本發(fā)明涉及一種水平管道清理機器人技術領域，尤其是一種基于等休凸輪組協(xié)調(diào)作用，在管徑變化較大的水平管道內(nèi)實現(xiàn)單驅(qū)雙向蠕動行走的管道清理機器人。

背景技術：

近年來，國內(nèi)外對管道清理的自動化和智能化作業(yè)需求不斷增長。目前，國內(nèi)的清理方式主要是依賴人工完成，工作環(huán)境復雜惡劣，勞動強度大，且危險程度高。在清管作業(yè)過程中，蠕動式管道機器人具有更大的牽引能力和地形適應性，更適合管道清理作業(yè)，但是，現(xiàn)有的清管機器人和清管器大多只具有單向行走能力，在管道清理的過程中，一旦遇到特殊障礙物使機器人無法繼續(xù)前行，同時也不能后退，導致機器人卡滯在管內(nèi)。而對于現(xiàn)有的雙向蠕動式管道清理機器人，則需要多個動力才能實現(xiàn)正反雙向行走和管道清理，動力源多，控制復雜。因此，針對機器人遇障無法向后退出或驅(qū)動數(shù)量過多的情況，從實際情況出發(fā)，研制開發(fā)出一種穩(wěn)定可靠、緊湊實用的單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機器人，從而為水平管道靈活清淤的實現(xiàn)提供基礎。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機器人，利用等休凸輪組的協(xié)調(diào)作用，實現(xiàn)在管徑變化較大的水平管道內(nèi)的單驅(qū)雙向蠕動行走和管道清理，有效提高管道機器人的越障性和對管徑變化的適應性。

技術方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機器人，包括前機體組件、傳動組件和后機體組件；

其中，所述傳動組件由一個動力驅(qū)動，且通過連桿機構、齒輪機構和等休凸輪機構的傳動作用，實現(xiàn)前機體組件和后機體組件沿徑向的交替收縮與支撐，以及前機體組件和后機體組件之間的軸向伸縮，同時實現(xiàn)清淤刀盤的同步旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)機器人沿水平管道正反雙向的蠕動式行走以及管道清理作業(yè)。

優(yōu)選的，所述前機體組件包括前機殼、清淤刀盤、前機架、上下兩側(cè)的前彈性伸縮臂以及左右兩側(cè)的前彈性支撐輪；

其中，所述前機殼套裝在前機架外，且與前機架固接；清淤刀盤設置于前機架前側(cè)，其包括輪盤、沿輪盤周向均布的刀桿以及與刀桿固接的清淤刀片；

所述前彈性伸縮臂(主動式)包括彈性橡膠墊、滑動桿、第一壓簧、彈簧限位片以及滾子，且彈性橡膠墊設置于滑動桿的頂端；所述第一壓簧套裝在滑動桿上，并通過滑動桿底部的彈簧限位片實現(xiàn)第一壓簧的下限位；滑動桿一側(cè)外壁處設置有連通底部的凹槽，所述滾子通過支撐桿安裝于凹槽底部(即滾子采用偏置安裝)，并通過支撐桿沿凹槽的滑動固定實現(xiàn)滾子與滑動桿間距的調(diào)整，以適應不同管道的徑向尺寸；所述前彈性伸縮臂的底部穿過前機殼，并通過前機殼實現(xiàn)滑動桿上第一壓簧的上限位；

所述前彈性支撐輪(被動式)包括伸縮軸、套設于伸縮軸外的伸縮套及設置于伸縮軸頂端的輪子，且伸縮套內(nèi)設置有與伸縮軸底部相連的第二壓簧，通過第二壓簧實現(xiàn)伸縮軸與伸縮套的伸縮運動，從而實現(xiàn)前彈性支撐輪長度的彈性調(diào)整，以適應不同管道的徑向尺寸；所述前彈性支撐輪通過伸縮套設置于前機殼的左右兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述后機體組件包括后機殼、后機架、上下兩側(cè)的后彈性伸縮臂以及左右兩側(cè)的后彈性支撐輪；其中，所述后機殼套裝在后機架外，且與后機架固接；所述后彈性伸縮臂及后彈性支撐輪的結(jié)構(包括組件結(jié)構及與后機殼的連接關系)分別與前機體組件中的前彈性伸縮臂、前彈性支撐輪相同。

