本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輪式檢測(cè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，工業(yè)管道系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工及城市水暖供應(yīng)等領(lǐng)域。管道內(nèi)的環(huán)境十分惡劣，長(zhǎng)期使用后會(huì)發(fā)生腐蝕和疲勞破壞，容易發(fā)展成破損從而引起泄漏事故。一旦有毒、有害、易燃易爆物品在失控狀態(tài)下向大氣排放，將會(huì)嚴(yán)重影響到人們正常的生產(chǎn)生活秩序。因此，必須定期地對(duì)管道進(jìn)行檢修和維護(hù)。然而由于管道所處的位置往往是人難以到達(dá)的，檢修難度很大。一般采用的方法如提前報(bào)廢，開(kāi)挖檢修等效果都不理想，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大、效益低，而且還會(huì)浪費(fèi)巨大的人力物力。

管道檢測(cè)機(jī)器人是一種攜帶著一個(gè)或多個(gè)傳感器且可沿細(xì)小管道內(nèi)壁或外壁行走的操作機(jī)械。在工作人員的遙控操作或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制下，管道檢測(cè)機(jī)器人可以進(jìn)行一系列的管道作業(yè)的。目前，針對(duì)管道檢測(cè)機(jī)器人的研究已經(jīng)有一些成果，但大部分管道檢測(cè)機(jī)器人只能在直管道上運(yùn)行，而無(wú)法使用在工程中廣泛應(yīng)用的變徑管道和彎管道上。而能在變徑管道和彎管道上運(yùn)行的少部分管道檢測(cè)機(jī)器人則主要依靠支撐管道內(nèi)壁行走，無(wú)法沿管道外壁行走。這種行走方式在靈活性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性方面都較差，應(yīng)用極其有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的輪式檢測(cè)機(jī)器人，具有良好的靈活性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

其技術(shù)方案如下：

一種輪式檢測(cè)機(jī)器人，包括主體及驅(qū)動(dòng)裝置，所述主體上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有磁性輪，所述磁性輪包括輪殼及設(shè)置在輪殼內(nèi)的磁體，所述輪殼固定連接在轉(zhuǎn)軸上，所述磁體可轉(zhuǎn)動(dòng)地套接在轉(zhuǎn)軸上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述磁體包括軛鐵及永磁體，所述軛鐵上設(shè)有與轉(zhuǎn)軸匹配的軸孔，所述永磁體與軛鐵吸合。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述永磁體呈扇形。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輪殼包括輪體及兩個(gè)端蓋，兩個(gè)端蓋分別設(shè)置在輪體的兩側(cè)形成容納腔，所述磁體設(shè)置在容納腔內(nèi)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輪體的外周上設(shè)有用于增大摩擦系數(shù)的摩擦結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述摩擦結(jié)構(gòu)為橡膠圈，所述輪體上設(shè)有凹槽，所述橡膠圈安裝在凹槽內(nèi)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、離合器及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸與減速器的輸入軸連接，所述減速器的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與離合器的輸入軸連接，所述離合器的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)軸連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一錐齒輪、第二錐齒輪、第一直齒輪及第二直齒輪，所述主體上設(shè)有傳動(dòng)軸，所述第一錐齒輪與離合器的輸出軸連接，所述第二錐齒輪、第一直齒輪分別套接在傳動(dòng)軸上，所述第二直齒輪套接在轉(zhuǎn)軸上，所述第一錐齒輪與第二錐齒輪相嚙合，所述第一直齒輪與第二直齒輪相嚙合。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主體內(nèi)設(shè)有密封腔，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在密封腔內(nèi)，所述密封腔內(nèi)設(shè)有與電動(dòng)機(jī)匹配的電動(dòng)機(jī)安裝座、與減速器匹配的減速器安裝座及與離合器匹配的離合器安裝座。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)軸包括分別設(shè)置在主體兩端的主動(dòng)軸及從動(dòng)軸，所述主動(dòng)軸的兩端分別設(shè)有一個(gè)所述磁性輪，所述從動(dòng)軸的兩端分別設(shè)有一個(gè)所述磁性輪，所述驅(qū)動(dòng)裝置與主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)連接。

