一种双驱动模式的管道内壁清洁机器人

专利2025-06-08  16


本技术涉及管道检测领域,尤其是一种双驱动模式的管道内壁清洁机器人。


背景技术:

1、管道本体机器人一种可沿细小管道内部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械,在管道本体的内部行走,对管道本体的内部进行摄像和清理,充分的对管道本体内壁进行维护或检测。

2、现有的管道本体机器人在管道本体的内部行走时大多只能够在直线管道本体内部进行行走,且对管道内部环境有一定要求,在管道内部有障碍的工作环境内易发生卡滞的现象。

3、授权文本cn202321551535.9公开了一种基于形状记忆合金驱动的微型管道机器人,包括:基壳、弹性件、尾盖、后盖、牵引绳、驱动组件及锚固组件;每两个所述基壳之间设置有弹性件及尾盖,所述后盖滑动设置于所述基壳内部,所述牵引绳穿过所述弹性件设置于所述后盖与相邻所述基壳上的所述尾盖之间,所述驱动组件设置于所述基壳上,用于带动所述后盖在所述基壳内滑动,所述锚固组件设置于所述基壳上,用于将所述基壳固定在管道内。本实用新型属于管道机器人技术领域,其结构简单,具有较快的行进速度,良好柔性,良好自适应性,能顺利通过弯管、变径管、竖直管等多种不同管道。本申请虽然解决了弯曲管道问题,但是弹性部件需要复位带动基壳向前移动,并且机器人不能解决清理问题,在经过障碍的工作环境内依然易发生卡滞的现象。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种双驱动模式的管道内壁清洁机器人,在管道本体复杂的例如有障碍物的内部也能进行管道内壁清洁。

2、本实用新型的技术方案:

3、一种双驱动模式的管道内壁清洁机器人,包括主驱动模块、副驱动模块、变径清洁模块、及防护管,其中左侧主驱动模块与防护管连接,防护管连接变径清洁模块,变径清洁模块连接副驱动模块连接防护管,防护管连接右侧主驱动模块,各个模块为万向节结构,选择十字轴万向节,通过螺丝固定。

4、所述主驱动模块包括主驱动承载架a1、 轴承a 2、旋转架3、胶轮支架4、减震弹簧5、胶轮6、轴承b7、电机a8、主驱动承载架b9,其中主驱动承载架a与主驱动承载架b孔内均设有轴承,轴承内安装旋转架3,旋转架3一端连接电机a8,旋转架3外侧安装有胶轮支架4,胶轮支架4与旋转架3之间安装减震弹簧5,胶轮支架4与胶轮6螺栓链接。

5、所述主驱动承载架与轴承过盈配合,所述旋转架3与轴承a过盈配合,步进电机a与所述旋转架3螺栓链接,所述旋转架3与轴承b相连,步进电机a8与旋转架3螺栓链接,电机外侧罩有保护罩。

6、胶轮支架4与旋转架3铰接,减震弹簧5与旋转架3铰接,减震弹簧5与胶轮支架4铰接,弹簧与胶轮支架4与旋转架3呈三角形,三角形具有更好的稳定性。

7、所述副驱动模块包括副驱动承载架a 10、滑轨支座a 11、副驱动模块承载架b12、轴承c 13、连轴14、齿轮a15、电机b 16,其中副驱动模块承载架b12设置在两端副驱动承载架a 10之间,副驱动模块承载架b12上下两端安装滑轨支座11,左侧副驱动承载架a 10下方安装有滑轨支座11,右侧副驱动承载架a 10上方安装有安装滑轨支座11,左侧副驱动承载架a 10通过副驱动模块承载架b12下方滑条连接,右侧副驱动承载架a 10通过副驱动模块承载架b12上方滑条连接,副驱动模块承载架b12中心设有连轴14,连轴14通过轴承安装在副驱动模块承载架b12上,连轴14一端连接电机b16,连轴14中间位置安装齿轮a15,两端副驱动承载架a 10与副驱动模块承载架b12通过齿条连接,两端齿条的错开,分别与齿轮a15上下面咬合。

8、滑轨支座11与副驱动承载架b12及左侧副驱动承载架a 10均为螺栓连接。

9、所述副驱动模块承载架b与所述轴承c相连,所述轴承c与连轴相连,所述连轴与所述齿轮a键连接连,所述光轴与所述步进电机b螺栓连接,所述步进电机b与副驱动模块承载架b螺栓相连。

