專利名稱：管道內壁爬行機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種爬行機器人，尤其是一種管道內壁爬行機器人。
背景技術：
現有的爬行機器人結構各種各樣，但只能在管道外爬行。其中有一種管道內壁爬行機器人采用了履帶式驅動機構，其左右兩側履帶各由一個電機通過齒輪機構驅動。雖然能夠實現管道內壁的爬行，但需要兩臺電機和履帶式驅動，且由于體積大，重量大、結構復雜而在實際應用方面受到一定的限制。
實用新型內容本實用新型的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種體積小，結構簡單，便于應用的管道內爬行機器人。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案本實用新型管道內壁爬行機器人，包括支架10、安裝在支架10上的驅動機構、與支架10相連接的伸縮機構，以及分別固定在支架10和伸縮機構上的上自鎖機構和下自鎖機構，其中上、下自鎖機構的結構相同，包括圓筒狀自鎖外套7、同軸安裝在自鎖外套7內的筒狀自鎖內套6，其中所述自鎖內套6的外圓周壁具有向外的斜度為80-85度的錐度，在圓筒狀自鎖外套7內底部均勻設有偶數個凹槽，每個凹槽內置放有一個彈簧9，每個彈簧9上面、自鎖內套與自鎖外套之間設有一個鋼球8，自鎖外套7側壁上相應于鋼球8位置設有通孔，該通孔的孔徑小于鋼球8的直徑。
驅動機構包括安裝在支架10上的蝸輪16、與蝸輪16配合的蝸桿15、安裝在支架10上用于驅動蝸輪16的驅動電機11。
伸縮機構包括安裝在蝸輪16軸兩端的兩個曲柄盤12和兩個傳動桿13，該兩個傳動桿13的一端與曲柄盤12配合工作，另一端與所述下自鎖機構的自鎖內套固定在一起。
自鎖外套7側壁通孔的形狀為球面形，自鎖外套7的凹槽為四個。
本實用新型管道內壁爬行機器人的優點和積極效果在于使驅動電機運轉，通過蝸輪蝸桿機構實現在垂直方向的轉動，而后通過曲柄滑塊機構帶動下自鎖機構，在曲柄向下運動的半周內，下自鎖機構受向下作用力而實現自鎖，曲柄滑塊機構受到向上的反作用力，推動上自鎖機構上移；在曲柄向上運動的半周時，上自鎖機構受向下作用力而自鎖，曲柄滑塊機構受到向上的反作用力，拉動下自鎖機構上移。如此循環往復，就能實現機器人在管道內的爬行。
圖1是本實用新型管道內壁爬行機器人的結構示意圖。
圖中1.上自鎖機構；2.驅動電機機構；3.蝸輪蝸桿機構；4.曲柄滑塊機構；5.下自鎖機構；6.自鎖內套；7.自鎖外套；8.鋼球；9.彈簧；10.支架；11.驅動電機；12.曲柄盤；13.傳動桿；14.傳動桿支架；15.蝸桿；16.蝸輪；具體實施方式
以下結合附圖，進一步詳細說明本實用新型管道內壁爬行機器人的具體實施方式
，但不用來限制本實用新型的保護范圍。
在圖1中，本實用新型管道內壁爬行機器人包括支架10、安裝在支架10上的驅動機構、與支架10相連接的伸縮機構，以及分別固定在支架10和伸縮機構上的上自鎖機構和下自鎖機構，其中上、下自鎖機構的結構相同，包括圓筒狀自鎖外套7、同軸安裝在自鎖外套7內的筒狀自鎖內套6，其中所述自鎖內套6的外圓周壁具有向外的斜度為82度的錐度，該錐度在80-85度范圍內均是可行的。在圓筒狀自鎖外套7內底部均勻設有四個凹槽，凹槽的個數為6個、8個等偶數個均可。每個凹槽內置放有一個彈簧9，每個彈簧9上面、自鎖內套與自鎖外套之間設有一個鋼球8，自鎖外套7側壁上相應于鋼球8位置設有通孔，該通孔的形狀為與鋼球8外表面形狀相應的球南形，利于鋼球8在通孔內配合得更嚴密，通孔的孔徑小于鋼球8的直徑，使鋼球8露出自鎖外套7側壁1-2mm，利用自鎖內套6的斜面擠壓鋼球8，使彈簧9始終處于壓縮狀態。
驅動機構包括安裝在支架10上的蝸輪16、與蝸輪16配合的蝸桿15、安裝在支架10上用于驅動蝸輪16的驅動電機11。