優(yōu)選的，所述傳動組件包括旋轉(zhuǎn)電機、刀盤驅(qū)動組件、前驅(qū)組件、后驅(qū)組件及中驅(qū)組件；其中，所述旋轉(zhuǎn)電機設置于后機架前側(cè)，其穿過后機架前側(cè)板的輸出軸上套設有第一直齒輪，且第一直齒輪與后機架前側(cè)板的后側(cè)相貼合；

所述中驅(qū)組件包括連接前機架與后機架的若干導向機構、傳動機構及曲柄連桿機構；所述導向機構包括設置于前機架后側(cè)板上的導向桿及設置于后機架前側(cè)板上的直線軸承，通過導向桿與直線軸承的滑動配合實現(xiàn)前機架與后機架的伸縮連接；

所述傳動機構包括一組相適配的滑動軸及軸承套，所述軸承套的側(cè)壁上設置有長條形通槽，且滑動軸的側(cè)壁上設置有圓柱銷，通過圓柱銷與通槽的滑動配合實現(xiàn)滑動軸與軸承套的同步轉(zhuǎn)動及伸縮滑動；所述滑動軸遠離軸承套的一側(cè)貫穿前機架的后側(cè)板，且滑動軸上設置有兩個第一限位環(huán)，所述第一限位環(huán)分別與前機架后側(cè)板的前后兩側(cè)相貼合，通過兩個第一限位環(huán)限制滑動軸相對于前機架后側(cè)板的軸向滑動；所述軸承套遠離滑動軸的一側(cè)貫穿后機架的前側(cè)板，且軸承套上設置有第二限位環(huán)及第二直齒輪，所述第二限位環(huán)與后機架前側(cè)板的前側(cè)相貼合，第二直齒輪與后機架前側(cè)板的后側(cè)相貼合；通過第二限位環(huán)及第二直齒輪限制軸承套相對于后機架前側(cè)板的軸向滑動，且第二直齒輪與第一直齒輪嚙合傳動，以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸至軸承套的轉(zhuǎn)速傳動；所述滑動軸遠離軸承套的一端套設有第一錐齒輪，且軸承套遠離滑動軸的一端套設有第二錐齒輪；

所述前驅(qū)組件包括設置于前機架內(nèi)的前轉(zhuǎn)軸、前等休凸輪組及第三錐齒輪，且前等休凸輪組及第三錐齒輪套設于前轉(zhuǎn)軸上；所述第三錐齒輪與第一錐齒輪嚙合傳動，并帶動前轉(zhuǎn)軸及前等休凸輪組的同步轉(zhuǎn)動；所述前等休凸輪組包括兩個完全相同的前等休凸輪(即凸輪的遠休止角和近休止角相等)，且兩個前等休凸輪180°錯位疊裝；所述前機體組件中上下兩側(cè)的前彈性伸縮臂底部(偏置安裝)的滾子分別與兩個前等休凸輪抵觸安裝，通過兩個前等休凸輪實現(xiàn)兩個前彈性伸縮臂的同步徑向伸縮調(diào)整；

所述后驅(qū)組件包括設置于后機架內(nèi)的后轉(zhuǎn)軸、后等休凸輪組及第四錐齒輪，且后驅(qū)組件的連接結(jié)構與前驅(qū)組件相同；所述第四錐齒輪與第二錐齒輪嚙合傳動，并帶動后轉(zhuǎn)軸及后等休凸輪組的同步轉(zhuǎn)動；所述后等休凸輪組包括兩個完全相同的后等休凸輪，通過兩個后等休凸輪實現(xiàn)兩個后彈性伸縮臂的同步徑向伸縮調(diào)整；

