[发明专利]一种管道清淤机器人的机械结构

说明书

本发明公开了一种管道清淤机器人的机械结构，包括移动机构、平台基座、绞刀装置和泵吸装置，主动轮组的固定轴与电机的转轴固连，电机带动主动轮组转动，进而驱动履带、从动轮组及中间轮组转动，驱动管道清淤机器人行走。本发明通过调节伸缩液压杆，可满足不同宽度管道清淤的作业要求。本发明通过伸缩液压杆的自主调节，辅以弹簧的稳压、缓冲作用可满足不同管道工作时的清缝作业要求。本发明可与位移传感器、力传感器、工业相机以及液压系统结合实现在不同管道内连续完成清淤作业，能具备清淤彻底、作业高效、适应度高的效果。

技术领域

本发明属于管道清理设备技术领域，具体涉及一种管道清淤机器人的机械结构。

背景技术

现代城市地下管道系统作为集排污、排涝和防洪为一体的公共基础设施，在长时间的运作情况下会沉积大量淤泥、沙土等，很容易造成管道的堵塞，因此需要定期对管道进行清理。

当前管道清理领域技术的蓬勃发展，应用机器人完成清理相较于人工清理具有更加便捷、高效、安全的优点。但基于城市地下管道错综复杂、大小不一的特点，导致大小固定的清淤机器人无法完全到达各管道内部，导致仍有大量残留物未被清理，影响清淤效率和效果，因此需要对此进行改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种可根据清淤管道宽度自动调整机器人横向宽度，实现在不同管道内连续完成清淤作业的管道清淤机器人的机械结构。

本发明的技术方案如下：

一种管道清淤机器人的机械结构，包括移动机构、平台基座、绞刀装置和泵吸装置，平台基座包含平台、绞刀臂限位环和绞刀臂支撑座，平台的两端端面呈U形结构，且两侧具有向外沿伸形成的用于连接绞刀臂支撑座的侧板，绞刀臂支撑座有两个，分别固定连接于U形槽两侧的侧板上，绞刀臂限位环转动连接在两个绞刀臂支撑座之间；

移动机构包括履带轮、隔板、连杆和液压伸缩杆，隔板整体呈等腰梯形结构，等腰梯形的一个底角处开设有用于连接主动轮组固定轴的通孔一，另一个底角处开设有用于连接从动轮组固定轴的通孔二，隔板上靠近等腰梯形上底边处开设有用于连接中间轮组的通孔三；履带轮包括履带、主动轮组、中间轮组、从动轮组和固定轴，主动轮组和从动轮组各有一个，分别通过固定轴转动连接在隔板两端的通孔一与通孔二中，履带张紧套设在主动轮组和从动轮组上；中间轮组位于主动轮组和从动轮组之间，中间轮组的固定轴的一端向外沿伸出中间轮外，与连杆的一端转动连接，连杆另一端开设有用于连接液压伸缩杆的通孔四，通孔四与通孔三同轴设置，液压伸缩杆的一端依次穿过连杆、隔板，并与连杆、隔板固定连接；

平台的U形槽两侧壁上均开设有用于连接液压伸缩杆的安装孔，液压伸缩杆的另一端伸入该安装孔中，与平台连接，液压伸缩杆的液压装置设置在平台的U形槽内；

绞刀装置包含绞刀头和绞刀臂，绞刀臂固定连接于绞刀臂限位环中，绞刀臂前端位于平台基座的前端，绞刀头连接于绞刀臂前端；

泵吸装置包含液压泵，液压泵的输入管设置在绞刀臂内，绞刀头的顶端开设有吸泥孔，吸泥孔与输入管连通，液压泵的输出管设置在平台基座的后端；

主动轮组的固定轴与电机的转轴固连，电机带动主动轮组转动，进而驱动履带、从动轮组及中间轮组转动，驱动管道清淤机器人行走。

本发明机械结构可结合工业相机进行机器视觉检测，获取视野内清淤管道宽度并将其与清淤机器人当前整体宽度相比较，将信息反馈至液压系统实现闭环控制从而相应调整液压杆的伸缩状态直至与管道内壁贴合，两侧的履带轮碰触墙壁时力传感器会发出信号从而控制液压系统停止液压杆的伸缩确保车体与管道内壁贴合。

若待清淤管道宽度小于当前清淤机器人整体宽度，平台两侧的液压伸缩杆可同时自动缩短至贴合管道内壁，弹簧处于压缩状态；若待清淤管道宽度超过当前清淤机器人整体宽度，平台两侧的液压伸缩杆可同时自动伸长至贴合管道内壁，弹簧处于拉伸状态。