一种新型蠕动管道机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102661470A

(43)申请公布日2012.09.12

(21)申请号CN201210154025.8

(22)申请日2012.05.17

(71)申请人北京邮电大学

地址100876北京市海淀区西土城路10号

(72)发明人张延恒孙汉旭冯文龙

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

F16L55/32

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种新型蠕动管道机器人

(57)摘要

技术领域：本发明涉及一种管道机

器人研究领域，尤指一种带单向行走机构

可后退的新型蠕动管道机器人。本发明公

开了一种带单向行走机构和滚珠丝杠并可

实现管内后退功能的蠕动管道机器人，它

包括：前机体、滚珠丝杠、后机体、支撑

轮结构和单向行走结构。滚珠丝杠与前机

体固定，穿过后机体，并与安装在后机体

的丝杠螺母形成蠕动行走的驱动装置。在

机器人前、后机体的两端各安装有一套支

撑轮机构，每个支撑轮机构在周向均匀的

分布若干个支撑轮腿，以防止机器人在管

道内倾倒。同时前、后机体上分别安装若

干套单向行走机构，保证机器人向前行

走，通过手动拉线可以使单向行走机构失

效，从而实现机器人在管道内的后退。该

发明所得到的机器人驱动效率高，能够顺

利通过直线型管道，并具有一定的变径管

道适应能力和强大的牵引能力，同时还能

实现机器人在管道内的后退。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种新型蠕动管道机器人，它包括：

前机体壳身和后机体壳身，前、后机体壳身的端部设有前、后机体端盖；

机器人的蠕动驱动机构，其包括驱动装置和传动装置，驱动装置固定在前机体上或

后机体上，传动装置包括滚珠丝杠，其前端通过法兰固定在前

机体上，并贯穿后机体，丝杠螺母固定在后机体上；

支撑轮机构，其包括分别安装在机体前后的支撑环，所述支撑环圆周均匀的分布有

若干个径向孔，支撑轮腿在支撑轮弹簧的作用下可沿孔移动；

单向行走机构，其包括安装在前、后机体上的若干行走机构，所述行走机构只能向

一个方向移动；

行走制动机构，其包括安装在前、后机体中间的行走机构调整块，所述行走机构调

整块套在与丝杠同轴的滑杆上并可沿滑杆滑动，其后面有处于

压缩状态的制动弹簧，将调整块推向滑杆前端，调整块与一根

拉线连接，调整块径向表面带有若干凸台，与相对应单向行走

机构的滑块底端接触。

2.根据权利要求1所述的一种新型蠕动管道机器人，其特征在于：所述驱动装置为

电机，该电机驱动丝杠或丝杠螺母；所述传动机构包括位于机器

人轴线的滚珠丝杠及对应的丝杠螺母，驱动电机安装在电机壳

上，电机壳固定在所述机体壳身上，滚珠丝杠固定在前机体上，

丝杠螺母固定在后机体上。

3.根据权利要求1所述的一种新型蠕动管道机器人，其特征在于：可使机器人自动

定位及保持站立的支撑轮结构，所述支撑轮机构包括支撑环、支

撑轮弹簧和支撑轮腿，所述支撑环固定在机体的前端和后端，

其圆周上均匀的分布有若干个径向孔，支撑轮腿安装在孔内，

并通过支撑轮弹簧与孔底部接触，保证轮腿始终压紧在管壁上。

4.根据权利