10、所述变径清洁模块包括清洁模块承载架a17、无刷电机18、丝杠19、支座20、连杆21、清扫长杆22、联轴器23、步进电机24、清洁模块承载架b25、旋转喷嘴26、步进电机d27、清洁模块承载架c28,其中无刷电机18固定在清洁模块承载架a17上,无刷电机18与丝杠19顶丝相连,连杆支座20套在丝杠上,连杆支座20内部齿牙与丝杠咬合,连杆支座20上均匀分布3根连杆,连杆铰接安装在连杆支座20上,连杆21的另一端与清扫长杆22铰接,清扫长杆22末端连接在清洁模块承载架a17上,通过铰接方式连接,所述丝杠19与所述联轴器23相连,所述联轴器23与步进电机24的轴相连,所述步进电机24安装在清洁模块承载架b25中心位置,不穿透清洁模块承载架b25,所述清洁模块承载架b25另一侧与所述旋转喷嘴26套接,通过螺栓固定,所述变径清洁模块还包括清洁模块承载架b25、旋转喷嘴26、步进电机d27、清洁模块承载架c28,其中所述旋转喷嘴26与清洁模块承载架b25连接,通过螺栓固定,清洁模块承载架c28内设置有步进电机d,所述旋转喷嘴26与步进电机d27轴接,所述步进电机d27设置在清洁模块承载架c28中心。

11、所述清扫长杆22打开以后与丝杠角度最大为70度。

12、进一步的,所述清洁模块承载架a与所述无刷电机螺栓链接,所述丝杠连轴座与丝杠顶丝固定,所述丝杠与所述连杆支座相连,所述连杆与所述清扫长杆铰接,所述丝杠与步进电机通过联轴器相连,所述步进电机与清洁模块承载架b螺栓相连,所述与清洁模块承载架b与旋转喷嘴相连,所述旋转喷嘴与步进电机d27相连。



技术特征:

1.一种双驱动模式的管道内壁清洁机器人,包括主驱动模块、副驱动模块、变径清洁模块、及防护管,其特征在于:左侧主驱动模块与防护管连接,防护管连接变径清洁模块,变径清洁模块连接副驱动模块连接防护管,防护管连接右侧主驱动模块,各个模块为万向节结构,选择十字轴万向节,通过螺丝固定;

2.根据权利要求1所述的一种双驱动模式的管道内壁清洁机器人,其特征在于;所述变径清洁模块还包括清洁模块承载架b(25)、旋转喷嘴(26)、步进电机d(27)、清洁模块承载架c(28),其中所述旋转喷嘴(26)与清洁模块承载架b(25)连接,通过螺栓固定,清洁模块承载架c(28)内设置有步进电机d,所述旋转喷嘴(26)与步进电机d(27)轴接,所述步进电机d(27)设置在清洁模块承载架c(28)中心。

3.根据权利要求1所述的一种双驱动模式的管道内壁清洁机器人,其特征在于;胶轮支架(4)与旋转架(3)铰接,减震弹簧(5)与旋转架(3)铰接,减震弹簧(5)与胶轮支架(4)铰接,减震弹簧(5)与胶轮支架(4)与旋转架(3)呈三角形。


技术总结
本技术公开栏一种双驱动模式的管道清洁机器人,在内壁设有障碍物的管道也可完成管道清洁,包括主驱动模块、副驱动模块、变径清扫模块,所述主驱动模块设有由主驱动承载架A,所述主驱动承载架A,与旋转架连接,通过旋转架旋转,管道机器人的前进或后退,待遇到管道内壁设有障碍物的区域时,所述主驱动模块将胶轮支架旋转至无障碍物区域,所述副驱动模块通过齿轮齿条完成管道机器人的前进或者后退,待行进至指定区域,所述变径清洁模块设有清扫组件和清洁液喷嘴完成管道内壁清洁。

技术研发人员:吕庆业,邵萌,安冬,丁宇轩,裴心雅,吴雨瞳,滕鸿儒,杨毅成,夏喧博
受保护的技术使用者:沈阳建筑大学
技术研发日:20230922
技术公布日:2024/6/26
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