蠕动式管道机器人载体系统及其作业方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机器人的载体系统，具体地说，是涉及一种用于管道的穿缆、清污和检测的机器人载体系统及其作业方法。
【背景技术】
[0002]管道是现代社会中非常常见的一种结构，其在众多领域中得到了广泛应用，电缆管道就是其中一种非常重要的管道类型。然而，诸如电缆管道等在使用一段时间后，管道内会积有污垢，这些污垢如果不处理，会对电缆管道的二次维护和穿线造成影响，有时根本无法通过电缆，因此管道应及时进行处理。另外，针对管道内部的环境参数的检测等也需要通过机器人在管道内进行采样。
[0003]现有的管道清污、穿缆及检测的机器人载体系统一般采用投送式或顶入式，如果管道的距离较长，那么往往使工作仪器和检测设备无法到达指定地点。另外，现有的一些管道爬行机器人多采用多足爬行式，其虽然克服了机器人不能够达到距离较长管道目的地的问题，但是在遇到障碍物时，这种机器人很难逾越障碍物，并且其清理的障碍物的排放存在严重问题，机器人或者其载体系统容易发生堵塞，从而造成机器人故障频发。
【发明内容】
[0004]针对现有的管道机器人载体系统在逾越障碍物时容易发生困难的问题，本发明主要目的是提供一种蠕动式管道机器人载体系统。
[0005]针对现有的管道机器人载体系统在逾越障碍物时容易发生困难以及清理的障碍物的排放问题，本发明的另一目的是提供一种蠕动式管道机器人载体系统的作业方法。
[0006]本发明提供的蠕动式管道机器人载体系统包括清障爪，载体系统还包括外管、驱动组件和球轮，驱动组件包括依次连接的电机、链轮和链条，链条设置在外管的外壁，链条具有球体固定座；球轮与球体固定座配合形成万向轮结构。
由上述方案可见，球轮与球体固定座配合形成万向轮结构使得载体系统可以沿工作管道以蠕动式移动，这样就可以轻松越过较大的障碍物，避免载体系统在工作管道内出现死机、无法正常工作的问题。
[0007]—个优选的方案是，链条设置在链条盒里，链条盒固接在外管的外壁上，球轮的至少一部分裸露在链条盒之外。
[0008]由上述方案可见，链条盒一方面有利于对链条起到保护作用，另一方面可以对链条在外管的外壁上的排布方式起到很好地引导作用，此外，还可以对球轮与球体固定座的配合起到稳定作用。
[0009]—个优选的方案是，蠕动式管道机器人载体系统还包括内管，电机和链轮安装在传动盒里，传动盒设置在内管与外管之间。
[0010]由上述方案可见，合理利用载体系统的空间，内管与外管的设置有利于电机和链轮部件的结构布置，并且这样的结构可以有效避免电机和链轮遭受到外部的环境腐蚀。
[0011]进一步优选的方案是，内管具有中空结构，且在蠕动式管道机器人载体系统前进方向的上游端面设置有多个清障爪。
[0012]由上述方案可见，在前进方向的上游端，清障爪把工作管道内壁上障碍物松动后可以沿着中空结构的内管逐渐被移送到前进方向的下游端，设计非常合理，避免障碍物的堵塞作用对载体系统造成的影响。
[0013]—个优选的方案是，电机为蜗轮蜗杆减速电机。
[0014]由上述方案可见，蜗轮蜗杆减速电机可以为球轮提供强大的动力，而球轮的动力正是其在工作管道内前进的重要推动力，针对一些困难的障碍物，蜗轮蜗杆减速电机可以起到意想不到的技术效果。
[0015]—个优选的方案是，链条沿外管的外壁的周向螺旋式布置。
[0016]由上述方案可见，链条螺旋式布置的方式有助于载体系统整体的前进，提高工作效率。
[0017]进一步优选的方案是，清障爪为具有缺口的矩形体，缺口位于上游端面的外侧。
[0018]由上述方案可见，清障爪方案更有利于把工作管道的内壁上的障碍物清楚下来，增强载体系统的工作效率。
[0019]本发明提供的蠕动式管道机器人载体系统的作业方法如下，其中该蠕动式管道机器人载体系统包括外管、内管、驱动组件和球轮；驱动组件包括依次连接的电机、链轮和链条，链条设置在外管的外壁，电机和链轮安装在传动盒里，所述传动盒设置在内管与外管之间，链条具有球体固定座，球轮与球体固定座配合形成万向轮结构，内管具有中空结构，且在蠕动式管道机器人载体系统前进方向的上游端面设置有多个清障爪；该作业方法包括:把蠕动式管道机器人载体系统放入到工作管道中，外管的外壁的至少一部分与工作管道的内壁贴合；在电机的作用下，依次带动链轮和链条运动，链条上的球体固定座带动球轮蠕动，蠕动式管道机器人载体系统的整体相对于工作管道轴向移动；清障爪把工作管道内壁上的障碍物沿中空结构的内管排出到前进方向的下游侧。
[0020]—个优选的方案是，把外管的外壁的整体与工作管道的内壁紧密贴合。
[0021 ]由上述方案可见，球轮产生的作用力增加，载体系统的工作效率提高。
[0022]—个优选的方案是，把链条沿外管的外壁以周向螺旋式的方式进行布置。
[0023]由上述方案可见，球轮产生的作用力增加，载体系统的工作效率提高。
【附图说明】
[0024]图1是本发明蠕动式管道机器人载体系统实施例的结构图。
[0025]图2是本发明蠕动式管道机器人载体系统实施例的主视图。
[0026]图3是本发明蠕动式管道机器人载体系统实施例的左视图。
[0027]图4是本发明蠕动式管道机器人载体系统实施例的清障爪的俯视图。
[0028]图5是本发明蠕动式管道机器人载体系统实施例的传动盒在内管和外管上安装的结构图。
[0029]图6是本发明蠕动式管道机器人载体系统实施例的电机和链轮的配合结构图。
[0030]图7是本发明蠕动式管道机器人载体系统实施例的链条、球体固定座和球轮之间的配合结构图。
[0031]以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0032]如图1、图2和图3所示，本实施例的蠕动式管道机器人载体系统包括外管10、内管20、驱动组件、球轮、链条盒30和清障爪40。清障爪的数量为八个，且这八个清障爪40沿前进方向上游端面41的周向均匀布置。外管10的外壁设置有以焊接方式固定的链条盒30，链条盒30沿外管10的外壁的周向螺旋式布置。内管20为中空结构，也就是内管20为贯通的两端敞口的结构。
[0033]如图4所示，每一个清障爪40均为具有缺口的矩形体42，且当矩形体42安装在上游端面41上时保持缺口位于上游端面41的外侧。
[0034]如图5和图6所示，在内管20与外管10之间具