所述刀盤驅(qū)動組件包括第五錐齒輪、帶傳動機構及刀盤轉(zhuǎn)軸，所述第五錐齒輪與第三錐齒輪嚙合傳動，并通過帶傳動機構帶動刀盤轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，且清淤刀盤的輪盤套設于刀盤轉(zhuǎn)軸穿過前機架前側(cè)板的一側(cè)，從而實現(xiàn)清淤刀盤的同步旋轉(zhuǎn)；

所述曲柄連桿機構包括設置于前機架及后機架左右兩側(cè)的連桿及曲柄，且曲柄套設于延伸至后機架外的后轉(zhuǎn)軸上而與后轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動；所述連桿的一端鉸接于前機架的左/右側(cè)板上，其另一端鉸接于該側(cè)的曲柄上，通過曲柄連桿機構實現(xiàn)前機體組件和后機體組件之間的軸向伸縮調(diào)整。

本發(fā)明的工作原理是：首先，由人工將裝有傳感器、攝像頭以及清淤刀盤的管道機器人置入水平管道內(nèi)，然后控制電機正轉(zhuǎn)，通過連桿機構、齒輪和凸輪傳動機構的傳動作用，使得前后機體能夠沿著徑向交替收縮與支撐，且清淤刀盤通過機構傳動同步旋轉(zhuǎn)，同時前后機體沿軸線方向也會交替伸縮，通過各運動部件間的協(xié)調(diào)配合，使得機器人沿管道蠕動行走的同時實施清理作業(yè)。當管道機器人在管內(nèi)遇到嚴重障礙無法前行時，控制電機反轉(zhuǎn)使機器人向后退出，以便采取其他應對措施。

優(yōu)選的，所述清淤刀盤的刀桿及清淤刀片均為可拆卸式，便于刀桿及清淤刀片的維修及更換，節(jié)約成本。

優(yōu)選的，所述支撐桿上開有第一長槽，且凹槽內(nèi)開有第一螺紋孔，通過緊固螺栓穿過第一長槽后與第一螺紋孔的緊固配合實現(xiàn)支撐桿沿凹槽的伸縮調(diào)整，連接簡單方便。

優(yōu)選的，所述伸縮套的側(cè)壁上開有第二長槽，且伸縮軸的側(cè)壁上設置有第二圓柱銷，通過第二圓柱銷與第二長槽的配合限制伸縮軸沿伸縮套的伸縮運動，防止伸縮軸脫出伸縮套。

優(yōu)選的，所述前等休凸輪(與后等休凸輪一致)的遠休止角(和近休止角一致)小于180°。由于等休凸輪的遠休止角和近休止角之間需要升程角和回程角作為過渡角，所以等休凸輪的遠近休止角均小于180°。

有益效果：本發(fā)明提供的一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機器人，相對于現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點：1、通過一個動力源和一套機構，實現(xiàn)了在管徑變化較大的水平管道內(nèi)正反雙向蠕動式行走和管道清理，在管道清理遇到特殊故障而無法繼續(xù)向前行走時，能夠使機器人向后退出管道，提高管道機器人應對復雜管道環(huán)境的機動能力；2、機器人本體更加緊湊化和輕便化，大大提高了管道機器人的續(xù)航能力，且采用等休凸輪組實現(xiàn)了凸輪從動件的較大位移變化，從而使機器人具有更好的管徑適應性，對較大變徑范圍的水平管道清理具有實際工程意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的整體結(jié)構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的主視圖；

圖3是本發(fā)明實施例的內(nèi)部結(jié)構示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中清淤刀盤的結(jié)構示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中彈性伸縮臂的結(jié)構示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例中彈性支撐輪的結(jié)構示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例中傳動組件的結(jié)構示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例中傳動組件的俯視圖；

