本發(fā)明涉及一種管道爬行機(jī)器人。

背景技術(shù)：

城市中交錯(cuò)分布的管道系統(tǒng)與市民安全息息相關(guān)，其中主要有自來水供應(yīng)管道系統(tǒng)、污水排放管道系統(tǒng)和天然氣供應(yīng)管道系統(tǒng)等，特別是20世紀(jì)70年代以來，隨著石油、化工、天然氣以及核工業(yè)的迅猛發(fā)展，管道作為一種重要的物料輸送設(shè)施，給人們的生活和生產(chǎn)帶來了極大的便利，因此得到了更為廣泛的應(yīng)用。

管道系統(tǒng)大多垂直設(shè)置，管內(nèi)狹窄，連接處眾多。隨著管道使用年限的增長，管道的腐蝕老化或者外力破壞作用等因素都會(huì)造成管道破裂、泄漏，或者管道內(nèi)部輸送物質(zhì)粘附沉積在管道內(nèi)壁使得管道有效工作面積減小甚至堵塞，所以需要定期對管道使用狀況進(jìn)行檢測、維修和清洗，但是大量管道系統(tǒng)受到工作空間的限制或者使用環(huán)境的特殊要求，例如口徑比較小的管道系統(tǒng)，核工業(yè)中使用的管道系統(tǒng)等，這些管道系統(tǒng)都使得檢測維修人員無法直接到達(dá)或不允許人們直接接觸來對管道進(jìn)行檢測與維修，并且這樣的管道系統(tǒng)在人們使用的管道系統(tǒng)當(dāng)中占據(jù)相當(dāng)大的比例。

對于這樣的管道系統(tǒng)，傳統(tǒng)的檢測維修方法主要采用：（a）全面挖掘法，即將要檢測維修的管道全部從使用現(xiàn)場拆卸下來，然后采用特定的方法進(jìn)行檢測維修或者更換，此方法的缺點(diǎn)為工程量巨大，費(fèi)用高；（b）隨機(jī)抽樣法，即從整套管道系統(tǒng)當(dāng)中采用隨機(jī)抽取樣品的方法拆卸一部分管道來進(jìn)行檢測，從而判斷整套管道系統(tǒng)的使用情況，此種方法的缺點(diǎn)為具有隨機(jī)性，準(zhǔn)確率低，特別是一些重要性和安全性要求很高的管道系統(tǒng)，目前很多都是采用提前報(bào)廢更換的方法進(jìn)行處理，從而造成了資源的巨大浪費(fèi)。在這樣實(shí)際應(yīng)用的迫切要求下，管道爬行機(jī)器人作為一種代替人工進(jìn)入到那些特殊的管道系統(tǒng)內(nèi)部作業(yè)的機(jī)械設(shè)備得到了更多的關(guān)注和研究。

管道爬行機(jī)器人是一種可在管道內(nèi)行走的機(jī)械裝置，可以攜帶一個(gè)或多個(gè)傳感器及操作裝置（如CCD攝像機(jī)、位置和姿態(tài)傳感器、超聲波傳感器、渦流傳感器、管道清洗裝置、管道裂紋及管道接口焊接裝置、防腐噴涂裝置、簡單的操作機(jī)械手等），在操作人員的遠(yuǎn)距離控制下進(jìn)行一系列的管道檢測清洗作業(yè)。

目前國內(nèi)外關(guān)于研究管道機(jī)器人和爬壁機(jī)器人的研究成果已經(jīng)很多，但將攀爬與微小管道、特殊管道（如變徑管道、帶有U型管的管道）進(jìn)行結(jié)合的機(jī)器人技術(shù)用于檢測、清洗、維修還剛起步，主要存在的技術(shù)難題有：管道檢測清洗機(jī)器人的工作空間是復(fù)雜、封閉的各種管道，包括水平直管、各角度彎管、斜坡管、垂直管以及變徑管接口等，它的運(yùn)行距離一般也較長，在通過管道接口處時(shí)需要保持自身穩(wěn)定；在管徑不同時(shí)需要及時(shí)改變外徑；通過不同截面的管道，例如圓管、方管時(shí)，確保穩(wěn)定貼合在管道內(nèi)壁不發(fā)生松動(dòng)；解決管道爬行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)情況單一、實(shí)用性能不夠好等情況，同時(shí)滿足智能化、小型化、自動(dòng)化的要求。但是由于該類管道在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，因此研發(fā)管道爬行類機(jī)器人極具吸引力。

