产品简介:  管道作为工农业生产及日常生活中的核心物料输送手段，长期使用易出现堵塞、故障与损伤，而其所处环境多为人员难以直接进入或不允许进入的场景，人工检修清洗难度大、风险高，亟需自动化设备解决这一痛点。机器人由五大核心部分组成，分别是提供动力的行走装置（3组120°分布的履带结构）、适应管径变化的撑开杆组（滚珠丝杠螺母副+放大杆组）、实现清洁功能的操作臂装置（含吸尘器操作与垃圾倾倒模块）、采集环境信息的信号采集装置、控制整体动作的控制装置。机器人可在φ700mm-1000mm管径范围内自适应行走，行走速度达0.5m/s，能完成管道内在线检测、内壁清洗及垃圾清理作业；通过控制系统调节伺服电机实现转向与速度变化，信号采集装置实时反馈管道内图像与环境数据，操作臂按预设程序完成清洁动作。
设计说明:  1. 行走驱动：采用SGMAH-08A伺服电机（800W）提供动力，经锥齿轮换向、同步带传动驱动履带，3组履带通过摩擦力实现稳定行走，同时利用电机变速功能完成转弯；2. 管径自适应：丝杠旋转带动螺母移动，拉动撑开杆改变放大杆组倾角，结合压力弹簧缓冲，实现不同管径的贴合与适应；3. 清洁执行：操作臂采用两自由度杆件机构，可根据管径变化调整作业范围，配合吸尘器模块与垃圾倾倒结构，完成管道清洁闭环。设计方案：1. 总体方案：先通过系统分析明确机器人功能需求（小巧灵活、变径适应、高自动化），再进入技术设计阶段，确定履带式行走+丝杠撑开的组合方案，选定关节型结构提升空间适应性；2. 部件设计：行走机构履带尺寸确定为宽150mm、长580mm、高175mm，同步带采用m7模数梯形齿，锥齿轮与直齿轮按强度校核确定参数（如锥齿轮轴交角90°、模数2.5），轴与键均通过扭转强度与弯扭合成强度校核，确保结构安全。
产品特色:  1. 行走方式创新：融合履带式高附着力与多组分布稳定性优势，解决单一移动方式越障差、适应性弱的问题，120履带分布可兼顾转弯灵活性与直行稳定性；2. 变径结构创新：采用滚珠丝杠+放大杆组的组合机构，配合压力弹簧实现柔性适应，相比传统刚性撑开结构，对管径变化的响应更灵敏、贴合更紧密。可行性：1. 技术可行：核心部件（伺服电机、锥齿轮、丝杠螺母副）均选用成熟商用产品，结构设计通过强度校核（如轴的弯扭合成应力25.38MPa＜许用应力55MPa），满足工业使用强度要求；2. 成本可控：采用标准化零件（如平键、同步带）降低加工难度，整体结构无复杂精密部件，便于批量生产与后期维护。