CN108374483B - 一种混合推进式自适应管道清淤机器人及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种混合推进式自适应管道清淤机器人及方法，包括：行走机构，所述行走机构一端设置有步进驱动机构，其另一端设置有清淤机构，清淤机构可旋转作业，同时行走机构和步进驱动机构带动机器人前进运动，使机器人整体可实现轴向和周向的螺旋清淤动作，可以完成复杂工况的清淤任务。适用于城镇下水管道和工业用大型管道的清淤工作，对老旧管道的清淤疏通。可携带安装各种管道清淤装置、探测装置和修复装置等，对城市管道的正常维护和对城市的现代化建设具有非凡的意义，清淤机构采取刮削‑搅拌‑过滤‑推进‑冲刷五位一体的多功能的清淤作业方式，清淤效果显著，行走机构和步进驱动机构，采用轮—爪混合推进的运动方式，二者均能实现前进的驱动。

Description

一种混合推进式自适应管道清淤机器人及方法

技术领域：

本发明涉及管道清淤装置技术领域，具体涉及一种混合推进式自适应管道清淤机器人及方法。

背景技术：

如今，我国城镇化发展的脚步逐步加快，城市的血管——管道，尤其是下水管道经过常年的淤积会出现管道老化加快、排污、排水困难等等很多问题，但是由于管道内部空间狭小，人工清理管道费时费力而且无法彻底的清理，因此，自动化、小型化的管道清淤机器人就可以代替人工进行管道的清淤。但是，目前管道清淤机器人的技术还不是很成熟，尤其是清淤机器人的推进系统、机器人在管道内的越障问题和清淤方式等等，本机器人推进系统和清淤系统对上述问题进行了针对性的设计，可以适应管道的变化同时起到彻底清淤的作用。

因此，需要提出一种更加适用的混合推进式自适应管道清淤机器人及方法，以解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种混合推进式自适应管道清淤机器人及方法，适用于城镇下水管道和工业用大型管道的清淤工作，通过其对老旧管道进行清淤，疏通管道。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种混合推进式自适应管道清淤机器人，包括：行走机构，所述行走机构一端设置有步进驱动机构，其另一端设置有清淤机构；

所述行走机构包括柱形基体，所述柱形基体外壁沿周向设置有多个第一滑槽，所述第一滑槽中插设有行走单元，所述柱形基体的两端分别沿轴向设置有第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆远离彼此的一端分别固接有第一支撑架和第二支撑架，所述行走单元包括底盘，所述底盘沿轴向的两端分别设置有轮轴，所述轮轴位于所述底盘外部的两端端部分别套设有车轮，所述底盘内部为空腔结构，所述空腔结构中设置有驱动装置，驱动所述车轮转动，所述底盘朝向柱形基体的一侧设置有第一滑动连杆和转动连杆，所述第一滑动连杆插设于所述第一滑槽中，所述第一滑槽中设置有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别固接于所述第一滑槽与所述第一滑动连杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆上分别套设有第二弹簧和滑块，所述第二弹簧一端固接于所述滑块，其另一端分别固接于所述第一支撑架或者第二支撑架，且所述转动连杆一端枢接于所述底盘，其另一端枢接于所述滑块；

所述步进驱动机构包括电机箱，所述电机箱内部设置有电动推杆和第二电机，所述第二电机的输出轴通过联轴器连接丝杠，所述丝杠螺纹连接于所述第一支撑架，且其端部穿过所述第一支撑架外部并延伸靠近所述柱形基体，所述电机箱一侧设置有第二滑动连杆，所述第一支撑架滑动连接于所述第二滑动连杆上，所述第一支撑架沿所述第二滑动连杆滑动，所述电机箱另一侧设置有第三支撑杆，所述第三支撑杆的端部安装有支撑板，所述电机箱和第一支撑板之间还设置有导杆，所述导杆与所述支撑板相接处安装有固定块，且所述导杆上滑动连接有滑动块，所述固定块上铰接有第四支撑杆，长斜杆的一端端部枢接于所述滑动块，其另一端安装有接触头，所述第四支撑杆的另一端枢接于所述长斜杆的杆身，所述长斜杆绕所述第四支撑杆转动，且在所述支撑板上安装有可伸缩支撑轮，所述可伸缩支撑轮与管壁相接触，所述滑动块上安装有拨叉，所述拨叉固接于所述电动推杆；

