[实用新型]一种在管道内可随管径变化自主转弯、移动的机器人

说明书

一种在管道内可随管径变化自主转弯、移动的机器人，其特征是:包括主轴，主轴的两端连接有主轴连接件，每端均有四个主轴连接件，四个主轴连接件呈十字形连接在主轴上，每个主轴连接件上均具有用于枢接导轨的枢接头；主轴的前端面上开设有用于连接旋转钻头的安装孔，旋转钻头转动连接在前端面上，旋转钻头上连接驱动电机，靠近前端面的四个主轴连接件上分别枢接有一个导轨，每个导轨上转动连接有一个从动轮，机器人位于管道中时，四个从动轮分别位于管道的上、下、左、右侧，且均沿管道内壁滚动。

技术领域

本实用新型涉及管道机器人技术领域，具体地说是涉及一种在管道内可随管径变化自主转弯、移动的机器人。

背景技术

日常生活中管道经常发生堵塞，给生活带来不便。目前针对管道堵塞的问题，国外设计了多款疏通机器人，如加拿大NUKTUN公司的双履带式管内机器人，该机器人履带采用刚性支撑结构，履带的夹角可以调节，以适应不同管道直径，但在行走过程中刚性支撑的履带夹角固定，无法改变；又如德国2000年研制的多关节蠕虫式管道机器人系统MAKRO，该管道机器人可轻松跨越障碍物和拐弯，但无法适应管径的变化。而国内管道机器人主要集中在工业探测领域，例如上海大学研制的“细小工业管道机器人移动探测集成系统”，哈尔滨工业大学研发的“X射线实时检测管道机器人”，而对于管道疏通仍旧依靠大量的人力解决，机器人应用尚无涉及。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了现有技术中的不足，提供一种可自动随管径变化作业并在管道内实现自主转弯移动功能的在管道内可随管径变化自主转弯、移动的机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种在管道内可随管径变化自主转弯、移动的机器人，包括主轴，主轴的两端连接有主轴连接件，每端均有四个主轴连接件，四个主轴连接件呈十字形连接在主轴上，每个主轴连接件上均具有用于枢接导轨的枢接头；主轴的前端面上开设有用于连接旋转钻头的安装孔，旋转钻头转动连接在前端面上，旋转钻头上连接驱动电机，靠近前端面的四个主轴连接件上分别枢接有一个导轨，每个导轨上转动连接有一个从动轮，机器人位于管道中时，四个从动轮分别位于管道的上、下、左、右侧，且均沿管道内壁滚动；

远离前端面的四个主轴连接件上分别枢接有一个导轨，位于主轴上、下侧的导轨上各自转动连接一个主动轮，每个主动轮上连接一个驱动电机，位于主轴左、右侧的导轨上各自转动连接有一个从动轮，机器人位于管道中时，位于主轴后端的两个从动轮和两个主动轮分别位于管道的上、下、左、右侧，且均沿管道内壁滚动。

优选地，主轴与主轴连接件为一体连接，均为3D打印件。

优选地，为了设计可适应不同管径、满足管壁内部凹凸不平的情况，设计可伸缩的运动臂，导轨包括轮轴连接部、滑动杆和主轴连接部，主轴连接部的一端具有用于枢接在主轴连接件上的枢接口，主轴连接部内开设有用于连接滑动杆的滑槽，轮轴连接部上开设有用于枢接主动轮和从动轮轮轴的连接孔，轮轴连接部和主轴连接部通过滑动杆连接，滑动杆一端与轮轴连接部固连，另一端滑动连接在主轴连接部内的滑槽中，且这一端固连有一个弹簧。

优选地，为了在满足机器人疏通功能的基础上，机器人可以搭载各种功能模块，主轴中部开孔，孔中3D打印有螺纹，用于连接模块搭载结构；模块搭载结构包括一个门字形连接架，连接架顶端具有一对立板，主轴位于立板之间，立板上开设有螺纹孔，在立板和主轴的螺纹孔中拧设螺钉，将连接架连接在主轴上，连接架的底端连接有一个连接板，连接板靠近主轴的一侧安装电池，连接板远离主轴的一侧安装集成电路控制板。

进一步地，集成电路控制板包括电机驱动板与通信模块，通信模块的型号为esp8266芯片，其中电机驱动板接通电池电源，控制电机转动；通信模块搭载WiFi连接模块，通过手机移动端App实时操作和控制。