一種管道清污多足機器人及工作方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種管道清污多足機器人及工作方法，通過模塊化電機驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動，帶動機器人前進，模塊化電機驅(qū)動清理部件轉(zhuǎn)動，達到清理的目的，當障礙物尺寸比較大而超過了輪子的越障能力時，拉升機構(gòu)能夠使首端機器人向上或向下運動，從而越過障礙，越障能力顯著提高，相連的底盤之間連接件鉸接在一起，機器人能夠很靈活的轉(zhuǎn)向，使得其在結(jié)構(gòu)復雜的管道中的生存能力顯著提高，本發(fā)明專利技術(shù)采用模塊化電機，使得電機更換更為方便，旋轉(zhuǎn)清理部件可以根據(jù)需要進行更換，這使得其清理障礙物更加徹底。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利說明】
本專利技術(shù)屬于機器人領(lǐng)域，具體涉及。【
技術(shù)介紹
】近年來，計算機技術(shù)的發(fā)展推動了機器人技術(shù)的進步，機器人的種類不斷增加，除了主要用于工業(yè)制造的機器人外，還出現(xiàn)了用于軍事探測、抗災救援等方面的越障式機器人。針對機器人的發(fā)展，研究一種適應(yīng)管道中復雜狀況、行駛平穩(wěn)并能清理管道污物的機器人已成為科研人員的研究重點。根據(jù)運動方式的不同，目前的管道機器人分為輪式機器人、履帶式機器人和蛇形機器人。我國對管道機器人的研制工作起步較晚，已見報道的管道機器人多為國外進口，然而近年來，管道機器人的經(jīng)濟、技術(shù)和社會意義逐漸被更多的人們所認識，也有一些科研機構(gòu)和單位進行研制，并在機構(gòu)建模、動力學分析和試驗樣機等方面取得了一定成果。總的來說，我國的管道機器人的技術(shù)不是很成熟，還有很大的發(fā)展空間。【
技術(shù)實現(xiàn)思路
】本專利技術(shù)的目的在于克服上述不足，提供，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有一定的越障能力。為了達到上述目的，一種管道清污多足機器人，包括三個獨立的機器人，相鄰的機器人通過連接件鉸接在一起，首端機器人包括第一底盤，第一底盤前端設(shè)置有通過模塊化電機帶動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)清理部件，底盤上設(shè)置有監(jiān)控用盒子;第二機器人包括第二底盤，第二底盤上設(shè)置有與監(jiān)控用盒子連接的拉升機構(gòu);末端機器人包括第三底盤，第一底盤、第二底盤和第三底盤的兩側(cè)均設(shè)置有通過模塊化電機驅(qū)動的輪子。所述輪子為具有輪緣凸起部和輪緣內(nèi)凹部的8字型輪子。所述輪緣凸起部的角度為120°，輪緣內(nèi)凹部的角度為60°。所述模塊化電機包括具有電機安裝板的殼體，電機安裝板上設(shè)置有碼盤安裝座，碼盤安裝座上設(shè)置有碼盤，電機置于殼體內(nèi)，電機的輸出軸從碼盤中心伸出，電機安裝板上設(shè)置有光電感應(yīng)塊，殼體上設(shè)置有六針插孔。所述殼體上開設(shè)有若干散熱孔。所述拉升機構(gòu)包括通過模塊化電機驅(qū)動的帶輪，帶輪驅(qū)動平帶，平帶的一端固定在帶輪上，另一端固定在監(jiān)控用盒子上。所述連接件的一端通過垂直轉(zhuǎn)銷固定在一個底盤上，另一端鉸接在水平轉(zhuǎn)銷上，水平轉(zhuǎn)銷固定在另一個底盤上的水平轉(zhuǎn)銷安裝盤上。—種管道清污多足機器人的工作方法，包括以下步驟:步驟一，將三個獨立的機器人順次通過連接件連接在一起；步驟二，將第二機器人的拉升機構(gòu)與首端機器人的監(jiān)控用盒子連接在一起；步驟三，啟動清理部件旋轉(zhuǎn)，并控制輪子轉(zhuǎn)動，使所有機器人前進；步驟四，當遇到障礙時，控制拉升機構(gòu)，使首端機器人向上或向下運到，從而越過障礙。所述步驟三中，由于輪子為具有輪緣凸起部和輪緣內(nèi)凹部的8字型輪子，輪緣凸起部的角度為120°，輪緣內(nèi)凹部的角度為60°，將相鄰機器人的斜向輪子設(shè)置為一組，所有輪子分為兩組，兩組輪子相位角相差60°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)通過模塊化電機驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動，帶動機器人前進，模塊化電機驅(qū)動清理部件轉(zhuǎn)動，達到清理的目的，當障礙物尺寸比較大而超過了輪子的越障能力時，拉升機構(gòu)能夠使首端機器人向上或向下運動，從而越過障礙，越障能力顯著提高，相連的底盤之間連接件鉸接在一起，機器人能夠很靈活的轉(zhuǎn)向，使得其在結(jié)構(gòu)復雜的管道中的生存能力顯著提高，本專利技術(shù)采用模塊化電機，使得電機更換更為方便，旋轉(zhuǎn)清理部件可以根據(jù)需要進行更換，這使得其清理障礙物更加徹底。進一步的，本專利技術(shù)的輪子為具有輪緣凸起部和輪緣內(nèi)凹部的8字型輪子，使得機器人在遇到障礙物時，輪子由于有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，可以借力于障礙物并攀爬越過障礙物，從而實現(xiàn)越障的功能。進一步的，本專利技術(shù)的模塊化電機加裝了碼盤和光電感應(yīng)塊等監(jiān)測反饋裝置，能夠?qū)崟r的監(jiān)測和調(diào)控電機的轉(zhuǎn)速，使得機器人行走更加平穩(wěn)。