大型豎直管結構內壁爬行機器人伸縮腿機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種大型豎直管結構內壁爬行機器人伸縮腿機構，屬于機械設計領域。該伸縮腿機構主要由固定機構、腿部機構和伸縮機構構成。機構可在一定范圍適應內壁尺寸的變化以及不同壁面需求，擴大了機器人的適用范圍，使機器人的爬行更可靠。
【專利說明】
大型豎直管結構內壁爬行機器人伸縮腿機構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種大型豎直管結構內壁爬行機器人伸縮腿機構，屬于機械設計領域。
【背景技術】
[0002]豎直管壁是工程、工業(yè)中常見的一種結構形式，并在工業(yè)、工程安全中處于重要的地位。對于中小型管壁結構，其建造、檢測等技術相對成熟，容易實施。而在工程、工業(yè)現(xiàn)場中，存在多種結構形式的大型豎直管壁結構，例如工礦中的豎直井結構，高層建筑中的電梯井結構，運載火箭殼體結構，大型煙囪結構，海上平臺粧腿機構等等。這些管壁結構在建造或使用過程中，通常需要進行檢測、噴涂、打磨、焊接、清灰、安防等作業(yè)。目前，這些作業(yè)通常需要人工實施，其實施難度較大，且具有一定的危險性。因此，開發(fā)一種可在管壁內巡回爬行的機器人，以搭載檢測、噴涂等作業(yè)工具，代替人工作業(yè)，可以降低作業(yè)的難度，提高作業(yè)安全性。
[0003]現(xiàn)有爬壁機器人的腿部結構主要有履帶式、真空吸盤式、磁力吸附式等。履帶式結構翻越障礙能力較差，真空吸盤式要求壁面光滑，磁力吸附式僅適用于磁性壁面。本實用新型克服以上缺點，設計一種伸縮腿機構，腿部可在一定范圍內適應壁內不同尺寸及壁面的需求，擴大了機器人的適用范圍，使機器人的爬行更可靠。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有爬壁機器人爬行機構的缺點。提出了一種可外伸張緊、內收松脫的機器人腿部機構。
[0005]為實現(xiàn)上述目標，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]大型豎直管結構內壁爬行機器人伸縮腿機構主要由固定機構、腿部機構和伸縮機構組成。
[0007]固定機構包括底板(7)、滑道(6)、油缸支架(12)、限制板(4)組成?；?6)為槽式結構，四段滑道(6)分為兩組，對稱安放于底板(7)的兩端，并通過沉頭螺釘(19)與底板(7)固定。兩個油缸支架(12)通過支架螺栓(11)對稱固定于底板(7)的兩端。兩個限制板(4)分別通過限制板螺栓(13)對稱固定于底板(7)的兩端。
[0008]腿部機構由頂腳(1)、腿桿(3)、油缸頂桿支架(10)、腿桿支架(2)等部件組成。腿桿
(3)為細長板式結構，兩個腿桿(3)對稱安裝，并通過腿桿螺栓(14)固定于腿桿支架(2)的兩偵U。油缸頂桿支架(10)通過大螺栓(18)及大螺母(17)固定于腿桿支架(2)的內側。兩個頂腳
(I)分別通過頂腳螺栓(15 )固定于腿桿(3 )的末端。每個頂腳(I)夕卜固定具有一定厚度的耐磨橡膠套(16)。兩套腿部機構分別反向安置于底板(7)上，其腿桿(3)分別置于對應滑道(6)的滑槽內，并可在滑槽內縱向滑動。
[0009]伸縮機構為兩個相同的三級伸縮油缸(8)。伸縮油缸(8)的底部分別通過油缸銷軸(5)與左右油缸支架(12)相連。伸縮油缸(3)的頂桿穿過腿桿支架(2)上的通孔(A)，并分別通過油缸頂桿銷軸(9)與油缸頂桿支架(10)相連。
[0010]與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0011]1、通過兩個腿部機構分別反向伸出并張緊的形式實現(xiàn)機器人依附于管壁內部。其張緊力可調，可適應不同截面尺寸的壁面，對壁面的材質、表面質量沒有要求。
