本發(fā)明屬于管道維護(hù)，更具體地說，是涉及一種管道機(jī)器人。
背景技術(shù)：
1、管道機(jī)器人是一種專門用于在管道內(nèi)部進(jìn)行檢測、清理、維護(hù)或修復(fù)作業(yè)的智能設(shè)備。它們廣泛應(yīng)用于市政排水、石油化工、燃?xì)狻㈦娏?、核能等領(lǐng)域的管道系統(tǒng)中，能夠替代人工完成高風(fēng)險(xiǎn)或人力難以觸及的任務(wù)。
2、對(duì)于大口徑的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，現(xiàn)有的管道機(jī)器人一般為輪式/履帶式管道打磨機(jī)器人，其通過單點(diǎn)或線性排列打磨頭對(duì)管道打磨，打磨作業(yè)效率低，而且管道打磨后存在大量粉塵，污染嚴(yán)重，粉塵落在機(jī)器人的打磨頭或電子器件上，還會(huì)降低相應(yīng)器件的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種管道機(jī)器人，旨在解決現(xiàn)有的大口徑預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管用管道機(jī)器人打磨效率低及粉塵污染嚴(yán)重的技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種管道機(jī)器人，包括：
3、行走機(jī)構(gòu)，用于緊貼管道的內(nèi)壁且沿所述管道的延伸路徑行走；
4、打磨機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述行走機(jī)構(gòu)的一端；所述打磨機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)基體，以及至少兩組沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體的周向等間隔分布在所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體上的打磨臂；每個(gè)所述打磨臂的一端均設(shè)有容置腔，所述容置腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有打磨頭；以及
5、吸塵機(jī)構(gòu)，包括吸塵筒、與所述吸塵筒連接的第一主管路，以及多根分別與所述第一主管路轉(zhuǎn)動(dòng)連接的分支管路；每個(gè)所述容置腔內(nèi)連接有至少一根所述分支管路；
6、其中，所述打磨頭自轉(zhuǎn)以及在所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體的帶動(dòng)下公轉(zhuǎn)，以打磨所述管道內(nèi)壁；各個(gè)所述分支管路吸取所述容置腔內(nèi)的粉塵，并通過所述第一主管路傳輸至所述吸塵筒。
7、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述行走機(jī)構(gòu)的前端，所述吸塵筒位于所述行走機(jī)構(gòu)的后方；
8、所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體的后端與所述行走機(jī)構(gòu)的對(duì)接處具有吸塵腔；各個(gè)所述分支管路的一端固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體上，且伸入所述吸塵腔內(nèi)；所述第一主管路穿過所述打磨機(jī)構(gòu)且伸入所述吸塵腔內(nèi)；
9、其中，所述吸塵腔隨所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)所述分支管路通過所述吸塵腔與所述第一主管路轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
10、所述行走機(jī)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有電控模塊，所述電控模塊用于控制所述行走機(jī)構(gòu)及所述打磨機(jī)構(gòu)運(yùn)行；
11、所述吸塵機(jī)構(gòu)還包括過濾器及第二主管路；所述過濾器設(shè)置在所述吸塵筒內(nèi)；所述第一主管路的一端與所述過濾器的進(jìn)口端連接；所述第二主管路的一端與所述過濾器的出口端連接，所述第二主管路的另一端伸入所述行走機(jī)構(gòu)內(nèi)部；
12、其中，經(jīng)過所述過濾器過濾后的氣體通過所述第二主管路進(jìn)入所述行走機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，以對(duì)所述電控模塊散熱。
13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述打磨臂包括：
14、擺臂結(jié)構(gòu)，一端與所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體鉸接，另一端設(shè)有所述容置腔；
15、第一直線動(dòng)力結(jié)構(gòu)，與所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體連接；所述第一直線動(dòng)力結(jié)構(gòu)具有沿其軸向移動(dòng)的動(dòng)力輸出部；以及
16、支撐桿，一端與所述動(dòng)力輸出部鉸接，另一端與所述擺臂結(jié)構(gòu)鉸接；
17、其中，所述動(dòng)力輸出部移動(dòng)，帶動(dòng)所述支撐桿偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)，以使所述擺臂結(jié)構(gòu)繞其鉸接端擺動(dòng)。
18、一些實(shí)施例中，所述第一直線動(dòng)力結(jié)構(gòu)包括：
19、底座，一端與所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體鉸接；
20、第一動(dòng)力單元，固定在所述底座上；以及
21、螺桿，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述底座上，并通過中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與所述第一動(dòng)力單元的輸出端連接；所述動(dòng)力輸出部螺紋連接在所述螺桿上；
22、其中，所述擺臂結(jié)構(gòu)上設(shè)有力傳感器，所述力傳感器與所述第一動(dòng)力單元分別與控制系統(tǒng)電連接。
23、一些實(shí)施例中，所述擺臂結(jié)構(gòu)包括：
24、兩個(gè)擺桿，沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體的軸向間隔分布；每個(gè)所述擺桿的一端均與所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體鉸接；所述支撐桿的一端與其中一個(gè)所述擺桿鉸接；以及
25、支撐座，與兩個(gè)所述擺桿的另一端鉸接；所述支撐座具有所述容置腔。
26、一些實(shí)施例中，限定與所述支撐桿鉸接的擺桿為第一擺桿，所述第一擺桿與所述動(dòng)力輸出部之間還設(shè)有減振彈簧；所述減振彈簧相對(duì)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體的徑向呈傾斜設(shè)置，所述減振彈簧的一端與所述動(dòng)力輸出部鉸接，另一端與所述第一擺桿鉸接。
27、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述行走機(jī)構(gòu)包括：