伸縮機構即為曲柄滑塊機構4，包括安裝在蝸輪16軸的兩端的兩個曲柄盤12和兩個傳動桿13，該兩個傳動桿13的一端與曲柄盤12配合工作，另一端與所述下自鎖機構的自鎖內套固定在一起。
上自鎖裝置1放入管內壁，使鋼球與管道內壁始終接觸。如果受到向下的作用力，上自鎖機構1，向下滑動，從而使上自鎖內套受到向下的力，這樣自鎖內套的斜面就把鋼球楔在管道內壁上，使鋼球和管壁緊密接觸，從而實現上自鎖功能。下自鎖裝置5放入管內壁，使鋼球與管內壁始終接觸。如果受到向下的作用力，下自鎖裝置5，向下滑動，自鎖內套的斜面就把鋼球楔在管內壁上，從而實現下自鎖功能。
在圖1中，當使驅動電機2運轉后，通過蝸輪蝸桿機構3實現在垂直方向的轉動，而后通過曲柄滑塊機構4帶動下自鎖裝置，在傳動桿向下運動的半周內，下自鎖機構受向下作用力而自鎖不動，這時曲柄滑塊機構受到向上的反作用力，進而給上自鎖機構一個向上的力，這時上自鎖機構中的自鎖內套向上運動，鋼球向上移動，減少了其和管道壁的接觸，從而推動上自鎖機構上移；在傳動桿向上運動的半周時，上自鎖機構受向下作用力而自鎖，曲柄滑塊機構受到向上的反作用力，進而給下自鎖機構一個向上的力，這時下自鎖機構中的自鎖內套向上運動，鋼球向上移動，減少了其和管道壁的接觸，從而拉動下自鎖機構上移。這樣循環往復，就能實現機器人在管道內爬行。
如圖1，支架、上自鎖機構的自鎖外套與自鎖內套通過三個長的螺栓連接，這樣能夠保證該機器人的穩定性，再加上兩套曲柄連桿機構，就能實現機器人在管道內的爬行。
以上為本實用新型的最佳實施方式，依據本實用新型公開的內容，本領域的普通技術人員能夠顯而易見地想到的一些雷同、替代方案，均應落入本實用新型保護的范圍。
權利要求1一種管道內壁爬行機器人，其特征在于包括支架(10)、安裝在支架(10)上的驅動機構、與支架(10)相連接的伸縮機構，以及分別固定在支架(10)和伸縮機構上的上自鎖機構和下自鎖機構，其中上、下自鎖機構的結構相同，包括圓筒狀自鎖外套(7)、同軸安裝在自鎖外套(7)內的筒狀自鎖內套(6)，其中所述自鎖內套(6)的外圓周壁具有向外的斜度為80-85度的錐度，在圓筒狀自鎖外套(7)內底部均勻設有偶數個凹槽，每個凹槽內置放有一個彈簧(9)，每個彈簧(9)上面、自鎖內套與自鎖外套之間設有一個鋼球(8)，自鎖外套(7)側壁上相應于鋼球(8)位置設有通孔，該通孔的孔徑小于鋼球(8)的直徑。
2.根據權利要求1所述的管道內壁爬行機器人，其特征在于所述驅動機構包括安裝在支架(10)上的蝸輪(16)、與蝸輪(16)配合的蝸桿(15)、安裝在支架(10)上用于驅動蝸輪(16)的驅動電機(11)。
3.根據權利要求1所述的管道內壁爬行機器人，其特征在于所述伸縮機構包括安裝在蝸輪(16)軸兩端的兩個曲柄盤(12)和兩個傳動桿(13)，該兩個傳動桿(13)的一端與曲柄盤(12)配合工作，另一端與所述下自鎖機構的自鎖內套固定在一起。
4.根據權利要求3所述的管道內壁爬行機器人，其特征在于所述凹槽為四個。
5.根據權利要求1-4之任一所述的管道內壁爬行機器人，其特征在于所述自鎖外套(7)側壁通孔的形狀為球面形。
專利摘要本實用新型涉及一種爬行機器人。本管道內壁爬行機器人，包括自鎖機構、電機機構、蝸輪蝸桿機構和曲柄滑塊機構，其中，自鎖機構包括自鎖外套、自鎖內套、彈簧和鋼球。本實用新型的優點和積極效果在于使電機運轉，通過蝸輪蝸桿機構實現在垂直方向的轉動，而后通過曲柄滑塊機構帶動下自鎖裝置，在曲柄向下運動的半周內，下自鎖機構受向下作用力自鎖，曲柄滑塊機構受到向上的反作用力，推動上自鎖機構上移；在曲柄向上運動的半周內，上自鎖機構受向下作用力自鎖，曲柄滑塊機構受到向上的反作用力，拉動下自鎖機構上移。如此循環往復，就能實現機器人在管道內爬行。本實用新型可用于實現管道內的爆破和維修。
文檔編號B25J11/00GK2902613SQ200620022880
公開日2007年5月23日 申請日期2006年4月12日 優先權日2006年4月12日
發明者陳智浩 申請人:陳智浩