[0012]2、伸縮腿機構配合機器人本體的伸縮，可輕松地跨過多種障礙，實現(xiàn)在內部結構較為復雜的管壁內爬行。
[0013]3、張緊時，由腿桿機構承受徑向力，伸縮油缸基本不承受徑向力。另外，腿部伸縮油缸為兩端鉸接安裝，可對徑向力進行補償，油缸使用壽命長。
【附圖說明】
[0014]圖1伸縮腿機構裝配圖
[0015]圖2固定機構裝配主視圖
[0016]圖3固定機構裝配左視圖
[0017]圖4腿部機構裝配圖
[0018]圖5滑道俯視圖
[0019]圖6滑道剖視圖
[0020]圖7腿桿支架剖視圖
[0021]圖中:1、頂腳，2、腿桿支架，3、腿桿，4、限制板，5、油缸銷軸，6、滑道，7、底板，8、伸縮油缸，9、油缸頂桿銷軸，10、油缸頂桿支架，11、支架螺栓，12、油缸支架，13、限制板螺栓，14、腿桿螺栓，15、頂腳螺栓，16、耐磨橡膠套，17、大螺母，18、大螺栓，A、通孔。
【具體實施方式】
[0022]大型豎直管結構內壁爬行機器人伸縮腿機構主要由固定機構、腿部機構和伸縮機構組成。
[0023]固定機構包括底板(7)、滑道(6)、油缸支架(12)、限制板(4)組成?；?6)為槽式結構，四段滑道(6)分為兩組，對稱安放于底板(7)的兩端，并通過沉頭螺釘(19)與底板(7)固定。兩個油缸支架(12)通過支架螺栓(11)對稱固定于底板(7)的兩端。兩個限制板(4)分別通過限制板螺栓(13)對稱固定于底板(7)的兩端。
[0024]腿部機構由頂腳(1)、腿桿(3)、油缸頂桿支架(10)、腿桿支架(2)等部件組成。腿桿
(3)為細長板式結構，兩個腿桿(3)對稱安裝，并通過腿桿螺栓(14)固定于腿桿支架(2)的兩偵U。油缸頂桿支架(10)通過大螺栓(18)及大螺母(17)固定于腿桿支架(2)的內側。兩個頂腳
(I)分別通過頂腳螺栓(15 )固定于腿桿(3 )的末端。每個頂腳(I)夕卜固定具有一定厚度的耐磨橡膠套(16)。兩套腿部機構分別反向安置于底板(7)上，其腿桿(3)分別置于對應滑道(6)的滑槽內，并可在滑槽內縱向滑動。
[0025]伸縮機構為兩個相同的三級伸縮油缸(8)。伸縮油缸(8)的底部分別通過油缸銷軸
(5)與左右油缸支架(12)相連。伸縮油缸(3)的頂桿穿過腿桿支架(2)上的通孔(A)，并分別通過油缸頂桿銷軸(9)與油缸頂桿支架(10)相連。
【主權項】
1.大型豎直管結構內壁爬行機器人伸縮腿機構，其特征在于:伸縮腿機構由固定機構、腿部機構和伸縮機構組成； 固定機構由底板(7)、滑道(6)、油缸支架(12)、限制板(4)組成;滑道(6)為槽式結構，四段滑道(6)分為兩組，對稱安放于底板(7)的兩端，并通過沉頭螺釘(19)與底板(7)固定;兩個油缸支架(12)通過支架螺栓(11)對稱固定于底板(7)的兩端;兩個限制板(4)分別通過限制板螺栓(13)對稱固定于底板(7 )的兩端； 腿部機構由頂腳(I)、腿桿(3)、油缸頂桿支架(10)、腿桿支架(2)組成;腿桿(3)為細長板式結構，兩個腿桿(3)對稱安裝，并通過腿桿螺栓(14)固定于腿桿支架(2)的兩側;油缸頂桿支架(10)通過大螺栓(18)及大螺母(17)固定于腿桿支架(2)的內側;兩個頂腳(I)分別通過頂腳螺栓(15)固定于腿桿(3)的末端;每個頂腳(I)外固定具有一定厚度的耐磨橡膠套(16);兩套腿部機構分別反向安置于底板(7)上，其腿桿(3)分別置于對應滑道(6)的滑槽內，并可在滑槽內縱向滑動； 伸縮機構為兩個相同的三級伸縮油缸(8);伸縮油缸(8)的底部分別通過油缸銷軸(5)與左右油缸支架(12)相連;伸縮油缸(3)的頂桿穿過腿桿支架(2)上的通孔(A)，并分別通過油缸頂桿銷軸(9 )與油缸頂桿支架(1 )相連。
【文檔編號】B62D57/024GK205668603SQ201620566483
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】張仕海
【申請人】天津職業(yè)技術師范大學