[发明专利]一种牵引式排水管道清淤机器人

说明书

技术领域

本发明属于管道机器人技术领域，涉及一种排水管道清淤机器人，具体是一种牵引式排水管道清淤机器人。

背景技术

在我国，城市排水管道大多埋于地下，由于居民生活垃圾、工厂废物、基建工地泥浆等在排水管道中发生沉淀，淤积过多造成了管道堵塞，污水溢流，小则影响居民日常生活，严重时会打乱整个城市的正常生活节奏，因此必须对其及时进行清理和疏通。

目前，城市排水管道清淤主要采用的方法是：绞车清洁淤、高压水清淤、冲刷清淤、清淤球清淤和通沟机清淤等。其中绞车清淤和高压水清淤在我国最为常用，高压水清淤需用饮用水质的干净水，所以成本很高，而且这种清淤方法对于管径还有一定的限制；绞车清淤相对于高压水清淤来说成本低，对于管径无特定限制，但是需要人工来完成穿缆作业，而井下的工作环境非常恶劣，给工人工作带来极大不便，危害工人的健康，甚至危及工人的生命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种劳动强度低、自动化水平高的牵引式排水管道清淤机器人。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种牵引式排水管道清淤机器人，包括清淤装置以及其控制系统，所述清淤装置包括通过行走电机驱动的清淤小车，所述清淤小车一端通过牵引钢丝绳连接安装在地面上的牵引电机；

所述清淤小车上有清淤斗，所述清淤斗通过电动缸驱动翻转，通过举升电机驱动举升和落下；

所述控制系统包括图像采集模块、PLC控制器、电动缸控制器、行走电机驱动器、举升电机驱动器、无线收发模块、上位机、显示模块、工业I/O模块以及中间继电器；

所述图像采集模块，实时采集排水管道内部工作状况的图像信息；

所述PLC控制器，与上位机双向通信，将图像采集模块采集的图像信息以及各电机驱动器输出的电机工作状态信息输出到上位机，同时接收上位机输出的控制指令，控制各电机驱动器工作；

所述电动缸控制器，接收PLC输出的控制信号，完成对电动缸的动作控制，并实时反馈电动缸的工作状态信息；

所述行走电机驱动器，接收PLC输出的控制信号，完成对行走电机的动作控制，并实时反馈行走电机的工作状态信息；

所述举升电机驱动器，接收PLC输出的控制信号，完成对举升电机的动作控制，并实时反馈举升电机的工作状态信息；

所述无线收发模块，分别设置在PLC控制器和上位机上，实现PLC控制器和上位机之间的无线数据通信；

所述上位机，与PLC控制器双向通信，接收PLC控制器输出的排水管道内部图像信息以及各电机工作状态信息，同时发布控制指令控制各电机工作；

所述显示模块，用于实时显示排水管道内部图像信息以及各电机工作状态信息；

所述工业I/O模块，提供I/O通信接口，连接上位机和中间继电器，控制中间继电器的通断；

所述中间继电器，连接在交流电源和牵引电机之间，实现对牵引电机启动、停止进行控制。

本发明的有益效果：本发明提供的牵引式排水管道清淤机器人，简单可靠的机械结构保证了机器人在管道内部的自由行走，钢丝绳牵引装置的引用使得清淤机器人在有载清淤作业过程中具有足够的动力，模块化的控制系统设计，保证清淤机器人严格按照指定程序顺序执行相应动作，监控系统适时监控管道内部清淤作业情况，并通过无线通讯设备传输数据，进而通过PLC对行走电机、举升电机以及电动缸进行控制完成清淤动作，大大提高了清淤作业的自动化水平，改善了传统清淤作业的工作环境，减轻了工人的劳动强度，更高效地完成排水管道的清淤工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明机器人结构示意图。

图2是本发明控制系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。