經(jīng)調(diào)查該類機(jī)器人的發(fā)展情況，現(xiàn)已有的小型管內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人由動(dòng)力內(nèi)置式螺旋輪移動(dòng)機(jī)構(gòu)、攝像頭和監(jiān)視器等組成。螺旋輪移動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要部分為：減速電機(jī)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和保持機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)輪均勻分布于輪架上與輪架鉸接，并與管壁呈一定的傾斜角，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，電機(jī)軸帶動(dòng)輪架轉(zhuǎn)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)輪沿管壁作螺旋運(yùn)動(dòng)。保持機(jī)構(gòu)的輪子壓緊在管壁上，防止電機(jī)外殼反向轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作螺旋運(yùn)動(dòng)，保持機(jī)構(gòu)沿管道中心軸線移，改變施加于電機(jī)的電流極性，可改變機(jī)器人的移動(dòng)方向，從而使機(jī)器人在管內(nèi)進(jìn)退。另外挪威SINTEF研究基金會(huì)在2008年研制出的蛇形機(jī)器人“安娜·康達(dá)”以輪子來運(yùn)動(dòng)，能通過其腹部靠著管道壁來實(shí)現(xiàn)向一側(cè)移動(dòng)，并能扭曲自己向上行進(jìn)或向下傾倒，或讓自己靠在管道壁上，而蛇形機(jī)器人靠多個(gè)相同模塊連接，須達(dá)到一定長度，否則無法傳遞動(dòng)力進(jìn)行攀爬，在較為狹小的管道內(nèi)并不適用。

本發(fā)明針對在管道內(nèi)攀爬作業(yè)的機(jī)器人進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，作為一種移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人，搭載相應(yīng)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)的清洗、探傷、檢測等多種功能。這一成果對改善勞動(dòng)條件、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高作業(yè)效率、降低作業(yè)成本、保障人身安全有著十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對管道系統(tǒng)大多垂直設(shè)置，管內(nèi)狹窄，連接處眾多。隨著管道使用年限的增長，管道的腐蝕老化或者外力破壞作用等因素都會(huì)造成管道破裂、泄漏，或者管道內(nèi)部輸送物質(zhì)粘附沉積在管道內(nèi)壁使得管道有效工作面積減小甚至堵塞，提供一種管道爬行機(jī)器人，可以定期對管道使用狀況進(jìn)行檢測、維修和清洗等。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的思路如下：

管道檢測清洗機(jī)器人的工作空間是復(fù)雜、封閉的各種管道，包括水平直管、各角度彎管、斜坡管、垂直管以及變徑管接口等，它的運(yùn)行距離一般也較長，在通過管道接口處時(shí)需要保持自身穩(wěn)定；在管徑不同時(shí)需要及時(shí)改變外徑；通過不同截面的管道，例如圓管、方管時(shí)，確保穩(wěn)定貼合在管道內(nèi)壁不發(fā)生松動(dòng)；解決管道爬行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)情況單一、實(shí)用性能不夠好等情況，同時(shí)滿足智能化、小型化、自動(dòng)化的要求。

基于以上思路，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種管道爬行機(jī)器人，由動(dòng)力機(jī)架和攀爬裝置組成，所述動(dòng)力機(jī)架包括滾架結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置；所述攀爬裝置包括動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)、擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)、擴(kuò)張爪爪盤結(jié)構(gòu)、擴(kuò)張爪爪套，所述滾架結(jié)構(gòu)均布在驅(qū)動(dòng)裝置周圍，驅(qū)動(dòng)裝置通過側(cè)邊支架與滾架結(jié)構(gòu)固定連接；所述動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)為兩個(gè)前后布置，采用正六邊形結(jié)構(gòu)，四周通過滾珠花鍵與滾架結(jié)構(gòu)連接，中部與驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)為兩組共六個(gè)，每組三個(gè)通過其底座背部的螺栓孔與一個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)連接固定，所述擴(kuò)張爪爪盤通過卡盤支柱與擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)相連，所述擴(kuò)張爪爪套通過其背后的筋板與擴(kuò)張爪爪盤連接。

所述滾架結(jié)構(gòu)由六根導(dǎo)軌和兩個(gè)導(dǎo)軌支架構(gòu)成，每個(gè)導(dǎo)軌支架連接三根導(dǎo)軌，每根導(dǎo)軌的前中后三個(gè)位置與導(dǎo)軌支架固定，六根導(dǎo)軌以兩兩夾角60°均布在驅(qū)動(dòng)裝置周圍，在導(dǎo)軌支架上設(shè)有螺紋孔與驅(qū)動(dòng)裝置中側(cè)邊支架配合連接。

