專利名稱：一種增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于管道探測的自動化裝置，特別是涉及一種增力式傳感器
前置型圓形管道探測機器人。
背景技術：
目前，管道探測機器人可以進入一些形狀特定的管道中進行工作，主要任務是將 管道中的情況通過安裝在機器人上的攝像頭或者檢測傳感器傳輸到管道外的控制室，由控 制室人員判斷整個管道的運行情況。但是，就目前技術而言，管道機器人大多直接由電機驅 動，運行速度較快，動力部分輸出的功率較小。但因為管道內部情況復雜多變，為了確保機 器人的正常運動，要求機器人的動力部分能夠以較大的功率輸出動力。同時，目前機器人裝 載攝像頭與傳感器的位置在機器人中部，由于機器人前半部分會對攝像頭與傳感器造成一 部分的遮擋與干擾，故所得到的圖像與數據的準確性與實時性受到很大影響，從而不能對 管道的運行情況進行正確診斷。

發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種增力式傳感器前置型圓形管道探測 機器人，能夠對管道的運行情況進行正確診斷。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種增力式傳感器前置型 圓形管道探測機器人，包括旋轉體、支撐體、驅動輪、支撐輪、大齒輪、小齒輪、驅動電機和聯 接管，所述的支撐輪以三角形狀連接在所述的支撐體的周圍；所述的驅動電機通過支撐體 與所述的小齒輪連接；所述的驅動輪以三角形狀連接在所述的旋轉體的周圍；所述的聯接 管安裝在所述的旋轉體的旋轉軸線上；所述的大齒輪與旋轉體連接；所述的小齒輪與大齒 輪嚙合。 所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人的支撐輪用彈簧與所述的支撐 體連接；所述的驅動輪用彈簧與所述的旋轉體連接。 所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人的大齒輪通過連接螺釘與所述 的旋轉體相連。 所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人的聯接管利用軸承分別與所述
的旋轉體和大齒輪隔離。 有益效果 由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積 極效果本實用新型采用齒輪嚙合的方式增加機器人動力系統(tǒng)的輸出力矩，從而確保機器 人能在管道內正常運動。與此同時通過齒輪嚙合的方式還使機器人的旋轉軸線偏離了驅動 電機的旋轉軸線，并在機器人的旋轉軸線上引入了聯接管，使得攝像頭與傳感器可安裝在 機器人前端，攝像頭與傳感器的信號線分布在機器人旋轉軸線上的聯接管內，故攝像頭與 傳感器的信號線不會因為機器人的旋轉運動而發(fā)生纏繞，使得攝像頭與傳感器不受干擾且實時地采集管道內部的大量信息，從而反映整個管道的真實情況。由于驅動輪和支撐輪均 使用勁度系數大的彈簧與機器人本體間接相連，這樣的連接方式可以使機器人對圓形管道 內徑大小具有一定的自適應性，利用攝像頭與傳感器完成對管道內部大量信息的采集與輸 送，使得本實用新型可用于流通具有腐蝕性、毒性氣體或者液體管道或復雜管道的內壁及 管道腔體信息的探測。

圖1是根據本實用新型實施方式中管道探測機器人的總體裝配圖； 圖2是根據本實用新型實施方式中管道探測機器人的正向視圖； 圖3是根據本實用新型實施方式中管道探測機器人的原理結構局部剖視圖。
具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本 實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容 之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申 請所附權利要求書所限定的范圍。 本實用新型的實施方式涉及一種增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人，包括 旋轉體1、支撐體5、驅動輪2、支撐輪7、大齒輪3、小齒輪4、驅動電機6和聯接管8，所述的 支撐輪7以三角形狀連接在所述的支撐體5的周圍；所述的驅動電機6通過支撐體5與所 述的小齒輪3連接；所述的驅動輪2以三角形狀連接在所述的旋轉體1的周圍；所述的聯接 管8安裝在所述的旋轉體1的旋轉軸線上；所述的大齒輪3與旋轉體1連接；所述的小齒 輪4與大齒輪3嚙合。由于采用齒輪嚙合的方式增加機器人動力系統(tǒng)的輸出力矩，從而確
保機器人能在管道內正常運動，與此同時通過齒輪嚙合的方式還使機器人的旋轉軸線偏離 了驅動電機的旋轉軸線，為有線攝像頭和傳感器的布線工作創(chuàng)造了條件。由于在機器人旋 轉軸線上引入聯接管，聯接管的前端可加載攝像頭與傳感器，即在機器人的前端安裝攝像 頭與傳感器，所以能夠更為準確的得知管道內的真實情況。 所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人的支撐輪7用彈簧與所述的支
