雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機器人技術領域，具體涉及一種雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人。
【背景技術】
[0002]管道機器人是一種可沿管道自動行走，攜帶有一種或多種傳感器，在遙控操縱或計算機控制下能在極其惡劣的環境中進行一系列管道作業的機電儀一體化系統。各工業發達國家管道方面做了大量研究工作，其中日本從事管道機器人研究的人員最多，成果也最多。管道機器人從驅動方式看主要有車輪式、履帶式、蠕動式、爬行式等幾類。多數管道機器人是貼于管道底部爬行，對管道環境適應能力差，特別是在管道底部有淤泥環境下，現有管道機器人很難爬行。另外在管道直徑有變化情況下，普通管道機器人也很難適應。再者，一般支撐于管道兩側壁面的管道機器人在初始放入管道時比較困難。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提出一種雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人，通過銷軸連接，可以使得兩個驅動腿殼變形快速進入管道;另外，通過銷軸和彈簧的綜合作用，可以自適應通過變截面管道，具有較好的適應能力，適于檢測變截面管道的空蝕、破損問題。
[0004]本實用新型包括殼體、雙輸出電機、驅動腿殼、調節桿、彈簧固定座、攝像頭和驅動輪組件;所述的攝像頭設置在殼體前部;所述的彈簧固定座固定在殼體內；兩根調節桿內端對稱套置在彈簧固定座內，并通過彈簧連接;調節桿外端與驅動腿殼中部通過銷軸鉸接;所述的驅動腿殼內固定雙輸出電機;雙輸出電機的兩端驅動對稱設置的兩個驅動輪組件;兩側的驅動輪組件也為對稱設置;所述的驅動輪組件包括輸出軸、主動錐齒輪一、從動錐齒輪一、傳動軸、主動錐齒輪二、從動錐齒輪二和驅動輪;所述的輸出軸由雙輸出電機驅動;所述的主動錐齒輪一固定在輸出軸上，并與從動錐齒輪一嚙合;所述的從動錐齒輪一和主動錐齒輪二均固定在傳動軸上;從動錐齒輪二固定在驅動輪的安裝軸上，并與主動錐齒輪二嚙合;所述驅動輪的安裝軸與驅動腿殼鉸接。
[0005]本實用新型具有的有益效果:
[0006]1、方便機器人初始進入管道。本實用新型自由狀態下的橫向尺寸要比管道直徑大，由于驅動腿殼可以繞銷軸轉動，因此機器人進入管道側的橫向尺寸可以變小，機器人呈現T型狀，兩個驅動輪先進入管道，通過驅動輪向前的驅動，帶動機器人順利進入管道。
[0007]2、方便通過變尺寸管道。本實用新型在經過不同尺寸管道時，驅動腿可以根據管壁錐度繞銷軸自動調節，并在彈簧力的作用下，四個驅動輪可以緊貼管壁，保證足夠的驅動力，實現變尺寸管道通行。
[0008]3、兩側各由一個雙輸出電機驅動，減少電機數量，減輕管道機器人重量，提高管道機器人的拖動能力。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0010]圖2為本實用新型初始進入管道圖；
[0011 ]圖3為本實用新型通過變尺寸管道圖。
[0012]圖中:1、雙輸出電機，2、輸出軸，3、主動錐齒輪一，4、從動錐齒輪一，5、傳動軸，6、主動錐齒輪二，7、從動錐齒輪二，8、驅動輪，9、驅動腿殼，1、銷軸，11、調節桿，12、彈簧，13、
彈簧固定座，14、攝像頭。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1所示，雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人，包括殼體、雙輸出電機1、驅動腿殼9、調節桿11、彈簧固定座13、攝像頭14、驅動輪組件。攝像頭14設置在殼體前部;彈簧固定座13固定在殼體內；兩根調節桿11內端對稱套置在彈簧固定座13內，并通過彈簧12連接;調節桿11外端與驅動腿殼9中部通過銷軸10鉸接;驅動腿殼9內固定雙輸出電機I;雙輸出電機I的兩端驅動對稱設置的兩個驅動輪組件;兩側的驅動輪組件也為對稱設置；驅動輪組件包括輸出軸2、主動錐齒輪一 3、從動錐齒輪一 4、傳動軸5、主動錐齒輪二 6、從動錐齒輪二 7和驅動輪8;輸出軸2由雙輸出電機I驅動;主動錐齒輪一 3固定在輸出軸2上，并與從動錐齒輪一 4嚙合;從動錐齒輪一 4和主動錐齒輪二 6均固定在傳動軸5上;從動錐齒輪二 7固定在驅動輪8的安裝軸上，并與主動錐齒輪二 6嚙合;驅動輪8的安裝軸與驅動腿殼9鉸接。
