一種管道內(nèi)用于切割障礙的機(jī)器人平臺(tái)的制作方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于管道機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管道內(nèi)用于切割障礙的機(jī)器人平臺(tái)ο
【背景技術(shù)】
[0002]目前管道機(jī)器人主要用于管道勘測(cè)，管道清理等，用于管道內(nèi)大的和不好清理的堆積物，機(jī)器人無(wú)法順利清理，往往人工使用水槍沖擊達(dá)到疏通的目的，但是因?yàn)槎逊e物沒(méi)有被完全切割和破壞，所以經(jīng)常被沖掉的堆積物又在另一個(gè)管道處慢慢積累產(chǎn)生堆積發(fā)生堵塞，所以如何讓機(jī)器人自主地清理掉大的和不容易清理的管道堆積物是非常需要解決的問(wèn)題。
[0003]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種管道內(nèi)用于切割障礙的機(jī)器人平臺(tái)解決如上問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明公開一種管道內(nèi)用于切割障礙的機(jī)器人平臺(tái)，它是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0005]—種管道內(nèi)用于切割障礙的機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于:它包括驅(qū)動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)動(dòng)力箱、履帶、支撐側(cè)擋板、支撐頂板、彎形杠桿架架、支撐輪、頂板上導(dǎo)輪、調(diào)節(jié)導(dǎo)軌套、調(diào)節(jié)輪、驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸支板、調(diào)節(jié)導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)軸、導(dǎo)輪支撐、調(diào)節(jié)輪轉(zhuǎn)軸、錐齒組、驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸、支撐輪轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)軌彈簧、導(dǎo)軌彈簧頂塊、動(dòng)力箱支板、驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸支板支撐、減震結(jié)構(gòu)、杠桿軸支撐、杠桿轉(zhuǎn)軸、外殼、穩(wěn)定支柱、旋轉(zhuǎn)柱、外殼端蓋、切割電機(jī)第一支板、徑向軌、切割變速箱、切割電機(jī)第二支板、切割圓鋸、切割電機(jī)、徑向軌固定套、齒輪、徑向軌電機(jī)、外殼旋轉(zhuǎn)柱固定套、外殼旋轉(zhuǎn)柱、外殼固定套支板、穩(wěn)定支柱電機(jī)、穩(wěn)定支柱電機(jī)轉(zhuǎn)軸、穩(wěn)定支柱方殼、旋轉(zhuǎn)柱變速箱、穩(wěn)定支柱電機(jī)底座、穩(wěn)定支柱螺帽、橡膠頭、穩(wěn)定支柱方塊、旋轉(zhuǎn)柱電機(jī)、旋轉(zhuǎn)柱電機(jī)固定結(jié)構(gòu)、徑向軌電機(jī)固定結(jié)構(gòu)、切割圓鋸轉(zhuǎn)軸、履帶行走機(jī)構(gòu)，其中外殼為空心半圓柱，夕卜殼安裝在外殼旋轉(zhuǎn)柱上，外殼旋轉(zhuǎn)柱安裝在外殼旋轉(zhuǎn)柱固定套內(nèi)部，外殼旋轉(zhuǎn)柱固定套安裝在外殼固定套支板上，外殼固定套支板安裝在兩個(gè)并列的履帶行走機(jī)構(gòu)的支撐側(cè)板上；外殼可以通過(guò)外殼旋轉(zhuǎn)柱與外殼旋轉(zhuǎn)柱固定套的配合在履帶行走機(jī)構(gòu)上轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的設(shè)計(jì)增加了切割范圍。
[0006]對(duì)于每一個(gè)履帶行走機(jī)構(gòu)，其中杠桿軸支撐為一個(gè)細(xì)長(zhǎng)平板，兩側(cè)分別安裝有三條長(zhǎng)度不同的杠桿轉(zhuǎn)軸，杠桿轉(zhuǎn)軸位于杠桿軸支撐每側(cè)的一端，對(duì)于每側(cè)一端，從外端向中點(diǎn)所安裝的杠桿轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度依次減小，六條杠桿轉(zhuǎn)軸在杠桿軸支撐上安裝的位置之間距離相等，六條完全相同的彎形杠桿架分別以相同的形式安裝在六條杠桿轉(zhuǎn)軸一端，杠桿轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度不同的設(shè)計(jì)目的在于可以讓安裝在轉(zhuǎn)軸上的彎形杠桿在上下擺動(dòng)的空間不在一個(gè)平面內(nèi)，形成了多層杠桿擺動(dòng)平面，這樣杠桿擺動(dòng)時(shí)即不會(huì)相互干涉和發(fā)生碰撞，又能起到緩解路面起伏的目的；六條支撐輪轉(zhuǎn)軸分別安裝在六條彎形杠桿架下端上的圓孔處，六對(duì)支撐輪分別安裝在六條支撐輪轉(zhuǎn)軸兩端，支撐輪可以圍繞支撐輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在履帶上用來(lái)支撐車身，六個(gè)減震結(jié)構(gòu)一端分別安裝在六條彎形杠桿架上且靠近杠桿轉(zhuǎn)軸處，減震結(jié)構(gòu)另一端均安裝在支撐頂板底面；