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半岛体彩·长输油气管道巡检仿生蛇机器人

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产品简介

  2.管道运输是随着石油、天然气工业的发展产生的一种特殊的油气资源运输方式,油气管道投入量大、规格多、使用范围广,输送的介质易燃易爆,一旦失效极易引发重大安全事故,严重危及当地人民的生命财产安全,对生态环境等造成灾难性后果,确保油气管道运输安全,对油气管道进行科学检测和维护一直是世界各国高度关注的热点和难点。为降低事故的发生率,定期对管道进行全面检测、维护,在管道失效前及时发现管道缺陷并排除安全隐患尤为重要,不具备一种可以快速对管道进行检测的机器人,因此,本设计提供了长输油气管道巡检仿生蛇机器人解决了上述背景中的问题。

  3.针对现有技术的不足,本发明提供了长输油气管道巡检仿生蛇机器人,解决了上述背景中的问题。

  4.为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:长输油气管道巡检仿生蛇机器人,包括仿生蛇机器人头部,还包括多个仿生蛇机器人身部、连接构件以及仿生蛇机器人尾部,每个所述仿生蛇机器人身部的内部均设置有升降机构,所述仿生蛇机器人头部、多个所述仿生蛇机器人身部以及仿生蛇机器人尾部的下端均对称安装有动力机构;

  5.所述动力机构还包括履带,所述履带的内侧两端均齿合安装有传动齿轮,且传动齿轮的两侧面均对应安装有防护罩,穿过两个所述传动齿轮的中间孔部位与防护罩的内侧两端均安装有传动轴,两个所述传动轴的两端外表面均共同套设有两个传动皮带,两个所述传动皮带的内侧位于两个所述传动轴之间均呈四等距离分布有两组从动辊,每组所述从动辊共两个且对应设置,每个所述从动辊的一端均固定安装有连接摆臂,两个所述连接摆臂的一端共同安装有莱洛三角轮,所述履带的外表面等距离分布多个磁块,且磁块于履带外侧面呈间隔排布;

  6.所述升降机构包括安装于仿生蛇机器人身部内部底端的底座,且底座的上表面一侧安装有电动推杆,所述底座的上表面另一侧安装有升降架,且升降架的上端安装有安装台板。

  7.作为本发明进一步的技术方案,所述传动轴贯穿传动齿轮且与为固定连接,所述传动轴的两端分别与两个所述防护罩的内壁为转动连接,所述从动辊的一端与防护罩的内壁为转动连接。

  8.作为本发明进一步的技术方案,所述履带的内侧边缘位于莱洛三角轮的两侧设置有两排齿牙,且两排所述齿牙之间设置有与莱洛三角轮宽度相适配的限位槽,所述传动齿轮通过齿牙与履带齿合连接。

  架的底部另一端与底座内壁滑动连接,所述电动推杆的伸缩端与升降架的滑动端为固定连接,所述安装台板的上表面安装有机械爪,所述机械爪的后端与安装台板的连接处设置有中心轴杆,所述安装台板通过机械爪夹持有检测设备。

  10.作为本发明进一步的技术方案,所述仿生蛇机器人头部与仿生蛇机器人身部之间、两个所述仿生蛇机器人身部之间以及仿生蛇机器人身部与仿生蛇机器人尾部之间均安装有连接构件,且连接构件包括第一连接板、第二连接板、固定销以及防脱卡环;

  11.所述第一连接板和第二连接板的上表面位于与防脱卡环相对应处均开设有圆孔,且圆孔的内径大于固定销的下端外径,所述固定销的下端位于与防脱卡环相对应处开设有环槽,且环槽与防脱卡环相适配。

  12.作为本发明进一步的技术方案,所述仿生蛇机器人身部的上表面一侧对应升降机构处滑动安装有防尘盖板,且防尘盖板的下表面边缘处安装有第二磁石,所述仿生蛇机器人身部的上表面位于升降机构的两侧处对应安装有两个与第二磁石相适配的第一磁石,两个所述第一磁石在同一水平线上,所述第一磁石和第二磁石的相对面磁性为异性。

