專(zhuān)利名稱(chēng)：管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種爬行機(jī)器人，尤其是一種管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的爬行機(jī)器人結(jié)構(gòu)各種各樣，但只能在管道外爬行。其中有一種管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人采用了履帶式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其左右兩側(cè)履帶各由一個(gè)電機(jī)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。雖然能夠?qū)崿F(xiàn)管道內(nèi)壁的爬行，但需要兩臺(tái)電機(jī)和履帶式驅(qū)動(dòng)，且由于體積大，重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜而在實(shí)際應(yīng)用方面受到一定的限制。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于應(yīng)用的管道內(nèi)爬行機(jī)器人。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人，包括支架10、安裝在支架10上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、與支架10相連接的伸縮機(jī)構(gòu)，以及分別固定在支架10和伸縮機(jī)構(gòu)上的上自鎖機(jī)構(gòu)和下自鎖機(jī)構(gòu)，其中上、下自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，包括圓筒狀自鎖外套7、同軸安裝在自鎖外套7內(nèi)的筒狀自鎖內(nèi)套6，其中所述自鎖內(nèi)套6的外圓周壁具有向外的斜度為80-85度的錐度，在圓筒狀自鎖外套7內(nèi)底部均勻設(shè)有偶數(shù)個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)置放有一個(gè)彈簧9，每個(gè)彈簧9上面、自鎖內(nèi)套與自鎖外套之間設(shè)有一個(gè)鋼球8，自鎖外套7側(cè)壁上相應(yīng)于鋼球8位置設(shè)有通孔，該通孔的孔徑小于鋼球8的直徑。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在支架10上的蝸輪16、與蝸輪16配合的蝸桿15、安裝在支架10上用于驅(qū)動(dòng)蝸輪16的驅(qū)動(dòng)電機(jī)11。
伸縮機(jī)構(gòu)包括安裝在蝸輪16軸兩端的兩個(gè)曲柄盤(pán)12和兩個(gè)傳動(dòng)桿13，該兩個(gè)傳動(dòng)桿13的一端與曲柄盤(pán)12配合工作，另一端與所述下自鎖機(jī)構(gòu)的自鎖內(nèi)套固定在一起。
自鎖外套7側(cè)壁通孔的形狀為球面形，自鎖外套7的凹槽為四個(gè)。
本實(shí)用新型管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于使驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，而后通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下自鎖機(jī)構(gòu)，在曲柄向下運(yùn)動(dòng)的半周內(nèi)，下自鎖機(jī)構(gòu)受向下作用力而實(shí)現(xiàn)自鎖，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受到向上的反作用力，推動(dòng)上自鎖機(jī)構(gòu)上移；在曲柄向上運(yùn)動(dòng)的半周時(shí)，上自鎖機(jī)構(gòu)受向下作用力而自鎖，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受到向上的反作用力，拉動(dòng)下自鎖機(jī)構(gòu)上移。如此循環(huán)往復(fù)，就能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在管道內(nèi)的爬行。


圖1是本實(shí)用新型管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.上自鎖機(jī)構(gòu)；2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)；3.蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；4.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；5.下自鎖機(jī)構(gòu)；6.自鎖內(nèi)套；7.自鎖外套；8.鋼球；9.彈簧；10.支架；11.驅(qū)動(dòng)電機(jī)；12.曲柄盤(pán)；13.傳動(dòng)桿；14.傳動(dòng)桿支架；15.蝸桿；16.蝸輪；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人的具體實(shí)施方式
，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
在圖1中，本實(shí)用新型管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人包括支架10、安裝在支架10上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、與支架10相連接的伸縮機(jī)構(gòu)，以及分別固定在支架10和伸縮機(jī)構(gòu)上的上自鎖機(jī)構(gòu)和下自鎖機(jī)構(gòu)，其中上、下自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，包括圓筒狀自鎖外套7、同軸安裝在自鎖外套7內(nèi)的筒狀自鎖內(nèi)套6，其中所述自鎖內(nèi)套6的外圓周壁具有向外的斜度為82度的錐度，該錐度在80-85度范圍內(nèi)均是可行的。在圓筒狀自鎖外套7內(nèi)底部均勻設(shè)有四個(gè)凹槽，凹槽的個(gè)數(shù)為6個(gè)、8個(gè)等偶數(shù)個(gè)均可。每個(gè)凹槽內(nèi)置放有一個(gè)彈簧9，每個(gè)彈簧9上面、自鎖內(nèi)套與自鎖外套之間設(shè)有一個(gè)鋼球8，自鎖外套7側(cè)壁上相應(yīng)于鋼球8位置設(shè)有通孔，該通孔的形狀為與鋼球8外表面形狀相應(yīng)的球南形，利于鋼球8在通孔內(nèi)配合得更嚴(yán)密，通孔的孔徑小于鋼球8的直徑，使鋼球8露出自鎖外套7側(cè)壁1-2mm，利用自鎖內(nèi)套6的斜面擠壓鋼球8，使彈簧9始終處于壓縮狀態(tài)。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在支架10上的蝸輪16、與蝸輪16配合的蝸桿15、安裝在支架10上用于驅(qū)動(dòng)蝸輪16的驅(qū)動(dòng)電機(jī)11。
伸縮機(jī)構(gòu)即為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)4，包括安裝在蝸輪16軸的兩端的兩個(gè)曲柄盤(pán)12和兩個(gè)傳動(dòng)桿13，該兩個(gè)傳動(dòng)桿13的一端與曲柄盤(pán)12配合工作，另一端與所述下自鎖機(jī)構(gòu)的自鎖內(nèi)套固定在一起。