[0015]該雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人，工作原理如下:
[0016]雙輸出電機I驅動輸出軸2帶動主動錐齒輪一3轉動，與主動錐齒輪一 3嚙合的從動錐齒輪一 4通過傳動軸5帶動主動錐齒輪二 6轉動，與主動錐齒輪二 6嚙合的從動錐齒輪二 7帶動驅動輪8旋轉。驅動腿殼9可繞銷軸10轉動，并根據管道實際情況壓縮彈簧12，在彈簧力作用下，四個驅動輪組件的驅動輪緊貼管壁，在驅動力作用下管道機器人沿著管壁前行。
[0017]驅動腿殼9的轉動可以方便管道機器人爬入管道，通過銷軸10和彈簧12協調配合，可以通過變截面管道。具體如圖2、3所示。
[0018]如圖2所示，該管道機器人在開始進入管道時，對稱的兩個驅動腿殼9繞銷軸10轉動一個角度，使得管道機器人前端變窄小于管道直徑，前部的兩個驅動輪8進入管道后，帶動管道機器人前行，隨后后部的兩個驅動輪也進入管道。
[0019]如圖3所示，該管道機器人在變尺寸管道內爬行時，驅動腿殼9可以根據管壁的形狀和錐度繞銷軸10轉動，同時彈簧12也隨管壁壓縮和拉伸，保證四個驅動輪緊貼管壁。
[0020]該雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人通過由銷軸連接的鉸鏈和彈簧實現實時變形，可以在開始階段方便快速進入管道，能夠在尺寸變化的管道內通行;可以隨管道尺寸和錐度自動調整角度，在驅動力和彈簧彈力的作用下，該管道機器人可以牢固貼附在管壁上；由于管道環境復雜，多數管道底部有積水、淤泥等障礙物，該管道機器人始終在管道中間通行，可以最大限度地避底部水、淤泥等障礙物。該管道機器人一側只有一個驅動電機，可以最大限度減輕管道機器人重量，更有利于管道機器人在復雜的環境中工作。
[0021]上述實施例僅表示本實用新型的個案，任何依據本實用新型技術方案的結合，如:驅動輪增加，電機位置的改變，均理解為未脫離本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人，包括殼體、雙輸出電機、驅動腿殼、調節桿、彈簧固定座、攝像頭和驅動輪組件，其特征在于:所述的攝像頭設置在殼體前部;所述的彈簧固定座固定在殼體內；兩根調節桿內端對稱套置在彈簧固定座內，并通過彈簧連接;調節桿外端與驅動腿殼中部通過銷軸鉸接;所述的驅動腿殼內固定雙輸出電機;雙輸出電機的兩端驅動對稱設置的兩個驅動輪組件;兩側的驅動輪組件也為對稱設置;所述的驅動輪組件包括輸出軸、主動錐齒輪一、從動錐齒輪一、傳動軸、主動錐齒輪二、從動錐齒輪二和驅動輪;所述的輸出軸由雙輸出電機驅動;所述的主動錐齒輪一固定在輸出軸上，并與從動錐齒輪一嚙合;所述的從動錐齒輪一和主動錐齒輪二均固定在傳動軸上;從動錐齒輪二固定在驅動輪的安裝軸上，并與主動錐齒輪二嚙合;所述驅動輪的安裝軸與驅動腿殼鉸接。
【專利摘要】本實用新型公開了雙輸出電機驅動的兩側對稱驅動輪管道機器人。普通管道機器人很難適應變直徑管道，且初始放入管道較困難。本實用新型的兩根調節桿內端對稱套置在彈簧固定座內，并通過彈簧連接；調節桿外端與驅動腿殼中部通過銷軸鉸接；驅動腿殼內固定雙輸出電機；雙輸出電機的兩端驅動兩個驅動輪組件；驅動輪組件的輸出軸由雙輸出電機驅動；主動錐齒輪一固定在輸出軸上，并與從動錐齒輪一嚙合；從動錐齒輪一和主動錐齒輪二均固定在傳動軸上；從動錐齒輪二固定在驅動輪的安裝軸上，并與主動錐齒輪二嚙合；驅動輪的安裝軸與驅動腿殼鉸接。本實用新型可使兩個驅動腿殼變形快速進入管道，且可以自適應通過變截面管道。
【IPC分類】F16L55/32, F16L55/40
【公開號】CN205371944
【申請號】CN201620018583
【發明人】徐高歡, 謝怡杰, 楊光, 張夏良, 錢錦芳, 潘聰華
【申請人】浙江水利水電學院
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月8日