蠕動式管道機器人載體系統及其作業方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人的載體系統，具體地說，是涉及一種用于管道的穿纜、清污和檢測的機器人載體系統及其作業方法。
【背景技術】
[0002]管道是現代社會中非常常見的一種結構，其在眾多領域中得到了廣泛應用，電纜管道就是其中一種非常重要的管道類型。然而，諸如電纜管道等在使用一段時間后，管道內會積有污垢，這些污垢如果不處理，會對電纜管道的二次維護和穿線造成影響，有時根本無法通過電纜，因此管道應及時進行處理。另外，針對管道內部的環境參數的檢測等也需要通過機器人在管道內進行采樣。
[0003]現有的管道清污、穿纜及檢測的機器人載體系統一般采用投送式或頂入式，如果管道的距離較長，那么往往使工作儀器和檢測設備無法到達指定地點。另外，現有的一些管道爬行機器人多采用多足爬行式，其雖然克服了機器人不能夠達到距離較長管道目的地的問題，但是在遇到障礙物時，這種機器人很難逾越障礙物，并且其清理的障礙物的排放存在嚴重問題，機器人或者其載體系統容易發生堵塞，從而造成機器人故障頻發。
【發明內容】
[0004]針對現有的管道機器人載體系統在逾越障礙物時容易發生困難的問題，本發明主要目的是提供一種蠕動式管道機器人載體系統。
[0005]針對現有的管道機器人載體系統在逾越障礙物時容易發生困難以及清理的障礙物的排放問題，本發明的另一目的是提供一種蠕動式管道機器人載體系統的作業方法。
[0006]本發明提供的蠕動式管道機器人載體系統包括清障爪，載體系統還包括外管、驅動組件和球輪，驅動組件包括依次連接的電機、鏈輪和鏈條，鏈條設置在外管的外壁，鏈條具有球體固定座；球輪與球體固定座配合形成萬向輪結構。
由上述方案可見，球輪與球體固定座配合形成萬向輪結構使得載體系統可以沿工作管道以蠕動式移動，這樣就可以輕松越過較大的障礙物，避免載體系統在工作管道內出現死機、無法正常工作的問題。
[0007]—個優選的方案是，鏈條設置在鏈條盒里，鏈條盒固接在外管的外壁上，球輪的至少一部分裸露在鏈條盒之外。
[0008]由上述方案可見，鏈條盒一方面有利于對鏈條起到保護作用，另一方面可以對鏈條在外管的外壁上的排布方式起到很好地引導作用，此外，還可以對球輪與球體固定座的配合起到穩定作用。
[0009]—個優選的方案是，蠕動式管道機器人載體系統還包括內管，電機和鏈輪安裝在傳動盒里，傳動盒設置在內管與外管之間。
[0010]由上述方案可見，合理利用載體系統的空間，內管與外管的設置有利于電機和鏈輪部件的結構布置，并且這樣的結構可以有效避免電機和鏈輪遭受到外部的環境腐蝕。
[0011]進一步優選的方案是，內管具有中空結構，且在蠕動式管道機器人載體系統前進方向的上游端面設置有多個清障爪。
[0012]由上述方案可見，在前進方向的上游端，清障爪把工作管道內壁上障礙物松動后可以沿著中空結構的內管逐漸被移送到前進方向的下游端，設計非常合理，避免障礙物的堵塞作用對載體系統造成的影響。
[0013]—個優選的方案是，電機為蝸輪蝸桿減速電機。
[0014]由上述方案可見，蝸輪蝸桿減速電機可以為球輪提供強大的動力，而球輪的動力正是其在工作管道內前進的重要推動力，針對一些困難的障礙物，蝸輪蝸桿減速電機可以起到意想不到的技術效果。
[0015]—個優選的方案是，鏈條沿外管的外壁的周向螺旋式布置。
[0016]由上述方案可見，鏈條螺旋式布置的方式有助于載體系統整體的前進，提高工作效率。
[0017]進一步優選的方案是，清障爪為具有缺口的矩形體，缺口位于上游端面的外側。
[0018]由上述方案可見，清障爪方案更有利于把工作管道的內壁上的障礙物清楚下來，增強載體系統的工作效率。
[0019]本發明提供的蠕動式管道機器人載體系統的作業方法如下，其中該蠕動式管道機器人載體系統包括外管、內管、驅動組件和球輪；驅動組件包括依次連接的電機、鏈輪和鏈條，鏈條設置在外管的外壁，電機和鏈輪安裝在傳動盒里，所述傳動盒設置在內管與外管之間，鏈條具有球體固定座，球輪與球體固定座配合形成萬向輪結構，內管具有中空結構，且在蠕動式管道機器人載體系統前進方向的上游端面設置有多個清障爪；該作業方法包括:把蠕動式管道機器人載體系統放入到工作管道中，外管的外壁的至少一部分與工作管道的內壁貼合；在電機的作用下，依次帶動鏈輪和鏈條運動，鏈條上的球體固定座帶動球輪蠕動，蠕動式管道機器人載體系統的整體相對于工作管道軸向移動；清障爪把工作管道內壁上的障礙物沿中空結構的內管排出到前進方向的下游側。
[0020]—個優選的方案是，把外管的外壁的整體與工作管道的內壁緊密貼合。
[0021 ]由上述方案可見，球輪產生的作用力增加，載體系統的工作效率提高。
[0022]—個優選的方案是，把鏈條沿外管的外壁以周向螺旋式的方式進行布置。
[0023]由上述方案可見，球輪產生的作用力增加，載體系統的工作效率提高。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明蠕動式管道機器人載體系統實施例的結構圖。
[0025]圖2是本發明蠕動式管道機器人載體系統實施例的主視圖。
[0026]圖3是本發明蠕動式管道機器人載體系統實施例的左視圖。
[0027]圖4是本發明蠕動式管道機器人載體系統實施例的清障爪的俯視圖。
[0028]圖5是本發明蠕動式管道機器人載體系統實施例的傳動盒在內管和外管上安裝的結構圖。
[0029]圖6是本發明蠕動式管道機器人載體系統實施例的電機和鏈輪的配合結構圖。
[0030]圖7是本發明蠕動式管道機器人載體系統實施例的鏈條、球體固定座和球輪之間的配合結構圖。
[0031]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0032]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例的蠕動式管道機器人載體系統包括外管10、內管20、驅動組件、球輪、鏈條盒30和清障爪40。清障爪的數量為八個，且這八個清障爪40沿前進方向上游端面41的周向均勻布置。外管10的外壁設置有以焊接方式固定的鏈條盒30，鏈條盒30沿外管10的外壁的周向螺旋式布置。內管20為中空結構，也就是內管20為貫通的兩端敞口的結構。
[0033]如圖4所示，每一個清障爪40均為具有缺口的矩形體42，且當矩形體42安裝在上游端面41上時保持缺口位于上游端面41的外側。
[0034]如圖5和圖6所示，在內管20與外管10之間具