圖9和圖10分別是本發(fā)明實施例中前等休凸輪組和后等休凸輪組的傳動簡圖；

圖11是本發(fā)明實施例中曲柄連桿機構的運動簡圖；

圖12是本發(fā)明實施例中傳動機構的結(jié)構示意圖；

圖13是本發(fā)明實施例中后等休凸輪的轉(zhuǎn)角位置圖；

圖14是本發(fā)明實施例中前后機體支撐狀態(tài)隨凸輪轉(zhuǎn)角變化圖；

圖15a～e是本發(fā)明實施例中機器人沿水平管道的運動流程圖。

圖中包括：1、前機體組件，1-1、前機殼，1-2、清淤刀盤，1-3、前機架，1-4、前彈性伸縮臂，1-5、前彈性支撐輪，1-2-1、清淤刀片，1-2--2、刀桿，1-2-3、輪盤，1-4-1、彈性橡膠墊，1-4-2、滑動桿，1-4-3、第一壓簧，1-4-4、彈簧限位片，1-4-5、滾子，1-4-6、凹槽，1-4-7、支撐桿，1-5-1、輪子，1-5-2、伸縮軸，1-5-3、伸縮套，

2、傳動組件，2-1、刀盤轉(zhuǎn)軸，2-2、帶傳動機構，2-3、前等休凸輪組，2-4、導向桿，2-5、直線軸承，2-6、旋轉(zhuǎn)電機，2-7、第一直齒輪，2-8、后轉(zhuǎn)軸，2-9、后等休凸輪組，2-10、第四錐齒輪，2-11、曲柄，2-12、傳動機構，2-13、連桿，2-14、第三錐齒輪，2-15、前轉(zhuǎn)軸，2-16、第五錐齒輪，2-12-1、第一錐齒輪，2-12-2、第一限位環(huán)，2-12-3、滑動軸，2-12-4、圓柱銷，2-12-5、軸承套，2-12-6、通槽，2-12-7、第二限位環(huán)，2-12-8、第二直齒輪，2-12-9、第二錐齒輪，

3、后機體組件，3-1、后機殼，3-2、后機架，3-3、后彈性伸縮臂，3-4、后彈性支撐輪。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

如圖1、2所示為一種單驅(qū)雙向蠕行式管道清理機器人，包括前機體組件1、傳動組件2和后機體組件3；

其中，所述傳動組件2由一個動力驅(qū)動，且通過連桿機構、齒輪機構和等休凸輪機構的傳動作用，實現(xiàn)前機體組件1和后機體組件3沿徑向的交替收縮與支撐，以及前機體組件1和后機體組件3之間的軸向伸縮，同時實現(xiàn)清淤刀盤1-2的同步旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)機器人沿管道正反雙向的蠕動式行走以及管道清理作業(yè)。

如圖3所示，所述前機體組件1包括前機殼1-1、清淤刀盤1-2、前機架1-3、上下兩側(cè)的前彈性伸縮臂1-4以及左右兩側(cè)的前彈性支撐輪1-5；

其中，所述前機殼1-1套裝在前機架1-3外，且與前機架1-3固接；如圖4所示，清淤刀盤1-2設置于前機架1-3前側(cè)，其包括輪盤1-2-3、沿輪盤1-2-3周向均布的刀桿1-2-2以及與刀桿1-2-2固接的清淤刀片1-2-1；

如圖5所示，所述前彈性伸縮臂1-4包括彈性橡膠墊1-4-1、滑動桿1-4-2、第一壓簧1-4-3、彈簧限位片1-4-4以及滾子1-4-5，且彈性橡膠墊1-4-1設置于滑動桿1-4-2的頂端；所述第一壓簧1-4-3套裝在滑動桿1-4-2上，并通過滑動桿1-4-2底部的彈簧限位片1-4-4實現(xiàn)第一壓簧1-4-3的下限位；滑動桿1-4-2一側(cè)外壁處設置有連通底部的凹槽1-4-6，所述滾子1-4-5通過支撐桿1-4-7安裝于凹槽1-4-6底部，并通過支撐桿1-4-7沿凹槽1-4-6的滑動固定實現(xiàn)滾子1-4-5與滑動桿1-4-2間距的調(diào)整，以適應不同管道的徑向尺寸；所述前彈性伸縮臂1-4的底部穿過前機殼1-1，并通過前機殼1-1實現(xiàn)滑動桿1-4-2上第一壓簧1-4-3的上限位；