所述清淤机构包括主轴，所述主轴插设于所述第二支撑架上，在所述柱形基体上还安装有第三电机，所述第三电机的输出轴通过联轴器与所述主轴连接，所述主轴上顺次套设有连接盘、轴承盘及基盘，所述连接盘固定连接于所述第二支撑架，所述轴承盘与主轴之间设置有止推轴承和角接触球轴承，所述基盘一端顶抵于所述止推轴承，其另一端的端面上设置有多个扇形清淤盘，每个所述扇形清淤盘远离所述基盘的一端端面上设置有刮刀。

所述主轴延伸至所述扇形清淤盘外侧的一端端部套设有螺旋叶片和螺母，所述螺母限位所述螺旋叶片，避免所述螺旋叶片从所述主轴上脱落。

所述基盘朝向所述扇形清淤盘的端面上沿周向设置有多个第二滑槽，每个扇形清淤盘朝向所述基盘的端面上延伸形成凸台，每个所述凸台分别插设于对应所述第二滑槽中，所述凸台侧壁与所述第二滑槽之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧带动所述凸台在所述第二滑槽中滑动，所述基盘和每个所述扇形清淤盘通过螺塞连接为一体。

所述扇形清淤盘远离所述主轴的端部设置有保持架，所述保持架上安装有滚动体。

所述基盘上均匀分布有四个扇形清淤盘，所述主轴上套设有三个螺旋叶片，且三个螺旋叶片均匀分布。

所述柱形基体外壁沿周向设置有三个第一滑槽，相邻两个第一滑槽之间夹角为120°。

所述驱动装置包括第一电机，所述第一电机的输出轴上套装有第一锥齿轮，所述轮轴上套装有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。

所述可伸缩支撑轮包括安装于所述第一支撑板远离电机箱的一端端面上的外壳，所述外壳开设有凹槽，在所述凹槽中嵌装有支撑轮杆，所述支撑轮杆一端的端部与凹槽底部之间设置有第四弹簧，其另一端固接有支撑轮。

所述凹槽的开口端设置有挡板，使所述凹槽呈凸形结构，所述支撑轮杆为T形结构，其翼缘部嵌装于所述凹槽中，并通过所述挡板挡止所述翼缘部，避免所述支撑轮杆从所述凹槽中脱落。

所述刮刀的端面为锥面，且所述刮刀均匀分布于所述扇形清淤盘上。

采用上述一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其具体步骤如下：

步骤一：将装置放置于待清理管道中，启动驱动装置，驱动所述车轮转动，进而通过行走机构带动整个装置沿管道运动；

步骤二：启动所述第三电机，带动所述主轴旋转，进而带动扇形清淤盘，通过刮刀对管道内污垢及淤泥打散；

步骤三：在进行清淤作业时，启动电动推杆，电动推杆推动拨叉，进而带动滑动块滑动，带动长斜杆端部的接触头紧贴于管道内壁，固定步进驱动机构；

步骤四：启动第二电机，通过控制第二电机的转动，带动丝杠转动，进而带动行走机构及清淤机构继续沿管道运动，刮刀对管道继续进行清淤作业；

步骤五：该段管道内的污垢及淤泥打散后，收回电动推杆，接触头远离管道内壁，在驱动装置的作用下，整个装置沿管道运动，继续进行清淤作业；

步骤六：重复上述步骤三至步骤五，直至对整个管道完成清淤作业，关闭驱动装置、第三电机及第二电机，将装置从管道中撤离。

本发明一种混合推进式自适应管道清淤机器人及方法的有益效果：针对我国城市和工业用中型、大型管道的清淤而设计，结合管道内部实际情况而设计的自动化机械设备，适用于城镇下水管道和工业用大型管道的清淤工作，其通过对老旧管道的清淤可以疏通管道，避免管道堵塞、老化加快，对城市化建设具有非凡的意义。而且该推进系统可携带安装各种管道清淤装置、探测装置和修复装置等，对城市管道的正常维护和对城市的现代化建设具有非凡的意义，其中的清淤机构采取刮削-搅拌-过滤-推进-冲刷五位一体的多功能的清淤作业方式，清淤效果显著，行走机构和步进驱动机构，采用轮—爪混合推进的运动方式，二者均能实现前进的驱动，具有高速和大推力的特点。

附图说明：

图1为本发明一种混合推进式自适应管道清淤机器人的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为清淤机构的结构示意图；

