一种基于超声导波技术的排管检测机器人

摘要

本发明涉及一种基于超声导波技术的排管检测机器人。其主要特征是基于模块化结构，由五个旋转模块和两个夹持器通过串联方式连接；两个夹持器可根据不同管径进行更换，其手爪装有导波探头夹持组件，可安装不同结构和数量的导波探头；通过旋转模块的伸展和收缩实现末端夹持器的位姿调整，两手爪交替夹紧，配合旋转模块实现各种攀爬运动。本发明采用基于PC/104总线技术的控制系统，由伺服电机、嵌入式计算机主板、传感器和远程控制系统组成。本发明具有体积小、质量轻、结构简单，灵活性强的特点，可以实现直管爬行、弯管爬行、管间爬行等多种检测运动，通过导波检测技术与机器人技术的集成，实现基于超声导波技术的排管无损检测。

主权项

一种基于超声导波技术的排管检测机器人，其特征在于，包括五个旋转模块，以及两个夹持器；即包括第一旋转模块、第二旋转模块、第三旋转模块、第四旋转模块、第五旋转模块、第一夹持器以及第二夹持器；所述第二旋转模块、第三旋转模块以及第四旋转模块采用轴线平行设置；所述第一旋转模块和第五旋转模块同时与第二旋转模块、第三旋转模块以及第四旋转模块的轴线垂直；所述第一夹持器以及第二夹持器分别安装在第一旋转模块和第五旋转模块上，且第一夹持器与第一旋转模块、第二夹持器与第五旋转模块采用同轴设置；所述第一旋转模块、第二旋转模块、第三旋转模块、第四旋转模块、第五旋转模块均采用旋转模块连接件串联连接；所述第一夹持器与第一旋转模块之间、第二夹持器与第五旋转模块之间采用夹持器连接件连接，顺序依次为：第一夹持器、第一旋转模块、第二旋转模块、第三旋转模块、第四旋转模块、第五旋转模块、第二夹持器；所述第一旋转模块、第二旋转模块、第三旋转模块、第四旋转模块、第五旋转模块结构相同，均包括：固定电机外壳(1)、设置在固定电机外壳(1)内的第一直流伺服电机及编码器组件(2)、输入轴与第一直流伺服电机及编码器组件(2)输出轴相配接的第一行星减速器(3)、旋转外壳(8)以及设置在旋转外壳(8)内的旋转模块传动组件、第一内六角平端紧钉螺钉(9)；所述固定电机外壳(1)通过螺钉与传动组件紧固连接；第一行星减速器(3)输出轴通过传动组件驱动旋转外壳(8)旋转；第一行星减速器(3)通过第一内六角平端紧钉螺钉(9)与旋转外壳(8)紧固连接；所述旋转模块传动组件包括：第一轴承端盖(4)、第一垫片(5)、第一角接触球轴承(6)、轴承座(7)；所述轴承座(7)套在第一行星减速器(3)上，并通过螺钉与固定电机外壳(1)紧固连接；第一角接触球轴承(6)套在轴承座(7)上并支承旋转外壳(8)；第一轴承端盖(4)通过螺钉与旋转外壳(8)紧固连接。