【【附圖說明】】圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)模塊化電機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)拉升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)8字型輪子的結(jié)構(gòu)示意圖。【【具體實施方式】】下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步說明。參見圖1至圖4，一種管道清污多足機器人，包括三個獨立的機器人，相鄰的機器人通過連接件8鉸接在一起，首端機器人包括第一底盤13，第一底盤13前端設(shè)置有通過模塊化電機3帶動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)清理部件，底盤13上設(shè)置有監(jiān)控用盒子14;第二機器人包括第二底盤10，第二底盤10上設(shè)置有與監(jiān)控用盒子14連接的拉升機構(gòu);末端機器人包括第三底盤5，第一底盤13、第二底盤10和第三底盤5的兩側(cè)均設(shè)置有通過模塊化電機3驅(qū)動的輪子2，連接件8的一端通過垂直轉(zhuǎn)銷4固定在一個底盤上，另一端鉸接在水平轉(zhuǎn)銷1上，水平轉(zhuǎn)銷1固定在另一個底盤上的水平轉(zhuǎn)銷安裝盤7上。輪子2為具有輪緣凸起部22和輪緣內(nèi)凹部23的8字型輪子，輪緣凸起部22的角度為120°，輪緣內(nèi)凹部23的角度為60°。模塊化電機3包括具有電機安裝板18的殼體20，電機安裝板18上設(shè)置有碼盤安裝座12，碼盤安裝座12上設(shè)置有碼盤16，電機9置于殼體20內(nèi)，電機9的輸出軸從碼盤16中心伸出，電機安裝板18上設(shè)置有光電感應(yīng)塊6，殼體20上設(shè)置有六針插孔21，殼體20上開設(shè)有若干散熱孔。拉升機構(gòu)包括通過模塊化電機3驅(qū)動的帶輪11，帶輪11驅(qū)動平帶17，平帶的一端固定在帶輪11上，另一端固定在監(jiān)控用盒子14上。—種管道清污多足機器人的工作方法，包括以下步驟:步驟一，將三個獨立的機器人順次通過連接件8連接在一起；步驟二，將第二機器人的拉升機構(gòu)與首端機器人的監(jiān)控用盒子連接在一起；步驟三，啟動清理部件旋轉(zhuǎn)，并控制輪子2轉(zhuǎn)動，使所有機器人前進；步驟四，當遇到障礙時，控制拉升機構(gòu)，使首端機器人向上或向下運到，從而越過障礙。步驟三中，由于輪子2為具有輪緣凸起部22和輪緣內(nèi)凹部23的8字型輪子，輪緣凸起部22的角度為120°，輪緣內(nèi)凹部23的角度為60°，將相鄰機器人的斜向輪子2設(shè)置為一組，所有輪子分為兩組，兩組輪子相位角相差60°。輪子2與機器人主體的連接方式是通過緊定螺釘與模塊化電機3的輸出軸連接;模塊化電機3與各底盤通過螺釘連接;監(jiān)控用盒子14通過沉頭螺釘與底盤上的四根柱子連接；旋轉(zhuǎn)清理部件12通過緊定螺釘與模塊化電機3的輸出軸連接。碼盤16通過螺釘與碼盤安裝座12連接，碼盤安裝座12通過緊定螺釘固定在電機軸上，光電感應(yīng)塊6通過螺釘固定在外殼上，其輸入、輸出線纜從孔中經(jīng)過，電機各外殼通過卡槽并用螺釘連接在一起。帶輪11通過緊定螺釘與模塊化電機3的輸出軸緊固在一起;平帶17—端通過螺釘固定在帶輪11上，另一端固定在監(jiān)控用盒子14的一個面上。【主權(quán)項】1.一種管道清污多足機器人，其特征在于，包括三個獨立的機器人，相鄰的機器人通過連接件(8)鉸接在一起，首端機器人包括第一底盤(13)，第一底盤(13)前端設(shè)置有通過模塊化電機(3)帶動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)清理部件，底盤(13)上設(shè)置有監(jiān)控用盒子(14);第二機器人包括第二底盤(10)，第二底盤(10)上設(shè)置有與監(jiān)控用盒子(14)連接的拉升機構(gòu);末端機器人包括第三底盤(5)，第一底盤(13)、第二底盤(10)和第三底盤(5)的兩側(cè)均設(shè)置有通過模塊化電機(3)驅(qū)動的輪子(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道清污多足機器人，其特征在于，所述輪子(2)為具有輪緣凸起部(22)和輪緣內(nèi)凹部(23)的8字型輪子。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種管道清污多足機器人，其特征在于，所述輪緣凸起部(22)的角度為120°，輪緣內(nèi)凹部(23)的角度為60°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道清污多足機器人，其特征在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種管道清污多足機器人，其特征在于，包括三個獨立的機器人，相鄰的機器人通過連接件(8)鉸接在一起，首端機器人包括第一底盤(13)，第一底盤(13)前端設(shè)置有通過模塊化電機(3)帶動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)清理部件，底盤(13)上設(shè)置有監(jiān)控用盒子(14)；第二機器人包括第二底盤(10)，第二底盤(10)上設(shè)置有與監(jiān)控用盒子(14)連接的拉升機構(gòu)；末端機器人包括第三底盤(5)，第一底盤(13)、第二底盤(10)和第三底盤(5)的兩側(cè)均設(shè)置有通過模塊化電機(3)驅(qū)動的輪子(2)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王國慶，陳威振，翟佳星，李兆路，李哲，
申請(專利權(quán))人：長安大學，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61