兩個(gè)支撐側(cè)板分別安裝在支撐頂板兩側(cè)；在本發(fā)明中的整個(gè)機(jī)構(gòu)使用時(shí)，車身是固定在頂板或者側(cè)板上的，頂板的震動(dòng)和上下起伏代表了車身的震動(dòng)與起伏，頂板的穩(wěn)定性和抗路面起伏的特性代表了車身內(nèi)部的舒適性，頂板通過(guò)六個(gè)減震結(jié)構(gòu)安裝在彎形杠桿上，進(jìn)而將車身的重量分布到了六個(gè)杠桿上，六個(gè)減震結(jié)構(gòu)均安裝在對(duì)應(yīng)彎形杠桿架上且靠近杠桿轉(zhuǎn)軸處，目的在于杠桿圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿上各點(diǎn)中越靠近轉(zhuǎn)軸的點(diǎn)擺動(dòng)幅度越小，這樣的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到如下效果:當(dāng)路面起伏很大，杠桿與支撐輪接觸的一端起伏必然很大，但是減震結(jié)構(gòu)安裝位置的起伏將會(huì)很小，加上頂板與杠桿之間為減震結(jié)構(gòu)，減震結(jié)構(gòu)的彈性變形會(huì)進(jìn)一步減小頂板的震動(dòng)，對(duì)車身起到一定的穩(wěn)定作用。
[0007]上述動(dòng)力箱支板安裝在兩側(cè)板底面，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力箱安裝在動(dòng)力箱支板上，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸支板支撐安裝在動(dòng)力箱支板一端的兩側(cè)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸支板分別安裝在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸支板支撐上，驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸安裝在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸支板上，驅(qū)動(dòng)軸一端與驅(qū)動(dòng)動(dòng)力箱連接，另一端與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸中心上的錐齒組連接，一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪安裝在驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸兩側(cè)；驅(qū)動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸垂直，驅(qū)動(dòng)軸采用傳統(tǒng)成熟錐齒組或者其他成熟的方式帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]上述兩個(gè)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌套分別安裝在兩個(gè)支撐側(cè)板外側(cè)的下側(cè)，兩個(gè)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌一端分別安裝在兩個(gè)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌套內(nèi)部，另一端均安裝在調(diào)節(jié)輪轉(zhuǎn)軸上的兩側(cè)，一對(duì)調(diào)節(jié)輪分別安裝在調(diào)節(jié)輪轉(zhuǎn)軸兩端；導(dǎo)軌彈簧安裝在調(diào)節(jié)導(dǎo)軌套內(nèi)部，一端與調(diào)節(jié)導(dǎo)軌接觸，另一端與安裝在調(diào)節(jié)導(dǎo)軌套頂端的導(dǎo)軌彈簧頂塊接觸；因?yàn)槁访娴妮^大凸起和凹陷，導(dǎo)致與地面接觸的履帶內(nèi)凹，這將會(huì)增加與地面接觸履帶的長(zhǎng)度，因?yàn)槁膸Э傞L(zhǎng)一定，所以設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)輪能夠減小調(diào)節(jié)輪與車身的距離，從而減少不與地面接觸的履帶的長(zhǎng)度，起到調(diào)節(jié)與地面接觸履帶和不與地面接觸履帶的長(zhǎng)度比例，調(diào)節(jié)輪通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌在調(diào)節(jié)導(dǎo)軌套內(nèi)部滑動(dòng)達(dá)到調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)軌彈簧起到保持調(diào)節(jié)導(dǎo)軌有向外的力，這樣不僅可以對(duì)履帶起到張緊的作用而且當(dāng)路面從起伏變平后對(duì)履帶起到恢復(fù)作用。
[0009]上述兩對(duì)頂板上導(dǎo)輪分別安裝在兩個(gè)導(dǎo)輪支撐上，兩個(gè)導(dǎo)輪支撐安裝在頂板上側(cè)的兩端上，履帶安裝在導(dǎo)輪、驅(qū)動(dòng)輪、支撐輪和調(diào)節(jié)輪上。
[0010]本發(fā)明中的履帶、驅(qū)動(dòng)輪、支撐輪、調(diào)節(jié)輪、導(dǎo)輪的具體結(jié)構(gòu)使用傳統(tǒng)成熟技術(shù)。本發(fā)明不做特殊設(shè)計(jì)。