图4为图1中清淤机构的右视图；

图5为行走机构的结构示意图；

图6为图1中A-A面的结构示意图；

图7为步进驱动机构的结构示意图；

图8为图1中步进驱动机构的左视图；

图中：1-行走机构，2-步进驱动机构，3-清淤机构，4-柱形基体，5-第一滑槽，6-行走单元，7-第一支撑杆，8-第二支撑杆，9-第一支撑架，10-第二支撑架，11-底盘，12-轮轴，13-车轮，14-第一滑动连杆，15-转动连杆，16-第一弹簧，17-第二弹簧，18-滑块，19-第一电机，20-电机箱，21-电动推杆，22-第二电机，23-丝杠，24-第二滑动连杆，25-第三支撑杆，26-支撑板，27-导杆，28-固定块，29-滑动块，30-第四支撑杆，31-长斜杆，32-接触头，33-可伸缩支撑轮，34-拨叉，35-外壳，36-凹槽，37-支撑轮杆，38-第四弹簧，39-支撑轮，40-挡板，41-主轴，42-第三电机，43-连接盘，44-轴承盘，45-基盘，46-止推轴承，47-角接触球轴承，48-扇形清淤盘，49-刮刀，50-螺旋叶片，51-螺母，52-第二滑槽，53-凸台，54-第三弹簧，55-螺塞，56-保持架，57-滚动体。

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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

根据图1～图8所示，本发明提供的一种混合推进式自适应管道清淤机器人，包括：行走机构1，所述行走机构1一端设置有步进驱动机构2，其另一端设置有清淤机构3，所述清淤机构3可旋转作业，同时行走机构1和步进驱动机构2带动机器人前进运动，使得机器人整体可实现轴向和周向的螺旋清淤动作，可以完成复杂工况的清淤任务，三部分协同发挥作用可顺利通过预定的管道，使得本申请的机器人结构具有高速、大推力的前进系统、集刮削—搅拌—过滤—推进—冲刷五位一体清淤方式及与管道自适应，具有过载保护功能。

所述行走机构1包括柱形基体4，所述柱形基体4外壁沿周向设置有多个第一滑槽5，所述第一滑槽5中插设有行走单元6，在本实施例中，是在所述柱形基体4外壁沿周向设置有三个第一滑槽5，相邻两个第一滑槽5之间夹角为120°，行走单元6分三组均布在柱形基体4外壁上周向分布的第一滑槽5中，每个行走单元6是一个独立的整体，在管道内行走时工作时行走单元6的车轮13始终接触管道内壁。行走单元6采用独立的设计的目的，是可实现三个行走单元6的独立控制，方便在管道内实现转弯，所述柱形基体4的两端分别沿轴向设置有第一支撑杆7和第二支撑杆8，所述第一支撑杆7和第二支撑杆8远离彼此的一端分别固接有第一支撑架9和第二支撑架10，所述行走单元6包括底盘11，所述底盘11沿轴向的两端分别设置有轮轴12，所述轮轴12位于所述底盘11外部的两端端部分别套设有车轮13，所述底盘11采用封闭式设计，其内部为空腔结构，所述空腔结构中设置有驱动装置，驱动所述车轮13转动，所述底盘11朝向柱形基体4的一侧设置有第一滑动连杆14和转动连杆15，所述第一滑动连杆14插设于所述第一滑槽5中，所述第一滑槽5中设置有第一弹簧16，所述第一弹簧16的两端分别固接于所述第一滑槽5与所述第一滑动连杆14，所述第一支撑杆7和第二支撑杆8上分别套设有第二弹簧17和滑块18，所述第二弹簧17一端固接于所述滑块18，其另一端分别固接于所述第一支撑架9或者第二支撑架10，且所述转动连杆15一端枢接于所述底盘11，其另一端枢接于所述滑块18，通过所述行走机构1实现机器人整体的行走，第二弹簧17被压缩挤压第一支撑杆7可实现机器人的前进，第二弹簧17挤压第一支撑架9可实现机器人整体后退，如此可实现机器人整体的前进或者后退的行走动作，及作为机器人的中心承载部分，连接清淤机构3和步进驱动机构2。

进一步地，所述驱动装置包括第一电机19，所述第一电机19的输出轴上套装有第一锥齿轮，所述轮轴12上套装有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。