如圖6所示，所述前彈性支撐輪1-5包括伸縮軸1-5-2、套設于伸縮軸1-5-2外的伸縮套1-5-3及設置于伸縮軸1-5-2頂端的輪子1-5-1，且伸縮套1-5-3內(nèi)設置有與伸縮軸1-5-2底部相連的第二壓簧，通過第二壓簧實現(xiàn)伸縮軸1-5-2與伸縮套1-5-3的伸縮運動，以適應不同管道的徑向尺寸；所述前彈性支撐輪1-5通過伸縮套1-5-3設置于前機殼1-1的左右兩側(cè)。

本實施例中，所述后機體組件3包括后機殼3-1、后機架3-2、上下兩側(cè)的后彈性伸縮臂3-3以及左右兩側(cè)的后彈性支撐輪3-4；其中，所述后機殼3-1套裝在后機架3-2外，且與后機架3-2固接；所述后彈性伸縮臂3-3及后彈性支撐輪3-4的結(jié)構(包括組件結(jié)構及與后機殼3-1的連接關系)分別與前機體組件1中的前彈性伸縮臂1-4、前彈性支撐輪1-5相同(前后為完全相同的通用組件)。

如圖7、8所示，所述傳動組件2包括旋轉(zhuǎn)電機2-6、刀盤驅(qū)動組件、前驅(qū)組件、后驅(qū)組件及中驅(qū)組件；

其中，所述旋轉(zhuǎn)電機2-6設置于后機架3-2前側(cè)，其穿過后機架3-2前側(cè)板的輸出軸上套設有第一直齒輪2-7，且第一直齒輪2-7與后機架3-2前側(cè)板的后側(cè)相貼合；

所述中驅(qū)組件包括連接前機架1-3與后機架3-2的若干導向機構、傳動機構2-12及曲柄連桿機構；所述導向機構包括設置于前機架1-3后側(cè)板上的導向桿2-4及設置于后機架3-2前側(cè)板上的直線軸承2-5，通過導向桿2-4與直線軸承2-5的滑動配合實現(xiàn)前機架1-3與后機架3-2的伸縮連接；

如圖12所示，所述傳動機構2-12包括一組相適配的滑動軸2-12-3及軸承套2-12-5，所述軸承套2-12-5的側(cè)壁上設置有長條形通槽2-12-6，且滑動軸2-12-3的側(cè)壁上設置有圓柱銷2-12-4，通過圓柱銷2-12-4與通槽2-12-6的滑動配合實現(xiàn)滑動軸2-12-3與軸承套2-12-5的同步轉(zhuǎn)動及伸縮滑動；所述滑動軸2-12-3遠離軸承套2-12-5的一側(cè)貫穿前機架1-3的后側(cè)板，且滑動軸2-12-3上設置有兩個第一限位環(huán)2-12-2，所述第一限位環(huán)2-12-2分別與前機架1-3后側(cè)板的前后兩側(cè)相貼合，通過兩個第一限位環(huán)2-12-2限制滑動軸2-12-3相對于前機架1-3后側(cè)板的軸向滑動；所述軸承套2-12-5遠離滑動軸2-12-3的一側(cè)貫穿后機架3-2的前側(cè)板，且軸承套2-12-5上設置有第二限位環(huán)2-12-7及第二直齒輪2-12-8，所述第二限位環(huán)2-12-7與后機架3-2前側(cè)板的前側(cè)相貼合，第二直齒輪2-12-8與后機架3-2前側(cè)板的后側(cè)相貼合；通過第二限位環(huán)2-12-7及第二直齒輪2-12-8限制軸承套2-12-5相對于后機架3-2前側(cè)板的軸向滑動，且第二直齒輪2-12-8與第一直齒輪2-7嚙合傳動，以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機2-6的輸出軸至軸承套2-12-5的轉(zhuǎn)速傳動；所述滑動軸2-12-3遠離軸承套2-12-5的一端套設有第一錐齒輪2-12-1，且軸承套2-12-5遠離滑動軸2-12-3的一端套設有第二錐齒輪2-12-9；