下面對(duì)前述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說(shuō)明：

上述輪式檢測(cè)機(jī)器人在運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，固定在轉(zhuǎn)軸上的輪殼隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)主體的移動(dòng)。在主體移動(dòng)的過(guò)程中，可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在轉(zhuǎn)軸上的磁體提供磁力，保證輪殼能夠吸附在管道的內(nèi)壁或外壁上行走，可滿足在直管道、變徑管道和彎管道上的運(yùn)行需求。該輪式檢測(cè)機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性好，具有良好的推廣意義。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的輪式檢測(cè)機(jī)器人的整體示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的輪式檢測(cè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的磁性輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的磁性輪的爆炸示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的輪式檢測(cè)機(jī)器人的爆炸示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、主體，2、驅(qū)動(dòng)裝置，3、主動(dòng)軸，4、從動(dòng)軸，5、磁性輪，6、傳動(dòng)軸，10、電動(dòng)機(jī)安裝座，11、減速器安裝座，12、離合器安裝座，20、電動(dòng)機(jī)，21、減速器，22、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，23、聯(lián)軸器，24、離合器，30、主動(dòng)軸軸承，31、主動(dòng)軸軸承蓋，40、從動(dòng)軸軸承，41、從動(dòng)軸軸承蓋，50、輪殼，51、磁體，52、軸承，220、第一錐齒輪，221、第二錐齒輪，222、第一直齒輪，223、第二直齒輪，500、輪體，501、端蓋，502、橡膠圈，510、軛鐵，510a、軸孔，511、永磁體。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1-5所示，本實(shí)施例所述的輪式檢測(cè)機(jī)器人，包括主體1及驅(qū)動(dòng)裝置2，所述主體1上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述驅(qū)動(dòng)裝置2與轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有磁性輪5，所述磁性輪5包括輪殼50及設(shè)置在輪殼50內(nèi)的磁體51，所述輪殼50固定連接在轉(zhuǎn)軸上，所述磁體51可轉(zhuǎn)動(dòng)地套接在轉(zhuǎn)軸上。

上述輪式檢測(cè)機(jī)器人在運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，固定在轉(zhuǎn)軸上的輪殼50隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)主體1的移動(dòng)。在主體1移動(dòng)的過(guò)程中，可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在轉(zhuǎn)軸上的磁體51提供磁力，保證輪殼50能夠吸附在管道的內(nèi)壁或外壁上行走，可滿足在直管道、變徑管道和彎管道上的運(yùn)行需求。該輪式檢測(cè)機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性好，具有良好的推廣意義。

如圖2所示，本實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)軸包括分別設(shè)置在主體1兩端的主動(dòng)軸3及從動(dòng)軸4，所述主動(dòng)軸3的兩端分別設(shè)有一個(gè)所述磁性輪5，所述從動(dòng)軸4的兩端分別設(shè)有一個(gè)所述磁性輪5，共四個(gè)磁性輪5，運(yùn)行穩(wěn)定。所述驅(qū)動(dòng)裝置2與主動(dòng)軸3驅(qū)動(dòng)連接，主動(dòng)軸3上的兩個(gè)磁性輪5為主動(dòng)輪，從動(dòng)軸4上的兩個(gè)磁性輪5為從動(dòng)輪。在其它實(shí)施例中，可根據(jù)實(shí)際改變磁性輪5的數(shù)目，以滿足使用需求。

如圖3-4所示，所述磁體51包括軛鐵510及永磁體511，所述軛鐵510上設(shè)有與轉(zhuǎn)軸匹配的軸孔510a，所述永磁體511與軛鐵510吸合。軛鐵510用于增強(qiáng)永磁體511的吸合力，轉(zhuǎn)軸穿設(shè)在軛鐵510的軸孔510a上，永磁體511在軛鐵510的帶動(dòng)下能相對(duì)轉(zhuǎn)軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，保證輪殼50能夠通過(guò)穩(wěn)定可靠的吸附力吸附在管道的內(nèi)壁或外壁上行走。所述軸孔510a內(nèi)設(shè)有軸承52，所述軸承52套接在轉(zhuǎn)軸上，減少阻力，使磁體51轉(zhuǎn)動(dòng)順暢。