所述步进驱动机构2包括电机箱20，所述电机箱20内部设置有电动推杆21和第二电机22，所述第二电机22的输出轴通过联轴器连接丝杠23，所述丝杠23螺纹连接于所述第一支撑架9，且其端部穿过所述第一支撑架9外部并延伸靠近所述柱形基体4，所述电机箱20一侧设置有第二滑动连杆24，所述第一支撑架9滑动连接于所述第二滑动连杆24上，所述第一支撑架9沿所述第二滑动连杆24滑动，所述电机箱20另一侧设置有第三支撑杆25，所述第三支撑杆25的端部安装有支撑板26，所述电机箱20和第一支撑板26之间还设置有导杆27，所述导杆27与所述支撑板26相接处安装有固定块28，且所述导杆27上滑动连接有滑动块29，所述固定块28上铰接有第四支撑杆30，长斜杆31的一端端部枢接于所述滑动块29，其另一端安装有接触头32，所述第四支撑杆30的另一端枢接于所述长斜杆31的杆身，所述长斜杆31绕所述第四支撑杆30转动，且在所述支撑板26上安装有可伸缩支撑轮33，所述可伸缩支撑轮33与管壁相接触，所述滑动块29上安装有拨叉34，所述拨叉34固接于所述电动推杆21。

进一步地，所述可伸缩支撑轮33包括安装于所述第一支撑板26远离电机箱20的一端端面上的外壳35，所述外壳35开设有凹槽36，在所述凹槽36中嵌装有支撑轮杆37，所述支撑轮杆37一端的端部与凹槽36底部之间设置有第四弹簧38，其另一端固接有支撑轮39。

进一步地，所述凹槽36的开口端设置有挡板40，使所述凹槽36呈凸形结构，所述支撑轮杆37为T形结构，其翼缘部嵌装于所述凹槽36中，并通过所述挡板40挡止所述翼缘部，避免所述支撑轮杆37从所述凹槽36中脱落。

在机器人工作时首先使用行走机构1前进的方式对机器人本体进行推进，此时步进驱动机构2不起作用，行走机构1是由三个独立的行走单元6支撑在管道内壁上，每个行走单元6通过一根第一滑动连杆14和第二弹簧17与柱形基体4连接，可实现径向方向上的移动；同时，每个行走单元6通过左右对称的转动连杆15和滑块18与第一、第二支撑杆连接，在行走单元6改变工作距离的情况下可实现力的轴向转移，综上即通过转动连杆15和第一滑动连杆14可实现行走单元6力的轴向和径向的传递，实现径向和轴向的复合减震和传力，使机器人更适应复杂的管道环境，通过第一滑动连杆14与柱形基体4的接触和滑块18对第二弹簧17的压缩对机器人本体传递动力，三个行走单元6可独立工作也可协同工作，如此可实现机器人本体在管道内的自由转弯和大角度转弯，同时行走单元6采用自适应管径变化的设计方案，可实现机器人本体适应复杂的管道内环境。

且所述步进驱动机构2是机器人的第二重强力推进装置，其上分布有四个可伸缩支撑轮33及三个接触头32，可伸缩支撑轮33在弹簧力的作用下始终贴紧管道内壁，起到对步进部分整体的支撑作用，保证步进驱动机构2与行走机构1在同一轴线方向上，沿周向均布张开的三个长斜杆31，带动安装在其端部的三个接触头32撑紧在管道内壁上，通过电动推杆21可实现接触头32的缩进，电机箱20及第三、第四支撑杆是所述步进驱动机构2的骨架，起到对整体的支撑作用和与行走机构1的连接作用。通过电动推杆21—拨叉34—滑块18—长斜杆31—接触头32实现夹紧传动，夹紧传动只在需要步进部分工作时才开始启动；然后通过电机—联轴器—丝杠23—螺母51来传递运动，实现推进传动；夹紧传动和推进传动协同作用，夹紧传动启动后，通过传动使接触头32紧贴在管道内壁上后整体步进装置固定，此时启动推进电机，通过丝杠23螺母副的正反转控制步进的方向，正转时推进装置推进，夹紧装置缩进同时推进传动反转，完成一个步进的动作，即撑紧—推进—松开—缩进，连续重复上述动作即可实现机器的连续步进，且所述步进驱动机构2的推力大，在机器人本体清淤无法前进时可开启步进驱动机构2驱动机器人前进，避免机器人在复杂管道内由于轮胎打滑或者阻力过大卡在管道内，无法正常完成清淤任务的情况发生。