所述前驅(qū)組件包括設置于前機架1-3內(nèi)的前轉(zhuǎn)軸2-15、前等休凸輪組2-3及第三錐齒輪2-14，且前等休凸輪組2-3及第三錐齒輪2-14套設于前轉(zhuǎn)軸2-15上；所述第三錐齒輪2-14與第一錐齒輪2-12-1嚙合傳動，并帶動前轉(zhuǎn)軸2-15及前等休凸輪組2-3的同步轉(zhuǎn)動；如圖9所示，所述前等休凸輪組2-3包括兩個完全相同的前等休凸輪2-3a，2-3b，且兩個前等休凸輪180°錯位疊裝；所述前機體組件1中上下兩側(cè)的前彈性伸縮臂1-4a，1-4b底部的滾子1-4-5分別與兩個前等休凸輪2-3a，2-3b抵觸安裝，通過兩個前等休凸輪實現(xiàn)兩個前彈性伸縮臂1-4的同步徑向伸縮調(diào)整；

所述后驅(qū)組件包括設置于后機架3-2內(nèi)的后轉(zhuǎn)軸2-8、后等休凸輪組2-9及第四錐齒輪2-10，且后驅(qū)組件的連接結(jié)構與前驅(qū)組件相同(前后為完全相同的通用組件)；所述第四錐齒輪2-10與第二錐齒輪2-12-9嚙合傳動，并帶動后轉(zhuǎn)軸2-8及后等休凸輪組2-9的同步轉(zhuǎn)動；如圖10所示，所述后等休凸輪組2-9包括兩個完全相同的后等休凸輪2-9a，2-9b，通過兩個后等休凸輪實現(xiàn)兩個后彈性伸縮臂3-3a，3-3b的同步徑向伸縮調(diào)整；所述傳動機構2-12在轉(zhuǎn)動時，通過錐齒輪組的嚙合傳動，同時帶動所述前驅(qū)組件和后驅(qū)組件的反向等速轉(zhuǎn)動，使得前等休凸輪組2-3和后等休凸輪組2-9也作反向等速轉(zhuǎn)動。

所述刀盤驅(qū)動組件包括第五錐齒輪2-16、帶傳動機構2-2及刀盤轉(zhuǎn)軸2-1，所述第五錐齒輪2-16與第三錐齒輪2-14嚙合傳動，并通過帶傳動機構2-2帶動刀盤轉(zhuǎn)軸2-1的轉(zhuǎn)動，且清淤刀盤1-2的輪盤1-2-3套設于刀盤轉(zhuǎn)軸2-1穿過前機架1-3前側(cè)板的一側(cè)，從而實現(xiàn)清淤刀盤1-2的同步旋轉(zhuǎn)；

如圖11所示，所述曲柄連桿機構包括設置于前機架1-3及后機架3-2左右兩側(cè)的連桿2-13及曲柄2-11，且曲柄2-11套設于延伸至后機架3-2外的后轉(zhuǎn)軸2-8上而與后轉(zhuǎn)軸2-8同步轉(zhuǎn)動；所述連桿2-13的一端鉸接于前機架1-3的左/右側(cè)板上，其另一端鉸接于該側(cè)的曲柄2-11上，通過曲柄連桿機構實現(xiàn)前機體組件1和后機體組件3之間的軸向伸縮調(diào)整。

本實施例中，所述清淤刀盤1-2的刀桿1-2-2及清淤刀片1-2-1均為可拆卸式。

本實施例中，所述支撐桿1-4-7上開有第一長槽，且凹槽1-4-6內(nèi)開有第一螺紋孔，通過緊固螺栓穿過第一長槽后與第一螺紋孔的緊固配合實現(xiàn)支撐桿1-4-7沿凹槽1-4-6的伸縮調(diào)整。