撐體5連接；所述的驅動輪2用彈簧與所述的旋轉體1連接。由于驅動輪2和支撐輪7均
使用彈性系數大的彈簧與機器人本體間接相連，這樣的連接方式可以使機器人對圓形管道
內徑大小具有一定的自適應性，再利用攝像頭與傳感器完成對管道內部大量信息的采集與
輸送，使得機器人可用于流通具有腐蝕性、毒性氣體或者液體管道或復雜管道的內壁及管
道腔體信息的探測。所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人的大齒輪3通過連接
螺釘10與所述的旋轉體1相連。所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人的聯接
管8利用軸承9分別與所述的旋轉體1和大齒輪3隔離，這樣的結構保證分布在機器人旋
轉軸線上的聯接管內的攝像頭與傳感器的信號線不會因為機器人的旋轉運動而發(fā)生纏繞，
同時避免金屬管壁造成的信號失真，這樣便完成了管道內部信號的采集與輸送。 圖1所示的是管道探測機器人的總體裝配圖，其中，三個支撐輪7安裝在機器人支
撐體5的周圍，這三個支撐輪7和支撐體5用于支撐機器人和承載驅動電機6。驅動電機6
通過支撐體5和聯軸器驅動小齒輪4旋轉，從而驅動與其嚙合的大齒輪3帶動旋轉體旋轉，這種采用小齒輪4驅動大齒輪3的方式增加了動力系統(tǒng)的輸出力矩。由于小齒輪4帶動大 齒輪3做旋轉，所以小齒輪4為主動齒輪，大齒輪3為從動齒輪。三個驅動輪2以三角形狀， 且與水平面呈一定角度連接在旋轉體1的周圍，當旋轉體1旋轉時，可以驅動整個機器人在 圓形管道內進行前進和后退。 圖2所示的是管道探測機器人的正向視圖，支撐輪7采用非固定式連接的方式與 支撐體5相連，驅動輪2同樣采用非固定式連接的方式與旋轉體1相連，即都使用彈性系數 大的彈簧連接。這樣的連接方式可以使機器人對圓形管道內徑大小具有一定的自適應性， 從而增加機器人的使用范圍。從圖中可發(fā)現，采用主動小齒輪4和從動大齒輪3嚙合的方 式，使得驅動電機6的旋轉軸線偏離了旋轉體1的旋轉軸線，從而為有線攝像頭和傳感器的 布線工作創(chuàng)造了條件。 從圖3中可知，主動小齒輪4和從動大齒輪3的嚙合是靠聯接管8和驅動電機6的 軸心距不變來保證的。當從動大齒輪4旋轉時，通過連接螺釘10帶動旋轉體1轉動。機器 人所攜帶的攝像頭和傳感器安裝在聯接管8的前端，即整個機器人的前端。旋轉體1和從 動大齒輪4通過軸承9與聯接管8分離，這樣的結構保證了當旋轉體1與從動大齒輪3在 旋轉時，聯接管8保持靜止狀態(tài)，從而防止了攝像頭和傳感器的信號線纏繞而造成的損壞， 攝像頭與傳感器的信號線通過聯接管的內腔，送出至控制室，使得技術人員能夠不受干擾 且實時地看到管道內部的大量信息。
權利要求一種增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人，包括旋轉體(1)、支撐體(5)、驅動輪(2)、支撐輪(7)、大齒輪(3)、小齒輪(4)、驅動電機(6)和聯接管(8)，其特征在于，所述的支撐輪(7)以三角形狀連接在所述的支撐體(5)的周圍；所述的驅動電機(6)通過支撐體(5)與所述的小齒輪(4)連接；所述的驅動輪(2)以三角形狀連接在所述的旋轉體(1)的周圍；所述的聯接管(8)安裝在所述的旋轉體(1)的旋轉軸線上；所述的大齒輪(3)與旋轉體(1)連接；所述的小齒輪(4)與大齒輪(3)嚙合。
2. 根據權利要求1所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人，其特征在于，所 述的支撐輪(7)用彈簧與所述的支撐體(5)連接；所述的驅動輪(2)用彈簧與所述的旋轉 體(1)連接。
3. 根據權利要求1所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人，其特征在于，所 述的大齒輪(3)通過連接螺釘(10)與所述的旋轉體(1)相連。
4. 根據權利要求1所述的增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人，其特征在于，所 述的聯接管(8)利用軸承(9)分別與所述的旋轉體(1)和大齒輪(3)隔離。
專利摘要本實用新型涉及一種增力式傳感器前置型圓形管道探測機器人，包括旋轉體、支撐體、驅動輪、支撐輪、大齒輪、小齒輪、驅動電機和聯接管，所述的支撐輪以三角形狀連接在支撐體的周圍；所述的驅動電機通過支撐體與小齒輪連接；所述的驅動輪以三角形狀連接在旋轉體的周圍；所述的聯接管安裝在旋轉體的旋轉軸線上；所述的大齒輪與旋轉體連接；所述的小齒輪與大齒輪嚙合。由于采用齒輪嚙合的方式，增加了機器人動力系統(tǒng)的輸出力矩，從而確保機器人能在管道內正常運動。與此同時還使機器人的旋轉軸線偏離了驅動電機的旋轉軸線，使得攝像頭與傳感器可安裝在機器人前端，從而能夠對管道的運行情況進行正確診斷。
文檔編號F17D5/00GK201547503SQ20092021412
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權日2009年11月24日
發(fā)明者吳月明, 周虎, 陳棟梁 申請人:東華大學