28、中間基體；
29、至少兩個(gè)行走臂，沿所述中間基體的周向等間隔分布；
30、其中，每個(gè)所述行走臂的一端均與所述中間基體鉸接；每個(gè)所述行走臂的另一端均連接有行走輪組；每個(gè)所述行走臂還連接有用于帶動(dòng)其擺動(dòng)的第二動(dòng)力結(jié)構(gòu)以及力傳感器，所述力傳感器與所述第二動(dòng)力結(jié)構(gòu)分別與控制系統(tǒng)電連接。
31、一些實(shí)施例中，所述行走臂的一端鉸接有防護(hù)罩，所述行走輪組位于所述防護(hù)罩內(nèi)，且部分伸出所述防護(hù)罩，并與所述管道的內(nèi)壁滾動(dòng)接觸；
32、所述防護(hù)罩的側(cè)壁上設(shè)有條形孔，所述條形孔沿所述中間基體的徑向延伸分布；所述防護(hù)罩上于所述條形孔的下方還設(shè)有回彈體；
33、所述行走輪組包括分別與所述防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)連接的驅(qū)動(dòng)輪和支撐輪；所述驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)軸位于所述條形孔內(nèi)，且所述驅(qū)動(dòng)輪與所述回彈體滾動(dòng)接觸。
34、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述行走機(jī)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有第三動(dòng)力單元，所述行走機(jī)構(gòu)與所述打磨機(jī)構(gòu)的對(duì)接處設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)；所述第三動(dòng)力單元的動(dòng)力輸出端與所述回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)連接，用于帶動(dòng)所述回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，以使所述打磨機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
35、本發(fā)明提供的管道機(jī)器人的有益效果在于：本發(fā)明管道機(jī)器人，行走機(jī)構(gòu)能夠緊貼管道的內(nèi)壁并沿管道的延伸方向行走，為機(jī)器人提供穩(wěn)定支撐和行進(jìn)動(dòng)力，以帶動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)在管道內(nèi)行進(jìn)；
36、打磨機(jī)構(gòu)通過各個(gè)打磨頭的自轉(zhuǎn)以及各個(gè)打磨臂的公轉(zhuǎn)，以對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行打磨；由于打磨機(jī)構(gòu)具有至少兩組打磨臂，且呈周向等間隔分布，在軸向進(jìn)給時(shí)同步旋轉(zhuǎn)，形成連續(xù)重疊打磨軌跡，提升了打磨效率，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)壁的全面覆蓋打磨；而且打磨頭轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在容置腔內(nèi)，可適應(yīng)管道內(nèi)壁不平整，保證打磨均勻性；
37、吸塵機(jī)構(gòu)通過分支管路直接連接至打磨頭的容置腔，實(shí)時(shí)吸附打磨產(chǎn)生的粉塵，經(jīng)第一主管路輸送至吸塵筒集中處理，從源頭收集粉塵，避免擴(kuò)散污染環(huán)境，并且防止粉塵沉積在打磨頭或電子元件上，延長機(jī)器人使用壽命。
38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的管道機(jī)器人，行走機(jī)構(gòu)、打磨機(jī)構(gòu)和吸塵機(jī)構(gòu)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)高效率打磨的同時(shí)，還能及時(shí)處理打磨后的粉塵，尤其適用于大口徑混凝土管等高風(fēng)險(xiǎn)場景。
1.管道機(jī)器人，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體（21）轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述行走機(jī)構(gòu)（1）的前端，所述吸塵筒（31）位于所述行走機(jī)構(gòu)（1）的后方；
3.如權(quán)利要求2所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述行走機(jī)構(gòu)（1）的內(nèi)部設(shè)有電控模塊，所述電控模塊用于控制所述行走機(jī)構(gòu)（1）及所述打磨機(jī)構(gòu)（2）運(yùn)行；
4.如權(quán)利要求1所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述打磨臂（22）包括：
5.如權(quán)利要求4所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述第一直線動(dòng)力結(jié)構(gòu)（222）包括：
6.如權(quán)利要求4所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述擺臂結(jié)構(gòu)（221）包括：
7.如權(quán)利要求6所述的管道機(jī)器人，其特征在于，限定與所述支撐桿（224）鉸接的擺桿（2211）為第一擺桿（2211），所述第一擺桿（2211）與所述動(dòng)力輸出部（223）之間還設(shè)有減振彈簧（225）；所述減振彈簧（225）相對(duì)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)基體（21）的徑向呈傾斜設(shè)置，所述減振彈簧（225）的一端與所述動(dòng)力輸出部（223）鉸接，另一端與所述第一擺桿（2211）鉸接。
8.如權(quán)利要求1所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述行走機(jī)構(gòu)（1）包括：
9.如權(quán)利要求8所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述行走臂（12）的一端鉸接有防護(hù)罩（15），所述行走輪組（13）位于所述防護(hù)罩（15）內(nèi)，且部分伸出所述防護(hù)罩（15），并與所述管道的內(nèi)壁滾動(dòng)接觸；
10.如權(quán)利要求1所述的管道機(jī)器人，其特征在于，所述行走機(jī)構(gòu)（1）的內(nèi)部設(shè)有第三動(dòng)力單元，所述行走機(jī)構(gòu)（1）與所述打磨機(jī)構(gòu)（2）的對(duì)接處設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)（4）；所述第三動(dòng)力單元的動(dòng)力輸出端與所述回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)（4）連接，用于帶動(dòng)所述回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)（4）旋轉(zhuǎn)，以使所述打磨機(jī)構(gòu)（2）轉(zhuǎn)動(dòng)。