本實施例中，所述伸縮套1-5-3的側(cè)壁上開有第二長槽，且伸縮軸1-5-2的側(cè)壁上設置有第二圓柱銷，通過第二圓柱銷與第二長槽的配合限制伸縮軸1-5-2沿伸縮套1-5-3的伸縮運動。

本實施例中，所述等休凸輪2-3a，2-3b，2-9a，2-9b的遠休止角和近休止角均為144°，推程角和回程角均為36°。由于本發(fā)明采用等休凸輪，凸輪的近休止角和遠休止角相等，均小于180°，所以在不超過許用壓力角的前提下，本發(fā)明相對于非等休凸輪具有更大的徑向支撐范圍，對管徑變化的適應性更好，因而更適用于管徑變化較大的水平管道清理。本發(fā)明中等休凸輪的遠、近休止角只要求數(shù)值相等，不限于此特定角度。

本發(fā)明的具體實施方式如下：

管道機器人行走過程，如圖13、14、15a～e所示。根據(jù)圖13中后等休凸輪的轉(zhuǎn)角位置變化，圖14中的S1和S2分別代表前機體和后機體的徑向支撐狀態(tài)。為敘述方便，將機器人劃分成三部分，分別是前機體B1(徑向伸縮)，中機體B2(軸向伸縮)和后機體B3(徑向伸縮)。同時，將各部分的伸縮狀態(tài)按伸展程度劃分為三種，分別是全伸，中間，全縮狀態(tài)。其中，徑向全縮狀態(tài)對管壁不起支撐作用，徑向中間狀態(tài)對管壁起到弱支撐作用，徑向全伸狀態(tài)對管壁起強支撐作用。管道機器人行走過程具體闡述如下：

第一步，曲柄2-11順時針轉(zhuǎn)動0°。如圖15a所示，此時曲柄2-11上的鉸接孔處于1號位。由圖14可知，前機體B1為徑向中間狀態(tài)，中機體B2為軸向全縮狀態(tài)，后機體B3為徑向中間狀態(tài)。

第二步，曲柄2-11順時針轉(zhuǎn)動90°。如圖15b所示，此時曲柄2-11上的鉸接孔處于2號位。由圖14可知，前機體B1為徑向全縮狀態(tài)，中機體B2為軸向中間狀態(tài)，后機體B3為徑向全伸狀態(tài)。

第三步，曲柄2-11順時針轉(zhuǎn)動180°。如圖15c所示，此時曲柄2-11上的鉸接孔處于3號位。由圖14可知，前機體B1為徑向中間狀態(tài)，中機體B2為軸向全伸狀態(tài)，后機體B3為徑向中間狀態(tài)。

第四步，曲柄2-11順時針轉(zhuǎn)動270°。如圖15d所示，此時曲柄2-11上的鉸接孔處于4號位。由圖14可知，前機體B1為徑向全伸狀態(tài)，中機體B2為軸線中間狀態(tài)，后機體B3為徑向全縮狀態(tài)。

第五步，曲柄2-11順時針轉(zhuǎn)動360°。如圖15e所示，此時曲柄2-11上的鉸接孔回到1號位。由圖14可知，前機體B1為徑向中間狀態(tài)，中機體B2為軸向全縮狀態(tài)，后機體B3為徑向中間狀態(tài)。

通過觀察圖15a～e中的標線(A—F)，可以清楚的觀察到該管道機器人沿水平管道向左蠕行的過程。

本發(fā)明通過連桿機構，齒輪傳動和等休凸輪機構組合，即一個動力和一套機構實現(xiàn)了機器人前后機體的徑向收縮與擴張，以及前后機體間距的縮放，從而實現(xiàn)了在較大變徑的水平管道內(nèi)正反雙向蠕動式行走和管道清理；具備雙向行走能力和較大范圍的徑向支撐，具有更好的地形適應性，對管道清理具有實際工程意義。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。