一种管道机器人
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术
发布时间: 2023-09-27 22:50:34
本专利涉及一种管道机器人,其外形为三棱柱体,机构可以分九个棱边(A、B、C、D、E、F、G、H),其中有第一到第六三角形棱边(A、B、C、D、E、F)和第一到第三侧棱边(G、H、I)。该机器人包含九个电动推杆、六个矩形连接块、十二个梯形连接块、十二个橡胶垫和六个轴,每个三角形棱边包含一个电动推杆,两个梯形连接块和两个橡胶垫;每个侧棱边包含一个电动推杆,两个矩形连接块;六个三角形棱边(A、B、C、D、E、F)结构相同;三个侧棱边(G、H、I)结构相同。管道机器人通过电动推杆的伸缩实现整体机构的攀爬等动作,在军事、运输等领域将得到很好的应用。
本发明的有益效果:本专利所涉及的一种管道机器人是由移动副为主要组成部分的,移动副可以进行伸缩运动,我们把若干移动副组装,就可以形成一个可以能进行变化的机构。由于移动副的结构特性,使本专利涉及的一种管道机器人在刚度上有很大优势,同时还能够适应不同管道的管径,适应复杂的管道内环境。通过对于每一个电动推杆的控制,来实现该机器人的管道攀爬动作,并具有很强的管道通过能力。该机构结构简单,成本低廉,易于制造和工程实现。在民用领域,为中小学生提供了一个对几何形体及移动机构的认识,可用于制作玩具、教学教具,在军用领域,也可进一步设计改造为军用侦查、运输机器人等。
1. 石油和天然气行业:在石油和天然气勘探、开采和输送过程中,管道机器人可以用于检测和维修管道系统。它们可以检查管道的状况、检测泄漏、清除堵塞物或进行维修工作,减少人工巡检和维护的需求,提高安全性和效率。
2. 城市基础设施:在城市的供水、供气、污水处理等基础设施中,管道机器人可以用于检查和维护管道网络。它们可以检测管道的腐蚀、老化、破损等问题,并进行修复或更换,确保城市基础设施的正常运行和可靠性。
3. 医疗领域:在医疗领域,管道机器人可以用于内窥镜检查和手术操作。它们可以进入人体内部的管道系统,如消化道或血管,进行病灶检测、手术操作或药物输送,提高手术的精确性和安全性。
4. 工业制造:在工业制造过程中,管道机器人可以用于检测和维护管道系统,如供水管道、排水管道或化工管道。它们可以检查管道的流量、压力、泄漏等参数,并进行维修或清洁操作,确保生产线的正常运行和安全性。
5. 环境监测:管道机器人可以用于环境监测和污染控制。它们可以在污水处理厂、化工厂或其他工业场所的管道系统中执行任务,监测和检测有害物质的泄漏或排放,及时采取措施减少环境污染和健康风险。
6. 建筑维护:在建筑物的管道系统中,管道机器人可以用于检查和维护供水、供暖、通风和空调系统。它们可以检测管道的堵塞、漏水或损坏,并进行清洁、修复或更换,确保建筑物的正常运行和舒适性。
北京交通大学是教育部直属全国重点大学,是国家“211工程”“985工程”“双一流”建设高校。有中国科学院院士3人,中国工程院院士10人。全面参与了铁路大提速、青藏铁路、磁悬浮列车、川藏铁路建设和城市轨道交通核心技术自主研发等轨道交通发展重大事件,取得了一系列完全自主知识产权、处于国际先进水平原创性重大成果。 学校智能机器人与系统研究主要从事机器人、虚拟现实、力触觉交互系统、系统控制等研究,构建具有国际先进水平的机器人研究平台。 专家简介:姚燕安,男,工学博士,任北京交通大学教授,博士生导师。研究领域:机构与机器人学 姚教授提出“多模式整体闭链连杆式移动系统”设计理论,提出以“几何机器人”为载体将数学(Mathematics)、科学(Science)、工程(Engineering)、艺术(Art)融合为一体的MSEA教育理念,旨在培养数学家的严谨思维、科学家的创新思维、工程师的实践能力、艺术家的美学情怀。
1. 提高安全性:管道系统通常存在危险和复杂的工作环境,如狭窄的管道、高温、高压或有害气体等。使用管道机器人可以减少人工进入这些危险环境的需求,从而降低了人员伤害和事故风险。
2. 提高工作效率:管道机器人具备在狭小空间中自由移动和执行任务的能力。它们可以快速准确地检查、维修或清理管道系统,减少人工操作的时间和成本,提高工作效率和生产率。
3. 实时监测和检测:管道机器人配备传感器和摄像设备,可以实时监测和检测管道系统的各种参数,如流量、压力、温度、泄漏等。这有助于及时发现问题并采取相应的措施,减少故障和停工时间。
4. 减少人力成本:使用管道机器人可以减少对人工劳动力的依赖,降低人力成本。机器人可以执行繁重、危险或单调的任务,释放人力资源,使其可以用于更高级别的工作。
5. 增强精确度和准确性:管道机器人配备先进的导航和定位系统,能够在管道系统中进行精确的定位和操作。它们可以精确地检测管道的问题,并进行精准的维修或清理操作,提高任务的准确性和精确度。
6. 延长管道寿命:通过定期检查、维护和清洁管道系统,管道机器人可以延长管道的使用寿命。它们可以及时发现并修复管道的破损、腐蚀或堵塞问题,防止问题进一步恶化,减少维修和更换的成本。
7. 提供数据记录和报告:管道机器人可以记录和存储管道系统的检测数据,并生成详细的报告。这些数据和报告对于维护记录、故障分析和决策制定非常有价值,有助于优化管道系统的管理和运维。
技术合作、技术服务,具体可包括:
(1)自行投资实施转化
(2)向他人转让该科技成果
(3)许可他人使用该科技成果
(4)以该科技成果作为合作条件,与他人共同实施转化
(5)以该科技成果作价投资,折算股份或者出资比例
(6)其他协商确定的方式
此项技术成果转化方式,既可以是上述方式的组合,也可以是其它符合实际需要的任何方式。具体转化方式待商议确定。