上自鎖裝置1放入管內(nèi)壁，使鋼球與管道內(nèi)壁始終接觸。如果受到向下的作用力，上自鎖機(jī)構(gòu)1，向下滑動(dòng)，從而使上自鎖內(nèi)套受到向下的力，這樣自鎖內(nèi)套的斜面就把鋼球楔在管道內(nèi)壁上，使鋼球和管壁緊密接觸，從而實(shí)現(xiàn)上自鎖功能。下自鎖裝置5放入管內(nèi)壁，使鋼球與管內(nèi)壁始終接觸。如果受到向下的作用力，下自鎖裝置5，向下滑動(dòng)，自鎖內(nèi)套的斜面就把鋼球楔在管內(nèi)壁上，從而實(shí)現(xiàn)下自鎖功能。
在圖1中，當(dāng)使驅(qū)動(dòng)電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3實(shí)現(xiàn)在垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，而后通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)下自鎖裝置，在傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)的半周內(nèi)，下自鎖機(jī)構(gòu)受向下作用力而自鎖不動(dòng)，這時(shí)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受到向上的反作用力，進(jìn)而給上自鎖機(jī)構(gòu)一個(gè)向上的力，這時(shí)上自鎖機(jī)構(gòu)中的自鎖內(nèi)套向上運(yùn)動(dòng)，鋼球向上移動(dòng)，減少了其和管道壁的接觸，從而推動(dòng)上自鎖機(jī)構(gòu)上移；在傳動(dòng)桿向上運(yùn)動(dòng)的半周時(shí)，上自鎖機(jī)構(gòu)受向下作用力而自鎖，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受到向上的反作用力，進(jìn)而給下自鎖機(jī)構(gòu)一個(gè)向上的力，這時(shí)下自鎖機(jī)構(gòu)中的自鎖內(nèi)套向上運(yùn)動(dòng)，鋼球向上移動(dòng)，減少了其和管道壁的接觸，從而拉動(dòng)下自鎖機(jī)構(gòu)上移。這樣循環(huán)往復(fù)，就能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在管道內(nèi)爬行。
如圖1，支架、上自鎖機(jī)構(gòu)的自鎖外套與自鎖內(nèi)套通過(guò)三個(gè)長(zhǎng)的螺栓連接，這樣能夠保證該機(jī)器人的穩(wěn)定性，再加上兩套曲柄連桿機(jī)構(gòu)，就能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在管道內(nèi)的爬行。
以上為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式，依據(jù)本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠顯而易見(jiàn)地想到的一些雷同、替代方案，均應(yīng)落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1一種管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人，其特征在于包括支架(10)、安裝在支架(10)上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、與支架(10)相連接的伸縮機(jī)構(gòu)，以及分別固定在支架(10)和伸縮機(jī)構(gòu)上的上自鎖機(jī)構(gòu)和下自鎖機(jī)構(gòu)，其中上、下自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，包括圓筒狀自鎖外套(7)、同軸安裝在自鎖外套(7)內(nèi)的筒狀自鎖內(nèi)套(6)，其中所述自鎖內(nèi)套(6)的外圓周壁具有向外的斜度為80-85度的錐度，在圓筒狀自鎖外套(7)內(nèi)底部均勻設(shè)有偶數(shù)個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)置放有一個(gè)彈簧(9)，每個(gè)彈簧(9)上面、自鎖內(nèi)套與自鎖外套之間設(shè)有一個(gè)鋼球(8)，自鎖外套(7)側(cè)壁上相應(yīng)于鋼球(8)位置設(shè)有通孔，該通孔的孔徑小于鋼球(8)的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在支架(10)上的蝸輪(16)、與蝸輪(16)配合的蝸桿(15)、安裝在支架(10)上用于驅(qū)動(dòng)蝸輪(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人，其特征在于所述伸縮機(jī)構(gòu)包括安裝在蝸輪(16)軸兩端的兩個(gè)曲柄盤(pán)(12)和兩個(gè)傳動(dòng)桿(13)，該兩個(gè)傳動(dòng)桿(13)的一端與曲柄盤(pán)(12)配合工作，另一端與所述下自鎖機(jī)構(gòu)的自鎖內(nèi)套固定在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人，其特征在于所述凹槽為四個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之任一所述的管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人，其特征在于所述自鎖外套(7)側(cè)壁通孔的形狀為球面形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種爬行機(jī)器人。本管道內(nèi)壁爬行機(jī)器人，包括自鎖機(jī)構(gòu)、電機(jī)機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中，自鎖機(jī)構(gòu)包括自鎖外套、自鎖內(nèi)套、彈簧和鋼球。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，而后通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下自鎖裝置，在曲柄向下運(yùn)動(dòng)的半周內(nèi)，下自鎖機(jī)構(gòu)受向下作用力自鎖，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受到向上的反作用力，推動(dòng)上自鎖機(jī)構(gòu)上移；在曲柄向上運(yùn)動(dòng)的半周內(nèi)，上自鎖機(jī)構(gòu)受向下作用力自鎖，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受到向上的反作用力，拉動(dòng)下自鎖機(jī)構(gòu)上移。如此循環(huán)往復(fù)，就能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在管道內(nèi)爬行。本實(shí)用新型可用于實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)的爆破和維修。
文檔編號(hào)B25J11/00GK2902613SQ200620022880
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者陳智浩 申請(qǐng)人:陳智浩