  13.作为本发明进一步的技术方案,所述仿生蛇机器人头部的两侧面均安装有头部照明灯,所述仿生蛇机器人身部的上表面另一边缘处安装有身部照明灯。

  16.1、长输油气管道巡检仿生蛇机器人,通过电机带动传动齿轮转动,进而驱动履带移动,使仿生蛇机器人沿管道匀速移动,同时,通过传动齿轮与传动轴同步转动,进而带动传动皮带与从动辊转动,则从动辊会带动连接摆臂摆动,利用连接摆臂驱动莱洛三角轮转动,莱洛三角轮的应用,一方面可以减少履带与管壁的吸附力,另一方面可以减少履带表面齿牙的使用,并且,基于莱洛三角轮配合连接摆臂的平稳性特点,并结合仿生蛇机器人工作时的匀速移动,保证了履带及仿生蛇机器人向前平稳运行。

  17.2、长输油气管道巡检仿生蛇机器人,根据环境以及工作需求,可以利用连接构件将仿生蛇机器人身部数量进行增加或减少连接,根据巡检任务要求,实现检测设备种类与数量的灵活搭配,并将固定销由连接处的第一连接板和第二连接板处插入,再通过防脱卡环卡合至环槽处对固定销进行固定,防止固定销脱落,实现对仿生蛇机器人长度的调节。

  18.3、长输油气管道巡检仿生蛇机器人,当使用完成后,通过电动推杆伸出,带动升降架的滑动端移动,进而将升降架、安装台板以及检测设备收至仿生蛇机器人身部内,再将防尘盖板滑动至关闭状态,通过第一磁石和升降机构相吸引,进而对防尘盖板进行固定,从而对检测设备处进行防尘、防水、防撞击等,保障设备的安全。

  26.图中:1、仿生蛇机器人头部;11、头部照明灯;2、仿生蛇机器人身部;21、身部照明灯;22、防尘盖板;23、第一磁石;24、第二磁石;25、升降机构;251、底座;252、电动推杆;253、升降架;254、安装台板;255、机械爪;256、中心轴杆;26、检测设备;3、连接构件;31、第一连接板;32、第二连接板;33、固定销;34、防脱卡环;4、动力机构;41、履带;42、磁块;43、传动齿轮;44、防护罩;441、传动轴;442、传动皮带;443、从动辊;45、连接摆臂;46、莱洛三角轮;5、仿生蛇机器人尾部。

  27.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  4,本发明提供长输油气管道巡检仿生蛇机器人技术方案:长输油气管道巡检仿生蛇机器人,包括仿生蛇机器人头部1,还包括多个仿生蛇机器人身部2、连接构件3以及仿生蛇机器人尾部5,每个仿生蛇机器人身部2的内部均设置有升降机构25,仿生蛇机器人头部1、多个仿生蛇机器人身部2以及仿生蛇机器人尾部5的下端均对称安装有动力机构4,仿生蛇机器人头部1的两侧面均安装有头部照明灯11,仿生蛇机器人身部2的上表面另一边缘处安装有身部照明灯21;

  29.如图6和图7所示,动力机构4还包括履带41,履带41的内侧两端均齿合安装有传动齿轮43,且传动齿轮43的两侧面均对应安装有防护罩44,穿过两个传动齿轮43的中间孔部位与防护罩44的内侧两端均安装有传动轴441,两个传动轴441的两端外表面均共同套设有两个传动皮带442,两个传动皮带442的内侧位于两个传动轴441之间均呈四等距离分布有两组从动辊443,每组从动辊443共两个且对应设置,每个从动辊443的一端均固定安装有连接摆臂45,两个连接摆臂45的一端共同安装有莱洛三角轮46,履带41的外表面等距离分布多个磁块42,且磁块42于履带41外侧面呈间隔排布,需要说明的是,磁块42与履带41为可拆卸式,可以根据需求随意拆卸,其连接方式可以为螺栓连接,如果履带41工作时,吸力过大,可以根据情况适当减少磁块42的数量;

