[发明专利]一种自适应管径的管道机器人

说明书

本发明涉及管道探测器，公开了一种自适应管径的管道机器人，包括支撑龙骨、影像采集装置、前滚轮组、后滚轮组、联动装置以及驱动机构，其中，联动装置包括扩展机构和联动机构，扩展机构用于调节前支臂和支撑龙骨之间的角度，联动机构用于调节传动轴的长度，以使前轮和后轮的轮距能够根据管道内径进行自适应调节，驱动机构则用于驱使后轮旋转以推动管道机器人运动。本发明可伸缩式的前轮和后轮，能够根据管道直径调整前轮以及后轮跟支撑龙骨之间的距离，相比起贴地行进的机器人，可变轮高的机器人能够具有更好的越障能力，并且这样的机器人能够具有更好的拍摄视野，从而使得机器人能够更好地对管道进行探索。

技术领域

本发明涉及管道探测器领域，尤其是涉及一种自适应管径的管道机器人。

背景技术

随着现代化和城市化的步伐加快，老旧小区存在的问题日益突出，由于老旧小区时间长远，地下管道空间状况复杂，施工难度和风险越来越大。在现实生活中，由于施工地下管道情况不明确造成的安全事故屡见不鲜，因此，明确地下管道分布情况尤为重要。

在这种情况下，科研工作者研发出了管道机器人用来帮助工作人员获知地下管道内部情况对于管道机器人来说，一般情况下主要包括机器人本体以及安装于机器人本体上用以驱动其行动的驱动轮，在此基础上，为了增强探索能力，会在机器人本体上安装例如摄像头、照明灯等辅助影像模块。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：不同小区所铺设的管道直径可能是不同的，在这种情况下，为了保证管道机器人能够放入管道内，通常情况下需使得管道直径大于管道机器人的尺寸，对于大部分管道机器人来说，其驱动轮在机器人本体上的位置是固定的，这使得该管道机器人放入管道内后，基本是贴着管道的底部前进，当管道内存在障碍物时，由于这种管道机器人离地间隙过低，容易被障碍物阻挡，导致对管道的探索工作难以进行。

发明内容

为了提高管道机器人的越障能力，本发明提供一种自适应管径的管道机器人。

本发明提供的一种自适应管径的管道机器人采用如下的技术方案：

一种自适应管径的管道机器人，包括

支撑龙骨，作为承载主体；

影像采集装置，安装于支撑龙骨的一端，用于采集音像；

前滚轮组，包括前支臂以及前轮，其中，前支臂的一端铰接于支撑龙骨靠近影像采集装置的一端，前轮转动安装于前支臂的自由端；

后滚轮组，包括传动轴以及后轮，其中，传动轴通过一回型架与支撑龙骨相连，后轮转动安装于传动轴远离支撑龙骨的一端；

联动装置，包括扩展机构和联动机构，其中，扩展机构安装于支撑龙骨上，并与前支臂相连，用于调节前支臂和支撑龙骨之间的角度，联动机构连接于扩展机构与传动轴之间，用于调节传动轴的长度；

所述扩展机构包括

滑套，套设于支撑龙骨上，并沿支撑龙骨的轴向移动；

扩展连杆，一端铰接于滑套上，另一端铰接于前支臂上，用于将前支臂和滑套相连；

弹性扩展件，套设于支撑龙骨上，且位于滑套和影像采集装置之间，并对滑套产生推挤作用；

所述联动机构包括中转块，铰接于回型架上；

调轴杆，一端铰接于传动轴上，另一端铰接于中转块上；

联动件，一端铰接于扩展连杆上，另一端铰接于中转块上，用于将扩展连杆随前支臂角度变化所带来的运动传递至中转块；

其中，联动件与中转块之间的铰接点、中转块与回型架之间的铰接点、调轴杆与中转块之间的铰接点在中转块上呈三角分布；

驱动机构，安装于支撑龙骨上，用于驱使后轮旋转以推动管道机器人运动。