一种旋转式管道内壁机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人领域，具体涉及一种旋转式管道内壁机器人。


背景技术：

2.现有技术中，管道防腐的措施多采用涂料防腐和电化学防止金属锈蚀的方法进行联合保护，以取得良好的防护效果。使用电化学方法需在管道内会放置牺牲阳极块，目前对于管道内牺牲阳极的安装并无统一的规范与实施要求，因此管道内上侧、底部或者两侧等位置都有可能安装牺牲阳极。
3.对于管道内部的检修，通常采用管道检测机器人进行作业，对管道内部探伤、修补、清淤和物料传输。常见的管道内检测机器人包括四轮、履带等平行移动的机器人，它们能够在平整的管道内进行移动，但无法应用在具有较大障碍物(安装牺牲阳极)的管道内部检测中。


技术实现要素：

4.本发明提供一种旋转式管道内壁机器人，可以在管道内壁自由旋转以实现规避障碍物的目的。
5.一种旋转式管道内壁机器人，所述旋转式管道内壁机器人包括至少两组依次连接且可相对旋转的机器人主体，每组机器人主体上等距设置有若干个支撑轮调节机构，并通过所述支撑轮调节机构支撑在管道内壁上；至少一组机器人主体具有检修机构，用于对管道内壁进行检修。
6.一种实施例中，包括两组机器人主体，且每组机器人主体上具有三个支撑轮调节机构。
7.一种实施例中，所述支撑轮调节机构包括支撑伸缩组件以及驱动轮，所述驱动轮通过所述支撑伸缩组件连接在所述机器人主体上。
8.一种实施例中，所述驱动轮转动连接在所述支撑伸缩组件上，且可相对所述支撑伸缩组件进行旋转。
9.一种实施例中，所述支撑伸缩组件包括支撑管、伸缩导向杆，所述支撑管固定在所述机器人主体上，所述伸缩导向杆的一端套设在所述支撑管中，所述伸缩导向杆的另一端转动连接所述驱动轮。
10.一种实施例中，所述驱动轮的旋转角度为0
°
～360
°
。
11.一种实施例中，所述驱动轮的旋转角度为0
°
～90
°
。
12.一种实施例中，所述检修机构可拆卸设置在其中一组机器人主体的端部。
13.一种实施例中，所述检修机构包括可相对于所述机器人主体进行旋转的机械手，以及位于所述机械手前端的探测头。
14.一种实施例中，所述机器人主体的形状为中心对称结构。
15.依据上述实施例的旋转式管道内壁机器人，由于支撑轮调节结构可支撑在管道内
壁上，且前后两组机器人主体可以相对旋转，使得在管道内行走时可以避开大型障碍物。
附图说明
16.图1为旋转式管道内壁机器人的结构示意图；
17.图2为旋转式管道内壁机器人的主视图；
18.图3为旋转式管道内壁机器人的前视图；
19.图4为旋转式管道内壁机器人的仰视图；
20.标记：
21.机器人主体10、连接轴20、支撑轮调节机构30、检修机构40、支撑伸缩组件31、驱动轮32、机械手41、探测头42。
具体实施方式
22.下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
23.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
24.本技术提供一种旋转式管道内壁机器人，以下简称机器人。该机器人用于在管道内壁进行作业，尤其适用于内壁具有牺牲阳极块等障碍物的管道内作业。使用时，旋转式管道内壁机器人可以通过旋转，在管道内壁沿径向转动，以绕开前方所设的障碍物。
25.如图1
‑
4所示，该机器人包括机器人主体10、支撑轮调节机构30以及检修机构40。优选地，机器人主体10的形状为中心对称结构，如圆柱体结构。
26.具体而言，机器人包括至少两组依次连接且可相对旋转的机器人主体10，相邻两组机器人主体10之间通过连接轴20首尾连接，在管道内部沿轴向依次设置。机器人在管道内壁行走时，其支撑轮调节机构30抵接在管道内壁上，当管道内壁具有障碍物时，则会阻挡支撑轮调节机构30前进。因此，本技术将每组机器人主体10设置成可实现单独旋转(沿管道内部径向旋转)的结构，该组机器人主体10前进时若遇到障碍物，则进行旋转，以绕开障碍物，再进行前进，此过程中其他组机器人主体10不受影响，即每组机器人主体10之间可以单独工作，实现独立控制。
