CN105697927A 说明书 1/2页 一种基于IPMC的仿生尺蠖管道爬行机构 技术领域 [0001] 本发明属于机械工程，具体涉及一种一种基于IPMC的仿生尺蠖管道爬行机构 背景技术 [0002]现有在管道内部运动的检测机器人大多是应用于大型油气管道检测之用，体积较 大，不够灵活，对于精密管道的检测是十分不利的。而外部运动的检测机器人对于管道所处 的外部空间环境有相当的要求，并且其运动依靠的是对外管壁挤压所提供的摩擦力，对于 外壁结构复杂或者大型一体机械的空洞检测是十分困难乃至不可能的 [0003]对于采用新型智能材料的管道检查机器人，SMA是通过发热、散热产生形变实现驱 动功能，控制困难，运动周期长：EPA、PZT等电致伸缩材料产生的形变量很小，而且需要很高 的电压：磁致伸缩材料GMM需要外部磁场，控制同样复杂。 [0004]现实应用中的管道大多是蜿蜒曲折的，许多蠕动式小型管道检测机器人大多不具 备柔性转弯能力，转弯依靠的是强硬的与管壁动摩擦脱离，会对管壁和机器人零件造成相 当大的损坏。 发明内容 [0005] 本发明设计了一款不采用电机的尺蠖式管道检查机器人的硬件部分，具体设计如 下： [0006] 这种基于IPMC的仿生尺蠖管道爬行机构主要包括IPMC嵌位足、嵌位模块基体、伸 缩模块基体、IPMC伸缩带。其工作原理为：模仿自然界尺蠖的爬行方式，以IPMC人工肌肉为 驱动器，驱动整个机构在管道内前后爬行或驻留。 [0007]本发明的优点在于： [0008](1)不搭载电机，极大的减轻了质量，减小了尺寸。整个机构可以制作的十分小巧。 「00091 (2)嵌位足初始状态压迫管道内壁，施加电压脱离的嵌位方式可以使得嵌位足提 供比施加电压嵌位的方式更大的力，这对于产生应力十分小的IPMC来说是一个很大的优 势，同时驻留状态下无需供电，可以节省能源。 [0010] (3)自身结构可以实现弯曲、旋转的功能，能够应对较为复杂的管道环境。 [0011] (4)调整IPMC嵌位足的倾斜角度能够适应不同管径的管道。 [0012] 说明书附图 [0013] 图1是本发明初始状态下结构图 [00141 图2是给所有IPMC通电弯曲时的结构图 [0015] 图3是机构通过弯道时自身弯曲的示意图 [0016] 图4是适用于较大管径管道的嵌位模块 [0017] 图5是适用于较小管径管道的嵌位模块 [0018] 图中：(1)IPMC嵌位足(2)嵌位模块基体(3)伸缩模块基体(4)IPMC伸缩带 3