[0011]上述穩(wěn)定支柱一端安裝有橡膠頭，另一端安裝有穩(wěn)定支柱方塊，穩(wěn)定支柱帶有螺紋且穿過(guò)穩(wěn)定支柱螺帽，穩(wěn)定支柱螺帽安裝在外殼上，穩(wěn)定支柱安裝在穩(wěn)定支柱方殼中，穩(wěn)定支柱方塊與穩(wěn)定支柱方殼內(nèi)表面接觸摩擦配合，穩(wěn)定支柱方殼安裝在穩(wěn)定支柱電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，穩(wěn)定支柱電機(jī)安裝在穩(wěn)定支柱電機(jī)底座上，穩(wěn)定支柱電機(jī)底座安裝在外殼底面上；在機(jī)器人切割時(shí)，機(jī)器人的穩(wěn)定性對(duì)切割效率起到重要的作用；在切割時(shí)，設(shè)計(jì)穩(wěn)定支柱能夠在穩(wěn)定支柱電機(jī)的帶動(dòng)下，通過(guò)穩(wěn)定支柱方殼帶動(dòng)穩(wěn)定支柱方塊轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定支柱隨著穩(wěn)定支柱方塊轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定支柱由于螺紋與螺帽的配合，逐漸伸出外殼，直到頂住管道，與履帶行走機(jī)構(gòu)一起起到穩(wěn)定機(jī)器人的目的。
[0012]上述旋轉(zhuǎn)柱電機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)柱電機(jī)固定結(jié)構(gòu)安裝在外殼底面上，旋轉(zhuǎn)柱通過(guò)旋轉(zhuǎn)柱變速箱與旋轉(zhuǎn)柱電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接；徑向軌固定套安裝在旋轉(zhuǎn)柱一端，徑向軌安裝在徑向軌固定套內(nèi)部，徑向軌一側(cè)帶有齒型，徑向軌電機(jī)通過(guò)徑向軌電機(jī)固定結(jié)構(gòu)安裝在徑向軌固定套上，齒輪安裝在徑向軌電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，齒輪與徑向軌一側(cè)的齒型配合，切割電機(jī)第一支板安裝在徑向軌上，切割電機(jī)安裝在切割電機(jī)第一支板上，切割變速箱安裝在切割電機(jī)上，切割圓鋸?fù)ㄟ^(guò)切割圓鋸轉(zhuǎn)軸安裝在切割變速箱上，切割電機(jī)第二支板安裝在徑向軌一端；徑向軌可以在徑向電機(jī)控制下在徑向軌固定套上徑向移動(dòng)，同時(shí)徑向軌還能在旋轉(zhuǎn)柱電機(jī)帶動(dòng)下整體旋轉(zhuǎn)，這些設(shè)計(jì)使切割圓鋸適應(yīng)管道各個(gè)方向和各個(gè)位置的切割；
[0013]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述支撐輪轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度相同，且六對(duì)支撐輪每側(cè)前后對(duì)齊。支撐輪上需要安裝履帶，所以需要保證支撐輪轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度相同，支撐輪前后對(duì)齊，這將導(dǎo)致彎形杠桿安裝在支撐輪轉(zhuǎn)軸上的位置是不同的，設(shè)計(jì)中根據(jù)對(duì)齊的支撐輪的位置確定彎形杠桿與支撐輪轉(zhuǎn)軸的安裝位置。
[0014]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述減震結(jié)構(gòu)包括杠桿減震支撐、支撐頂板減震支撐、減震彈簧、減震套件、減震內(nèi)套件，其中杠桿減震支撐一端安裝在彎形杠桿架上，另一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)副安裝在減震內(nèi)套件一端，減震套件一端安裝在減震內(nèi)套件上，另一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)副安裝在支撐頂板減震支撐上，支撐頂板減震支撐安裝在支撐頂板下側(cè)；減震彈簧安裝在減震內(nèi)套件上，且一端與減震套件下端面接觸，另一端與彎形杠桿架接觸。減震套件比減震內(nèi)套件粗，減震彈簧設(shè)計(jì)的直徑保證能夠允許減震彈簧套于減震內(nèi)套外表面，卻小于減震套件的直徑，保證了減震套件能夠卡住減震彈簧。
[0015]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述驅(qū)動(dòng)動(dòng)力箱內(nèi)部可以為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可以為燃油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0016]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述基于杠桿組合支撐的履帶行走機(jī)構(gòu)可以兩個(gè)或兩個(gè)以上并列組合使用作為行走平臺(tái)。以上履帶行走機(jī)構(gòu)為獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的單條履帶，一般車輛需要選著兩條履帶左右配合支撐，如坦克。
[0017]相對(duì)于傳統(tǒng)的管道機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明中兩組履帶行走機(jī)構(gòu)并列安裝在外殼底部，外殼可以通過(guò)外殼旋轉(zhuǎn)柱在履帶行走機(jī)構(gòu)上轉(zhuǎn)動(dòng)，徑向軌可以在徑向電