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)控制系統(tǒng)，兩套滑軌總成和兩個(gè)側(cè)邊支架，所述兩套滑軌總成反向相對設(shè)置，與兩個(gè)側(cè)邊支架構(gòu)成一個(gè)四面封閉空間，封閉空間中間放置控制系統(tǒng)；所述側(cè)邊支架的外側(cè)與導(dǎo)軌支架連接，內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)為凹凸溝槽結(jié)構(gòu)，便于與導(dǎo)軌總成和控制系統(tǒng)的連接。

所述動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)為兩個(gè)前后布置，采用正六邊形結(jié)構(gòu)，正六邊形的每個(gè)頂點(diǎn)位置安裝滾珠花鍵，滾珠花鍵兩端安裝花鍵蓋，六個(gè)滾珠花鍵分別與滾架結(jié)構(gòu)中六根導(dǎo)軌裝配，使整個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)能夠沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)的中部分別與兩套滑軌總成中的滾珠絲桿螺母連接，滑軌總成中的滾珠絲桿運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)沿導(dǎo)軌在兩根導(dǎo)軌支架中運(yùn)動(dòng)，當(dāng)接近安裝在滾架結(jié)構(gòu)上的限位開關(guān)時(shí)停止運(yùn)動(dòng)；所述動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)正六邊形結(jié)構(gòu)每條邊上留有四個(gè)通孔，用于與擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)的連接，每個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)上連接三個(gè)擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)，間隔120°設(shè)置，兩個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)上的六個(gè)擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)間隔60°設(shè)置。

所述擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)采用四連桿和搖桿滑塊組合結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)、滾珠絲桿、底座曲柄支承端、電機(jī)接口座、擴(kuò)張爪后座和擴(kuò)張爪座；所述底座曲柄支承端安裝在底座上，底座曲柄支撐端左端固定有電機(jī)接口座，在電機(jī)接口座的出口處安裝有電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸器與滾珠絲桿連接；擴(kuò)張爪座安裝在底座的四個(gè)頂點(diǎn)處便于與爪盤支柱連接，擴(kuò)張爪后座則固定在底座的右端與滾珠絲桿的末端連接，用來固定擴(kuò)張爪座；所述底座后側(cè)設(shè)有八個(gè)螺栓，分為兩排相對布置，與動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)上的擴(kuò)張爪連接孔配合，將擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)安裝在動(dòng)力滑塊上。

所述擴(kuò)張爪爪盤結(jié)構(gòu)由爪盤支柱、擴(kuò)張爪架、聯(lián)軸器、持爪架、大鉤爪、小鉤爪、爪盤軸組成；所述爪盤支柱的下端與擴(kuò)張爪座連接，爪盤支柱上端固定彈簧，彈簧另一端固定于擴(kuò)張爪架上端，彈簧無變形即擴(kuò)張爪為展開模式時(shí)為管道爬行機(jī)器人常態(tài)；當(dāng)擴(kuò)張爪受壓時(shí)，爪盤支柱相應(yīng)的被下壓，彈簧伸長，此時(shí)管道爬行機(jī)器人為收縮狀態(tài)；當(dāng)管壁對擴(kuò)張爪壓力減小時(shí)，彈簧變形恢復(fù)，機(jī)器人重新展開；所述擴(kuò)張爪架上有兩個(gè)相同模塊，每個(gè)模塊由持爪架、大鉤爪、小鉤爪、爪盤軸組成；兩爪盤軸間用聯(lián)軸器連接，每根爪盤軸上均布三個(gè)持爪架，在靠近聯(lián)軸器的兩個(gè)持爪架上，其中間安裝有一個(gè)大鉤爪，兩端安裝小鉤爪，而在遠(yuǎn)離聯(lián)軸器的持爪架上則只在中間安裝大鉤爪；大小鉤爪下端都連接彈簧，所以兩個(gè)相同的模塊中的大小鉤爪在彈簧的作用下能夠多方向運(yùn)動(dòng)。

所述擴(kuò)張爪爪套采用分段式結(jié)構(gòu)，中間一段采用彈簧鋼，便于爪套向內(nèi)彎曲，旁邊部分采用塑料制成，最外端的塑料材質(zhì)較軟，并在上下設(shè)置30°傾角，當(dāng)管壁粗糙不平或有少量障礙物時(shí)，也不影響管道爬行機(jī)器人攀爬機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有空間小，結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點(diǎn)，相比人工作業(yè)，工作效率可以提高一倍以上，相比大型工程機(jī)械，價(jià)格低廉，維護(hù)簡單，適合進(jìn)行批量生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種管道爬行機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種管道爬行機(jī)器人滾架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一種管道爬行機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置示意圖。