  30.传动轴441贯穿传动齿轮43且与为固定连接,传动轴441的两端分别与两个防护罩44的内壁为转动连接,从动辊443的一端与防护罩44的内壁为转动连接,履带41的内侧边缘位于莱洛三角轮46的两侧设置有两排齿牙,且两排齿牙之间设置有与莱洛三角轮46宽度相适配的限位槽,传动齿轮43通过齿牙与履带41齿合连接,根据所需,通过仿生蛇机器人头部1、仿生蛇机器人身部2以及仿生蛇机器人尾部5内部的电机带动传动齿轮43转动,进而实现履带41的转动,方便该仿生蛇机器人沿管道匀速移动,同时,通过传动齿轮43同步带动传动轴441转动,当传动轴441转动时,其两端是与传动齿轮43两侧的防护罩44内壁转动连接,且两个防护罩44内均设置有传动皮带442,因此,传动轴441会同步带动两个防护罩44内部的传动皮带442转动,而两个防护罩44内部的传动皮带442转动时,会同步带动两组从动辊443转动,进而每组从动辊443会带动相对应的两个连接摆臂45同步摆动,每两个连接摆臂45的

  同步摆动会带动一个莱洛三角轮46转动,在莱洛三角轮46转动与履带41接触时,会与履带41上的磁块42相吸,当莱洛三角轮46继续转动时,其受磁块42的吸附力影响,会将该部分的履带41向上提拉,一方面可以减少履带41与管壁的吸附力,另一方面可以减少履带41表面齿牙的使用,需要说明的是,每个莱洛三角轮46的两侧面中部的连接摆臂45是相对应的,连接摆臂45由两节连接杆构成,两节连接杆的连接处为转动连接,其中一节连接杆与从动辊443固定连接,另一节连接杆与莱洛三角轮46的侧面中部固定连接;

  31.如图2所示,升降机构25包括安装于仿生蛇机器人身部2内部底端的底座251,且底座251的上表面一侧安装有电动推杆252,底座251的上表面另一侧安装有升降架253,且升降架253的上端安装有安装台板254;升降架253的底部一端与底座251固定连接,且升降架253的底部另一端与底座251内壁滑动连接,电动推杆252的伸缩端与升降架253的滑动端为固定连接,安装台板254的上表面安装有机械爪255,机械爪255的后端与安装台板254的连接处设置有中心轴杆256,利用中心轴杆256将机械爪255与安装台板254相连接,方便机械爪255可以绕中心轴杆256进行小幅度的转动,扩大机械爪255夹持的检测设备的检测范围,同时可调整机械爪255的高度,方便调整对检测设备的抓取位置,需要补充的是,中心轴杆256的下端与安装台板254为螺纹连接,利用两者的螺纹连接,可以调节中心轴杆256在安装台板254上的高度,便于调节机械爪255的高度,并且中心轴杆256的上端与机械爪255为转动连接,中心轴杆256的上端侧面环绕开设有销孔,在机械爪255的后表面也开设有销孔,方便与机械爪255转动一定幅度后,利用插销插入销孔内进行限位固定,安装台板254通过机械爪255夹持有检测设备26;采用机械爪255方便对不同尺寸、不同种类的检测设备进行夹持固定,如图1所示,安装台板254上则是通过机械爪255夹持固定摄像机,需要说明的是,检测设备26可以是摄像机,也可以是其他检测装置;该升降架253配合电动推杆252以及底座251的应用,方便对安装台板254上的检测设备26进行升高或降低,便于检测设备26伸出或者收入仿生蛇机器人身部2内部,而升降架253与电动推杆252的使用原理与现有市场所以的升降台原理一致,在此不做详细说明;

  32.如图5所示,仿生蛇机器人头部1与仿生蛇机器人身部2之间、两个仿生蛇机器人身部2之间以及仿生蛇机器人身部2与仿生蛇机器人尾部5之间均安装有连接构件3,且连接构件3包括第一连接板31、第二连接板32、固定销33以及防脱卡环34;第一连接板31和第二连接板32的上表面位于与防脱卡环34相对应处均开设有圆孔,且圆孔的内径大于固定销33的下端外径,固定销33的下端位于与防脱卡环34相对应处开设有环槽,且环槽与防脱卡环34相适配;

  33.需要说明的是,第一连接板31分别设置于仿生蛇机器人头部1的后端以及仿生蛇机器人身部2的后端处,第二连接板32设置于仿生蛇机器人身部2的前端处以及仿生蛇机器人尾部5的前端处;

  34.如图3所示,仿生蛇机器人身部2的上表面一侧对应升降机构25处滑动安装有防尘盖板22,且防尘盖板22的下表面边缘处安装有第二磁石2。

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