優(yōu)選地，所述永磁體511呈扇形，對(duì)管壁的磁力比較均勻。本實(shí)施例所述的永磁體511呈半圓形，具有較大的吸附面積。所述永磁體511采用磁性好的汝鐵硼材料制成，所述軛鐵510采用磁導(dǎo)率高的Q235鋼制成，輪殼50采用不易腐蝕的非導(dǎo)磁性鋁材制成。

在本實(shí)施例中，所述輪殼50包括輪體500及兩個(gè)端蓋501，兩個(gè)端蓋501分別設(shè)置在輪體500的兩側(cè)形成容納腔，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制作。所述磁體51設(shè)置在容納腔內(nèi)，以免受到污染。進(jìn)一步地，所述輪體500的外周上設(shè)有用于增大摩擦系數(shù)的摩擦結(jié)構(gòu)，避免磁性輪5在管壁上打滑。本實(shí)施例采用橡膠圈502作為所述摩擦結(jié)構(gòu)，所述輪體500上設(shè)有凹槽，所述橡膠圈502安裝在凹槽內(nèi)?？梢岳斫獾?，還可以采用其它方式增大輪體500的摩擦系數(shù)，如在輪體500上設(shè)置摩擦凸點(diǎn)等。

如圖5所示，所述驅(qū)動(dòng)裝置2包括電動(dòng)機(jī)20、減速器21及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22，所述電動(dòng)機(jī)20的輸出軸與減速器21的輸入軸連接，所述減速器21的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22與轉(zhuǎn)軸連接。電動(dòng)機(jī)20產(chǎn)生的動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速器21減速后傳遞到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)磁性輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，所述輪式檢測(cè)機(jī)器人還包括聯(lián)軸器23及離合器24，所述減速器21的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器23與離合器24的輸入軸連接，所述離合器24的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22連接。離合器24能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置2動(dòng)力的通斷。當(dāng)輪式檢測(cè)機(jī)器人需要?jiǎng)恿鬏敃r(shí)，閉合離合器24即可。當(dāng)輪式檢測(cè)機(jī)器人遇到障礙時(shí)，斷開(kāi)離合器24可將其拖回。

本實(shí)施例所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22包括第一錐齒輪220、第二錐齒輪221、第一直齒輪222及第二直齒輪223，所述主體1上設(shè)有傳動(dòng)軸6，所述第一錐齒輪220與離合器24的輸出軸連接，所述第二錐齒輪221、第一直齒輪222分別套接在傳動(dòng)軸6上，所述第二直齒輪223套接在轉(zhuǎn)軸上，所述第一錐齒輪220與第二錐齒輪221相嚙合，所述第一直齒輪222與第二直齒輪223相嚙合。第一錐齒輪220與第二錐齒輪221配合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的換向，與第二錐齒輪221同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一直齒輪222將動(dòng)力傳給第二直齒輪223，以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

在本實(shí)施例中，所述主動(dòng)軸3通過(guò)主動(dòng)軸軸承30安裝在主體1上，主體1上還設(shè)有與主動(dòng)軸軸承30配套的主動(dòng)軸軸承蓋31，以免受到污染。所述從動(dòng)軸4通過(guò)從動(dòng)軸軸承40安裝在主體1上，主體1上還設(shè)有與從動(dòng)軸軸承40配套的從動(dòng)軸軸承蓋41，以免受到污染。所述傳動(dòng)軸6通過(guò)傳動(dòng)軸軸承60安裝在主體1上，主體1上還設(shè)有與傳動(dòng)軸軸承60配套的傳動(dòng)軸軸承蓋61，以免受到污染。

進(jìn)一步地，所述主體1內(nèi)設(shè)有密封腔，所述驅(qū)動(dòng)裝置2設(shè)置在密封腔內(nèi)，以免受到污染。所述密封腔內(nèi)設(shè)有與電動(dòng)機(jī)20匹配的電動(dòng)機(jī)安裝座10、與減速器21匹配的減速器安裝座11及與離合器24匹配的離合器安裝座12，方便電動(dòng)機(jī)20、減速器21及離合器24的安裝。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。