[发明专利]一种自适应管径的管道机器人

权利要求书

1.一种自适应管径的管道机器人，其特征在于：包括

支撑龙骨(1)，作为承载主体；

影像采集装置(2)，安装于支撑龙骨(1)的一端，用于采集音像；

前滚轮组(3)，包括前支臂(31)以及前轮(32)，其中，前支臂(31)的一端铰接于支撑龙骨(1)靠近影像采集装置(2)的一端，前轮(32)转动安装于前支臂(31)的自由端；

后滚轮组(4)，包括传动轴(41)以及后轮(42)，其中，传动轴(41)通过一回型架(43)与支撑龙骨(1)相连，后轮(42)转动安装于传动轴(41)远离支撑龙骨(1)的一端；

联动装置(5)，包括扩展机构(51)和联动机构(52)，其中，扩展机构(51)安装于支撑龙骨(1)上，并与前支臂(31)相连，用于调节前支臂(31)和支撑龙骨(1)之间的角度，联动机构(52)连接于扩展机构(51)与传动轴(41)之间，用于调节传动轴(41)的长度；

所述扩展机构(51)包括

滑套(511)，套设于支撑龙骨(1)上，并沿支撑龙骨(1)的轴向移动；

扩展连杆(512)，一端铰接于滑套(511)上，另一端铰接于前支臂(31)上，用于将前支臂(31)和滑套(511)相连；

弹性扩展件(513)，套设于支撑龙骨(1)上，且位于滑套(511)和影像采集装置(2)之间，并对滑套(511)产生推挤作用；

所述联动机构(52)包括

中转块(521)，铰接于回型架(43)上；

调轴杆(522)，一端铰接于传动轴(41)上，另一端铰接于中转块(521)上；

联动件(8)，一端铰接于扩展连杆(512)上，另一端铰接于中转块(521)上，用于将扩展连杆(512)随前支臂(31)角度变化所带来的运动传递至中转块(521)；

其中，联动件(8)与中转块(521)之间的铰接点、中转块(521)与回型架(43)之间的铰接点、调轴杆(522)与中转块(521)之间的铰接点在中转块(521)上呈三角分布；

驱动机构(6)，安装于支撑龙骨(1)上，用于驱使后轮(42)旋转以推动管道机器人运动。

2.根据权利要求1所述的一种自适应管径的管道机器人，其特征在于：所述传动轴(41)包括

基轴(411)，一端穿设于回型架(43)上，并与回型架(43)形成转动连接关系，且在基轴(411)穿入回型架(43)内的一端固定有直齿轮(414)；

中轴(412)，套设于基轴(411)外，其中心具有一用于供基轴(411)插入的套接孔，所述套接孔的截面呈多边形，且中轴(412)与基轴(411)套接后形成伸缩关系；

外轴(413)，套设于中轴(412)外，并与中轴(412)形成既可转动又可伸缩的活动连接关系，其远离支撑龙骨(1)的一端安装有一供后轮(42)安装的支架(415)，且调轴杆(522)远离中转块(521)的一端铰接于外轴(413)上；

其中，中轴(412)穿过支架(415)的一端固定有传动锥齿轮(416)，后轮(42)的转动轴上安装有驱动锥齿轮(421)，传动锥齿轮(416)和驱动锥齿轮(421)相互啮合，用于为后轮(42)传递旋转动力。

3.根据权利要求2所述的一种自适应管径的管道机器人，其特征在于：所述驱动机构(6)包括

冠齿(61)，套设于支撑龙骨(1)上，以支撑龙骨(1)为轴旋转，且与基轴(411)上的直齿轮(414)相啮合；

驱动齿轮(62)，与冠齿(61)相固定，并同样以支撑龙骨(1)为轴旋转；

动力源(63)，与驱动齿轮(62)相联动，用于提供旋转力矩。

4.根据权利要求1至3中任一所述的一种自适应管径的管道机器人，其特征在于：所述联动件(8)包括

起始杆(81)，一端铰接于扩展连杆(512)上，用于传递扩展连杆(512)随前支臂(31)转动时所带来运动；

伸缩套(82)，套设于支撑龙骨(1)上，且与起始杆(81)远离扩展连杆(512)的一端相铰接；

终端杆(83)，一端铰接于伸缩套(82)上，另一端铰接于中转块(521)上；

其中，伸缩套(82)进行伸缩调节时，引起起始杆(81)和终端杆(83)之间的距离发生变化。