的另一端通过短轴销（16）、锁紧螺母（15）与侧腿内腿杆（19）、侧腿外腿杆（10）或中腿杆（20）的下铰接孔铰接。

上腿组（A1）和下腿组（A2）的腿干与驱动机构（A6）由腿底板（7）、腿电机（6）、腿丝杠（30）、腿导向杆（33）、腿丝杠螺母（28）、腿丝杠固定端轴承座（31）、腿丝杠支撑端轴承座（32）、固定“T”型架（1）、滑动“T”型架（29）、摆杆（9）、腿电机座（34）构成。腿电机（6）通过螺栓与腿电机座（34）固定，腿电机座（34）通过螺栓固定于腿底板（7）的一端。腿电机（6）的输出轴通过腿传动联轴器（35）与腿丝杠（30）的输入端相连。腿丝杠（30）的两端分别由腿丝杠固定端轴承座（31）和腿丝杠支撑端轴承座（32）支撑。腿丝杠固定端轴承座（31）和腿丝杠支撑端轴承座（32）分别通过沉头螺栓固定在腿底板（7）上。滑动“T”型架（29）通过螺栓与腿丝杠螺母（28）固定，腿丝杠螺母（28）与腿丝杠（30）滚动配合。固定“T”型架（1）通过沉头螺栓固定于腿底板（7）的一端。两根腿导向杆（33）分别穿过滑动“T”型架（29）两侧的导向孔，且腿导向杆（33）分别置于腿电机座（34）和固定“T”型架（1）两侧的盲孔内。固定“T”型架（1）和滑动“T”型架（29）均具有三个安装脚，安装脚的端部加工有铰接孔。