27.该支撑轮调节机构30等距设置在每组机器人主体10上，并支撑在管道内壁上。支撑轮调节机构30具有伸缩的功能，以满足应用在不同尺寸的管道内壁，另外，支撑轮调节机构30还具有可在管道内前进和转动的功能，以满足避开障碍物和行走的目的。为保持机器
人主体10的平衡，支撑轮调节机构30至少设置有三个，当然也可以是四个、五个等。优选地，支撑轮调节机构30等距设置在所述机器人主体10上，且沿机器人主体10等距分布(沿管道径向等距设置)。
28.至少一组机器人主体10具有检修机构40，用于对管道内壁进行检修。检修机构40为可拆卸设置在机器人主体10上。例如，可以在机器人前进方向的端部(端部是指结构的两端)的那组机器人主体10上可拆卸设置检修机构40，并且，可以根据检修项目的不同更换不同的检修机构40。
29.一种实施例中，如图1所示，检修机构40包括可相对于机器人主体10进行旋转的机械手41，以及位于所述机械手41前端的探测头42。机械手的转动方式可参考飞机螺旋桨工作形式，机械手可进行检测、维修、更换零配件等作业。
30.支撑轮调节机构30包括支撑伸缩组件31以及驱动轮32，驱动轮32转动连接在支撑伸缩组件31上，并通过该支撑伸缩组件31连接在机器人主体10上。具体地，支撑伸缩组件31包括支撑管以及伸缩导向杆(图中未标出，为常规伸缩结构)，该支撑管固定在机器人主体10上，而伸缩导向杆的一端套设在该支撑管中，伸缩导向杆的另一端转动连接有驱动轮32。
31.驱动轮32可相对于支撑伸缩组件31进行旋转，即驱动轮32在伸缩导向杆上可以相对进行旋转。驱动轮32的旋转角度为0
°
～360
°
，优选地，驱动轮32的旋转角度为0
°
～90
°
。以驱动轮32在管道内壁平行前进的角度为0
°
举例，在遇到障碍物时，驱动轮32可以转动至90
°
，此时机器人主体10可沿管道的内部径向进行旋转，转动至绕开障碍物后，驱动轮32可以重新转动回0
°
，可以继续保持前进状态。
32.下面通过具体实施例对本技术旋转式管道内壁机器人的结构进一步说明。请继续参见图1
‑
4。
33.本实施例通过六个细长的支撑轮调节机构30将机器人主体10支撑固定在管道中间，支撑轮调节机构30包括位于末端与管道抵接的驱动轮32，推动机器人主体10在管道内进行移动。通过较长的支撑轮调节机构30将机器人主体10与管壁之间架空，可留出障碍物的距离，避让管道内的各种障碍物。
34.该机器人包括两组机器人主体10，通过前后两组机器人主体10协同工作，可以实现异步旋转，根据管道内情况进行相应的姿态调整，有效提升机器人的整体运动能力及组装环境的适应能力。
35.两组机器人主体10之间通过旋转轴连接，每组机器人主体10上均具有三个支撑轮调节机构30，可以保证机器人在管道内的稳定性。具体地，机器人主体10为圆柱形结构，且圆柱形的轴线与管道的轴线重合。支撑轮调节机构30沿径向等距设置在机器人主体10上，相邻两个支撑轮调节机构30之间所形成的角度为120
°
。
36.另外，支撑轮调节机构30包括支撑伸缩组件31以及位于支撑伸缩组件31末端的驱动轮32，支撑伸缩组件31包括支撑管以及伸缩导向杆。可平行于管道进行前后移动，也可进行90度旋转，于管道壁切面方向平行，实现机器人的旋转，可避让任意位置安装的牺牲阳极。另外，伸缩导向杆使用可伸缩的结构设计，在管道内径较大的情况下，可伸缩支撑轮调节结构的距离，以实现在不同尺寸管道内的移动。
37.综上所述，本发申请所述旋转式管道内壁机器人采用双机三轴结构,能够根据管道内的特定情况进行旋转，调整驱动轮与管道的接触点，以达到避让管道内的各种障碍物
的目的。而且采用前后活动旋转的的结构，有助于提升机器人的稳定性和灵活性，有效增强机器人的适应能力。
38.以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。