[发明专利]一种三自由度水下清淤机器人结构及清淤方法

权利要求书

1.一种三自由度水下清淤机器人结构及清淤方法，其特征在于，包括绞吸式清淤机构、连接装置和履带式耐压动力底盘；所述绞吸式清淤机构中的绞吸清淤臂通过连接装置与履带式耐压动力底盘以插拔的方式连接。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度水下清淤机器人结构，其特征在于，所述绞吸清淤装置包括绞吸清淤臂、泵吸管路、潜水泥浆泵、泥沙输送管；其中，绞吸式清淤臂包括绞刀、鸭嘴挡泥板、绞刀传动机构与水下绞刀电机；绞刀传动机构包括绞刀轴、弹性联轴器以及联轴器外壳；绞刀用圆螺母以及平键固定的方式固定在绞刀传动机构中绞刀轴的末端，并用绞刀盖保护绞刀轴末端磨损；绞刀传动机构的联轴器外壳焊有扇形的固定板，用于绞吸清淤臂与连接装置固定与调整切削角度；水下绞刀电机跟绞刀轴的另一端通过弹性联轴器相连；泵吸管路与鸭嘴挡泥板的输送口连接，另一端与潜水泥浆泵连接。

3.根据权利要求2所述的一种三自由度水下清淤机器人结构，其特征在于，所述履带式耐压动力底盘包括：三自由度机械臂支撑架、履带系统、底盘支撑架；其中，三自由度机械臂支撑架由横移支撑架与抬升支撑架组成，分别由横移推杆与抬升推杆驱动；其中横移支撑架与抬升支撑架通过旋转销轴连接，用于实现横移运动的横移推杆的杆端与横移支撑架连接，推杆的另一端与抬升支撑架连接，当横移推杆伸出时横移支撑架顺时针摆动，当横移推杆回收时横移支撑架逆时针摆动；抬升支撑架另一端与底盘支撑架连接，用于实现抬升运动的抬升推杆的杆端与抬升支撑架连接，推杆的另一端与底盘支撑架连接，当抬升推杆伸出时，抬升支撑架向上抬升，当抬升推杆回收时，抬升支撑架向下抬升；履带系统包括履带，履带密封动力箱，履带电机，电机转向器；履带电机和电机转向器位于履带密封动力箱内，履带位于履带密封动力箱外两侧；其中，电机转向器的输入端与履带电机输出轴端相连，电机转向器的输出轴端与履带连接，履带电机通过电机转向器的动力传递，为履带提供行驶所需的动力。

4.根据权利要求3所述的一种三自由度水下清淤机器人结构，其特征在于，所述的连接装置包括：两块对称的连接板，连接板由一块三角形板与一块“工”字板焊接而成，三角形板通过销轴与3绞吸清淤臂中联轴器外壳的扇形固定板连接，“工”字板一边用于加固三角形板，另一边用于与三自由度机械臂支撑架中的横移支撑架以插拔式连接并用销轴固定。

5.一种三自由度水下清淤机器人的清淤方法，其特征在于利用权利要求1-4所述的装置，包括以下步骤：

步骤一：通过安装连接装置使履带耐压动力底盘与绞吸清淤臂连接，根据此次的切削深度，通过选择绞吸清淤臂中联轴器外壳的固定板扇形端与连接板的插孔位置调整切削角度，完成清淤前的准备工作；

步骤二：通过履带式耐压动力底盘行走到指定的清淤地点，抬升推杆收缩，下放绞吸清淤臂，使绞吸清淤臂前端的绞刀接触到淤泥，启动绞吸清淤臂的水下绞刀电机，转速恒定后，启动潜水泥浆泵，当泵吸管路有泥沙吸入后，至此清淤机器人就位；

步骤三：通过启动横移推杆，横移推杆伸出完成一次横移过程后，履带式耐压动力底盘向前进给，横移推杆回收完成下一次横移过程后，履带式耐压动力底盘再向前进给，重复此步骤过程，直至本次清淤过程结束；

步骤四：通过抬升推杆伸出，举起绞吸清淤臂，当绞吸清淤臂末端的绞刀不与泥沙接触时，启动履带式耐压动力底盘回收清淤机器人或者行至下一个清淤区域。