一种海上平台桩腿内壁可变步长自动爬行机器人

本发明涉及一种海上平台桩腿内壁可变步长爬行机器人，机器人总体由上腿组、下腿组、中板、本体上伸缩油缸、本体下伸缩油缸、内导向套筒、外导向套筒、控制柜、油箱组成。机器人可在桩腿内部半圆形柱状空间内自由爬行，并可通过变步长的方式跨越桩腿中间连接处凸缘障碍。机器人可携带桩腿内壁缺陷检测装置或作业装置，代替人工作业，提高桩腿乃至平台系统的安全性，节省检修成本。

1.一种海上平台桩腿内壁可变步长爬行机器人，其特征在于：机器人总体由上腿组
（A）、下腿组（B）、中板（6）、本体上伸缩油缸（10）、本体下伸缩油缸（13）、内导向套筒（1）、外
导向套筒（3）、控制柜（2）、油箱（4）组成；
上腿组（A）与中板（6）之间通过本体上伸缩油缸（10）、内导向套筒（1）和外导向套筒（3）
连接；本体上伸缩油缸（10）底部通过销轴二（11）与支座二（12）铰接，支座二（12）通过螺栓
固定在中板（6）端部上表面上；本体上伸缩油缸（10）的活塞杆末端通过销轴一（9）与支座一
（8）铰接，支座一（8）通过螺栓固定在上腿组（A）的底板（7）的下表面上；两套本体上伸缩油
缸（10）对称安装在上腿组（A）与中板（6）之间的两端；内导向套筒（1）为方管式结构，其底座
通过螺栓固定在上腿组（A）的底板（7）端部下表面上；外导向套筒（3）为方管式结构，其底座
通过螺栓固定在中板（6）端部上表面上；内导向套筒（1）与外导向套筒（3）部分重叠套装；每
套本体上伸缩油缸（10）两侧各安装一套导向套筒机构；
下腿组（B）与中板（6）之间通过本体下伸缩油缸（13）、内导向套筒（16）和外导向套筒
（19）连接；本体下伸缩油缸（13）底部通过销轴四（17）与支座四（18）铰接，支座四（18）通过
螺栓固定在中板（6）端部下表面上；本体下伸缩油缸（13）的活塞杆末端通过销轴三（14）与
支座三（15）铰接，支座三（15）通过螺栓固定在下腿组（B）的限位板（5）上；两套本体下伸缩
油缸（13）对称安装在下腿组（B）与中板（6）之间的两端；内导向套筒（16）为方管式结构，其
底座通过螺栓固定在下腿组（B）的限位板（5）；外导向套筒（19）为方管式结构，其底座通过
螺栓固定在在中板（6）端部下表面上；内导向套筒（16）与外导向套筒（19）部分重叠套装；每
套本体下伸缩油缸（13）两侧各安装一套导向套筒机构；
控制柜（2）通过螺钉固定在中板（6）的上方，油箱（4）通过螺钉固定在中板（6）的下方；
上腿组（A）与下腿组（B）结构与尺寸完全相同，主要由底板（7）、腿部伸缩缸（19）、一级
伸缩杆（32）、二级伸缩杆（33）、腿杆架（20）、顶脚（29）、限位板（5）构成；可伸缩式腿杆分左
右两部分，分别由两个腿部伸缩缸（19）控制腿杆的伸缩；
腿部伸缩缸（19）的底部通过轴销五（24）与支架五（23）铰接，支架五（23）通过螺栓固定
在底板（7）上；腿部伸缩缸（19）的活塞杆末端通过轴销六（26）与支架六（27）铰接，支架六
（27）通过螺栓固定在腿杆架（20）的内侧；四条腿杆滑道（34）分为两组，分别通过沉头螺钉
固定在底板（7）的两端；四个二级伸缩杆（33）分为两组，分别置于对应的腿杆滑道（34）内，
并可在腿杆滑道（34）自由滑动，一级伸缩杆（32）穿过二级伸缩杆（33）内部，并可在一定范
围内自由伸缩；四个一级伸缩杆（32）分为两组，每两个一级伸缩杆（32）的末端分别通过螺
栓固定在腿杆架（20）的两侧；对于右侧腿杆，定长腿杆四（31）及定长腿杆三（25）的一端分
别通过螺栓固定在一级伸缩杆（32）的末端，定长腿杆四（31）及定长腿杆三（25）的另一端分
别固定一个顶脚支架（30），顶脚支架（30）分别通过轴销七（28）与一个顶脚（29）铰接，顶脚
（29）可以轴销七（28）为轴，并在一定角度范围内摆动，以适应桩腿内部圆弧面的变化；对于
右侧腿杆，定长腿杆一（21）及定长腿杆二（22）的一端分别通过螺栓固定在一级伸缩杆（32）
的末端，定长腿杆一（21）及定长腿杆二（22）的另一端分别固定一个顶脚支架（30），顶脚支
架（30）分别通过轴销七（28）与一个顶脚（29）铰接，顶脚（29）可以轴销七（28）为轴，并在一
定角度范围内摆动，以适应桩腿内部圆弧面的变化；两个限位板（5）分别通过螺栓固定在底
板（7）的两端。