圖4為本發(fā)明一種管道爬行機(jī)器人動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一種管道爬行機(jī)器人擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明一種管道爬行機(jī)器人擴(kuò)張爪爪盤結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明一種管道爬行機(jī)器人擴(kuò)張爪爪套結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種管道爬行機(jī)器人，由動(dòng)力機(jī)架和攀爬裝置組成，所述動(dòng)力機(jī)架包括滾架結(jié)構(gòu)100、驅(qū)動(dòng)裝置200；所述攀爬裝置包括動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300、擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400、擴(kuò)張爪爪盤結(jié)構(gòu)500、擴(kuò)張爪爪套600，所述滾架結(jié)構(gòu)100均布在驅(qū)動(dòng)裝置200周圍，驅(qū)動(dòng)裝置200通過側(cè)邊支架203與滾架結(jié)構(gòu)100固定連接；所述動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300為兩個(gè)前后布置，采用正六邊形結(jié)構(gòu)，四周通過滾珠花鍵301與滾架結(jié)構(gòu)100連接，中部與驅(qū)動(dòng)裝置200連接；所述擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400為兩組共六個(gè)，每組三個(gè)通過其底座背部的螺栓孔與一個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300連接固定，所述擴(kuò)張爪爪盤500通過卡盤支柱501與擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400相連，所述擴(kuò)張爪爪套600通過其背后的筋板與擴(kuò)張爪爪盤500連接。

如圖2所示，所述滾架結(jié)構(gòu)100由六根導(dǎo)軌101和兩個(gè)導(dǎo)軌支架102構(gòu)成，每個(gè)導(dǎo)軌支架102連接三根導(dǎo)軌101裝配成一組攀爬裝置，一共兩組；每根導(dǎo)軌101的前中后三個(gè)位置與導(dǎo)軌支架102固定，六根導(dǎo)軌101以兩兩夾角60°均布在驅(qū)動(dòng)裝置200周圍，在導(dǎo)軌支架102上設(shè)有螺紋孔與驅(qū)動(dòng)裝置200中側(cè)邊支架203配合連接。

如圖3所示，所述驅(qū)動(dòng)裝置200包括一個(gè)控制系統(tǒng)201，兩套滑軌總成202和兩個(gè)側(cè)邊支架203，所述兩套滑軌總成202反向相對設(shè)置，與兩個(gè)側(cè)邊支架203構(gòu)成一個(gè)四面封閉空間，封閉空間中間放置控制系統(tǒng)201；所述側(cè)邊支架203的外側(cè)與導(dǎo)軌支架102連接，內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)為凹凸溝槽結(jié)構(gòu)，便于與導(dǎo)軌總成202和控制系統(tǒng)201的連接。

如圖4所示，所述動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300為兩個(gè)前后布置，采用正六邊形結(jié)構(gòu)，正六邊形的每個(gè)頂點(diǎn)位置安裝滾珠花鍵301，滾珠花鍵301兩端安裝花鍵蓋302，六個(gè)滾珠花鍵301分別與滾架結(jié)構(gòu)100中六根導(dǎo)軌101裝配，使整個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300能夠沿導(dǎo)軌101運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300的中部分別與兩套滑軌總成202中的滾珠絲桿螺母連接，滑軌總成202中的滾珠絲桿運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300沿導(dǎo)軌101在兩根導(dǎo)軌支架102中運(yùn)動(dòng)，當(dāng)接近安裝在滾架結(jié)構(gòu)100上的限位開關(guān)時(shí)停止運(yùn)動(dòng)；所述動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300正六邊形結(jié)構(gòu)每條邊上留有四個(gè)通孔，用于與擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400的連接，每個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300上連接三個(gè)擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400，間隔120°設(shè)置，兩個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300上的六個(gè)擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400間隔60°設(shè)置。

