[实用新型]一种管道清理机器人

说明书

一种管道清理机器人，包括机身和行走机构、管道清理机构、摄像头、驱动机构和控制机构，机身为内部中空的长方体，底部设有支撑座和支架；行走机构设置在机身下方，根据接收到的运行路径控制指令带动行走机构在管道内前进、后退或转弯；管道清理机构设置于机身顶部并延伸至机身前方，用于根据接收到的清理指令，移动到指定的位置对管道壁进行清理；驱动机构用于控制驱动电机的速度和转向；以及驱动旋转臂和四连杆机械臂的运动方向和控制手部的旋转速度和方向；本实用新型用两个驱动电机分别驱动行走机构，实现机器人在管道转弯处的平稳转向，避免发生侧翻，仅用一个清理机构就可实现管道内壁清理，简化机器人结构，适应不同管径变化的清理操作。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种管道清理机器人。

背景技术

管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的一体化系统。目前国内外管道机器人的研究成果很多，可是在微小管道、特殊管道(如变径管道、带有U型管的管道)进行检测、维修还刚起步，由于该类管道在各个领域的广泛应用，因此研发该类机器人市场前景广阔。由于国外进口管道清洁方面的设备价格昂贵，需要自主研发管道清理机器人来解决当前所面临的难题，目前的管道清理机器人有些仅通过一个驱动电机带动多个行走机构前进或后退，两侧行走机构的运行角速度一致，遇到转弯时，弯道通过性差，易发生侧翻，无法完成在各种管道内的清理作业，有些采用的管道清理机构结构复杂，分别针对管道侧壁和底部设计有多个清理机构，造成机器人结构繁琐，负载大，成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种管道清理机器人，通过驱动机构，驱动行走机构和管道清理机构移动或旋转至指定位置进行清扫，实现行走机构的调速、启停、正反转、转弯等功能，利用舵机和马达驱动管道清理机构产生不同角度转动，对管道内壁进行定点清理，并通过摄像头实时传输图像，便于工作人员远程控制，完成管道检测和清理。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种管道清理机器人，包括机身和固定在机身上的行走机构、管道清理机构、摄像头、驱动机构和控制机构，所述机身为内部中空的长方体，底部的左、右两侧向斜下方延伸设有支撑座和安装驱动电机的支架；

所述行走机构设置在机身下方，与驱动电机传动连接，由驱动电机提供动力，根据接收到的运行路径控制指令带动行走机构在管道内前进、后退或转弯；

所述管道清理机构设置于机身顶部并延伸至机身前方，包括竖向置于机身内部的旋转臂和与旋转臂连接的四连杆机械臂，所述四连杆机械臂的一端设有手部，用于根据接收到的清理指令，将手部移动到指定的位置对管道壁进行清理；

所述驱动机构包括电机驱动模块、舵机模块和马达，所述电机驱动模块设于机身中空部，用于控制左、右两个驱动电机的速度和转向；所述舵机模块与旋转臂和四连杆机械臂转动连接，用于控制并驱动旋转臂和四连杆机械臂的运动方向；所述马达设于四连杆机械臂一端并与手部传动连接，控制手部的旋转速度和方向；

优选的，所述机身顶部靠近前端处固接法兰盘，所述旋转臂置于法兰盘内并绕法兰盘轴向旋转，所述支撑座与行走机构之间还固定连接有支撑杆，所述机身内部中空的底面向前方延伸设有安装板，所述摄像头固定在安装板上，用于采集管道内的图像并传输数据。

优选的，所述行走机构包括驱动轮、从动轮和与驱动轮啮合的履带，所述驱动轮与固定在支架上的驱动电机传动连接，由电机驱动模块控制左、右驱动电机，驱动行走机构完成启停、正反转、转弯等运动，所述从动轮通过支撑杆与机身支撑座固定连接。使用一个电机驱动模块控制两个驱动电机，可分别设定两个驱动电机的速度，实现机器人转弯时的平衡稳定，避免发生侧翻。