[发明专利]一种可变径管道机器人管径适应机构

权利要求书

1.一种可变径管道机器人管径适应机构，其特征在于：该机构包括机器人本体（1）、梯形丝杠固定座（2）、梯形丝杠（3）、梯形丝杠螺母（4）、梯形丝杠移动座（5）、梯形丝杠张紧座（6）、连杆AB （7）、连杆CD （8）、连杆EF（9）、支撑杆（10）、连杆FG（11）、张紧支撑杆（12）、履带式或轮式驱动（13）、张紧弹簧一（14）、张紧弹簧二（15）、压力传感器（16）、绝对值编码器（17）组成；其中梯形丝杠固定座（2）固定在机器人本体（1）前后两端，梯形丝杠（3）固定在两个梯形丝杠固定座（2）上，梯形丝杠螺母（4）与梯形丝杠移动座（5）通过紧固件固定在一起，梯形丝杠张紧座（6）、张紧弹簧二（15）通过紧固件与梯形丝杠移动座（5）连接在一起，梯形丝杠（3）旋转带动梯形丝杆螺母（4）移动，进而带动梯形丝杠移动座（5）、梯形丝杠张紧座（6）跟随移动；

梯形丝杠移动座（5）、梯形丝杠张紧座（6）之间设计有张紧弹簧二（15）；支撑杆（10）、张紧支撑杆（12）之间设计有张紧弹簧一（14）；梯形丝杠移动座（5）、梯形丝杠张紧座（6）之间设计有压力传感器（16），在管径撑开时，履带式驱动或轮式驱动（13）支撑在管壁上；梯形丝杠（3）一端设计有绝对值编码器（17）；

连杆AB（7）一端固定在梯形丝杠固定座（2），另外一端与连杆EF（9）连接；连杆CD（8）一端固定在履带式或轮式驱动（13），另外一端与连杆EF（9）连接；连杆EF（9）另一端与连杆FG（11）连接，连杆FG（11）固定在另外一个梯形丝杠固定座（2）上，支撑杆（10）一端固定在履带式或轮式驱动（13）上，另外一端与张紧支撑杆（12）连接，其中支撑杆（10）中设计有连接孔与连杆EF（9）相连接；

连杆AB（7）、连杆EF（9）、连杆FG（11）、两个梯形丝杠固定座（2）共同组成下平行四边形机构，连杆CD（8）、支撑杆（10）、连杆EF（9）、履带式或轮式驱动（13）支撑点共同组成上平行四边形；工作过程中，张紧支撑杆（12）跟随梯形丝杠螺母（4）沿梯形丝杠（3）移动，进而带动张紧支撑杆（12）移动，进一步带动上、下平行四边形平行移动，带动履带式或轮式驱动（13）在竖直方向上撑开与收回。

2.根据权利要求1所述的一种可变径管道机器人管径适应机构，其特征在于：当机器人在管道中运动过程中，出现障碍时，张紧弹簧二（15）被压缩，进而撑开直径变小，机器人进行避障，实现了柔性管径适应。

3.根据权利要求1所述的一种可变径管道机器人管径适应机构，其特征在于：当机器人在管道中运动过程中，出现障碍时，张紧弹簧一（14）被压缩，履带式驱动或轮式驱动（13）进行倾斜，机器人进行柔性避障，经过障碍时，管径适应机构在张紧弹簧一（14）的作用下，恢复原状。

4.根据权利要求1所述的一种可变径管道机器人管径适应机构，其特征在于：管径适应机构在履带式或轮式驱动（13）两侧面对称安装，3套管径适应机构在机器人本体（1）上成120°均匀布置。