如圖5所示，所述擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400采用四連桿和搖桿滑塊組合結(jié)構(gòu)，一共6套，分為2組每組三個(gè)，相同的一組安裝在同一個(gè)動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300上，兩組之間的兩組之間的擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400交替安裝，同組之間相隔120度，不同組之間的兩個(gè)相鄰擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400相隔60度，每個(gè)擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400包括電機(jī)402、滾珠絲桿403、底座曲柄支承端404、電機(jī)接口座405、擴(kuò)張爪后座406和擴(kuò)張爪座407；所述底座曲柄支承端404安裝在底座401上，底座曲柄支撐端404左端固定有電機(jī)接口座405，在電機(jī)接口座405的出口處安裝有電機(jī)402，電機(jī)402通過聯(lián)軸器與滾珠絲桿403連接；擴(kuò)張爪座407安裝在底座401的四個(gè)頂點(diǎn)處便于與爪盤支柱501連接，擴(kuò)張爪后座406則固定在底座401的右端與滾珠絲桿403的末端連接，用來固定擴(kuò)張爪座407；所述底座401后側(cè)設(shè)有八個(gè)螺栓，分為兩排相對布置，與動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300上的擴(kuò)張爪連接孔配合，將擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400安裝在動(dòng)力滑塊300上。

如圖6所示，所述擴(kuò)張爪爪盤結(jié)構(gòu)500由爪盤支柱501、擴(kuò)張爪架502、聯(lián)軸器503、持爪架504、大鉤爪505、小鉤爪506、爪盤軸507組成；所述爪盤支柱501的下端與擴(kuò)張爪座407連接，爪盤支柱501上端固定彈簧，彈簧另一端固定于擴(kuò)張爪架502上端，彈簧無變形即擴(kuò)張爪為展開模式時(shí)為管道爬行機(jī)器人常態(tài)；當(dāng)擴(kuò)張爪受壓時(shí)，爪盤支柱501相應(yīng)的被下壓，彈簧伸長，此時(shí)管道爬行機(jī)器人為收縮狀態(tài)；當(dāng)管壁對擴(kuò)張爪壓力減小時(shí)，彈簧變形恢復(fù)，機(jī)器人重新展開；所述擴(kuò)張爪架502上有兩個(gè)相同模塊，每個(gè)模塊由持爪架504、大鉤爪505、小鉤爪506、爪盤軸507組成；兩爪盤軸507間用聯(lián)軸器503連接，每根爪盤軸507上均布三個(gè)持爪架504，在靠近聯(lián)軸器503的兩個(gè)持爪架504上，其中間安裝有一個(gè)大鉤爪505，兩端安裝小鉤爪506，而在遠(yuǎn)離聯(lián)軸器503的持爪架504上則只在中間安裝大鉤爪505；大小鉤爪下端都連接彈簧，所以兩個(gè)相同的模塊中的大小鉤爪在彈簧的作用下能夠多方向運(yùn)動(dòng)。

如圖7所示，所述擴(kuò)張爪爪套600采用分段式結(jié)構(gòu)，中間一段采用彈簧鋼，便于爪套向內(nèi)彎曲，旁邊部分采用塑料制成，最外端的塑料材質(zhì)較軟，并在上下設(shè)置30°傾角，當(dāng)管壁粗糙不平或有少量障礙物時(shí)，也不影響管道爬行機(jī)器人攀爬機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。擴(kuò)張爪爪套600外部表面貼有兩塊條狀橡膠皮，增加對管壁的貼合性；當(dāng)管壁不同時(shí)，擴(kuò)張爪爪套600能改變自身形態(tài)。

本發(fā)明的工作過程為：以控制系統(tǒng)201為中心，覆蓋上滑軌總成202和側(cè)邊支架203，側(cè)邊支架203上連接滾架100，滑軌總成202上絲杠螺母帶動(dòng)動(dòng)力滑塊300，使動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300在滾架100的導(dǎo)軌101上來回運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力滑塊結(jié)構(gòu)300上連接擴(kuò)張爪升降機(jī)構(gòu)400，升降機(jī)構(gòu)400驅(qū)動(dòng)擴(kuò)張爪爪盤500運(yùn)動(dòng)，依靠罩在卡盤上的爪套600貼合于管道內(nèi)壁。

在整個(gè)一種管道爬行機(jī)器人結(jié)構(gòu)中，有兩個(gè)20V大電機(jī)和六個(gè)4.5V小電機(jī)，利用八個(gè)動(dòng)力源使機(jī)器人完成管道內(nèi)壁的攀爬運(yùn)動(dòng)過程；利用一系列檢測裝置如位移檢測、速度檢測、加速度檢測、壓力檢測等將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋到控制單元，控制單元對各模塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，使內(nèi)管爬行機(jī)器人處于最佳工作狀態(tài)。