所述清淤机构3包括第三电机42主轴41，所述主轴41插设于所述第二支撑架10上，在所述柱形基体4上还安装有第三电机42，所述第三电机42的输出轴通过联轴器与所述主轴41连接，所述主轴41上顺次套设有连接盘43、轴承盘44及基盘45，所述连接盘43固定连接于所述第二支撑架10，所述轴承盘44与主轴41之间设置有止推轴承46和角接触球轴承47，可承载清淤盘的轴向推力作用和径向力作用，便于清淤盘螺旋运动的实现，所述基盘45一端顶抵于所述止推轴承46，其另一端的端面上设置有多个扇形清淤盘48相连，每个所述扇形清淤盘48远离所述基盘45的一端端面上设置有刮刀49，所述刮刀49的端面为锥面，且所述刮刀49均匀分布于所述扇形清淤盘48上，由主轴41带动基盘45旋转，进而带动多个扇形清淤盘48旋转，通过多个扇形清淤盘48上安装的刮刀49实现刮削，在周向上将粘在管道内壁的污垢刮掉，为后续的清淤盘过滤和推进打好基础，且所述主轴41延伸至所述扇形清淤盘48外侧的一端端部套设有螺旋叶片50和螺母51，所述螺母51限位所述螺旋叶片50，避免所述螺旋叶片50从所述主轴41上脱落，通过所述螺旋叶片50将刮掉的污垢及淤泥打散，随着机器人的前进，将刮掉的污垢及淤泥向前推进，从而实现刮削-搅拌-过滤-推进-冲刷的多功能的清淤过程。

所述基盘45朝向所述扇形清淤盘48的端面上沿周向设置有多个第二滑槽52，每个扇形清淤盘48朝向所述基盘45的端面上延伸形成凸台53，每个所述凸台53分别插设于对应所述第二滑槽52中，所述凸台53侧壁与所述第二滑槽52之间设置有第三弹簧54，所述第三弹簧54带动所述凸台53在所述第二滑槽52中滑动，有利于在刮削过程中适应管径的变化，同时在旋转的过程中如果遇到坚硬的石垢无法清理时，避免机构破坏，可起到自身的过载保护，还可使机器人在管道内实现一定角度和弯道的转弯，也对清淤机构3起到保护作用，所述基盘45和每个所述扇形清淤盘48通过螺塞55连接为一体，在所述扇形清淤盘48远离所述主轴41的端部设置有保持架56，所述保持架56上安装有滚动体57，以避免刮刀49与管道内壁直接接触加剧损耗，同时每个扇形清淤盘48之间能有一定的缝隙便于淤水通过。

且在本实施例中，所述基盘45上均匀分布有四个半径为200mm的扇形清淤盘48，即四块清淤盘和一圆形基盘45构成清淤盘整体，所述主轴41上套设有三个螺旋叶片50，且三个螺旋叶片50均匀分布，每个扇形清淤盘48的凸台53与基盘45上对应的第二滑槽52相配合，并在第二滑槽52中安装第三弹簧54，通过螺塞55将每个扇形清淤盘48进行固定，最终实现扇形清淤盘48的自由缩进和伸出，在工作时四个扇形清淤盘48可在转向时单独缩进伸出，也可在管径改变时同时缩进伸出，变径范围到基盘45外圆即止，同时在扇形清淤盘48上沿周向方向开有圆弧状过滤网，便于将小颗粒淤泥过滤，大颗粒污泥推进到指定位置进行收集，且圆弧状过滤网可设置多层，相邻两层圆弧状过滤网交错布置。

采用上述一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其具体步骤如下：

步骤一：将装置放置于待清理管道中，启动驱动装置，驱动所述车轮13转动，进而通过行走机构1带动整个装置沿管道运动；

步骤二：启动所述第三电机42，带动所述主轴41旋转，进而带动扇形清淤盘48转动，通过刮刀49对管道内污垢及淤泥打散；

步骤三：在进行清淤作业时，启动电动推杆21，电动推杆21推动拨叉34，进而带动滑动块29滑动，带动长斜杆31端部的接触头32紧贴于管道内壁，固定步进驱动机构2；

步骤四：启动第二电机22，通过控制第二电机22的转动，带动丝杠23转动，进而带动行走机构1及清淤机构3继续沿管道运动，刮刀49对管道继续进行清淤作业；

步骤五：该段管道内的污垢及淤泥打散后，收回电动推杆21，接触头32远离管道内壁，在驱动装置的作用下，整个装置沿管道运动，继续进行清淤作业；

步骤六：重复上述步骤三至步骤五，直至对整个管道完成清淤作业，关闭驱动装置、第三电机42及第二电机22，将装置从管道中撤离。

在初始阻力小的工况下先通过轮式推进可实现快速前进，在工作的过程中由于淤泥越积越多(或者是水流阻力加大)，在轮式推进失效的情况下开启步进推进，避免机器在复杂的管道内无法完成预定的任务，轮—爪混合推进系统均采取了管道自适应能力设计，同时在轮式行走装置上采取了轴向和径向减震功能和传力的设计，管径自适应和轴向、径向减震。采用轮—爪混合式推进的前进方式，将轮式的高速稳定性和爪式步进大推力的优点结合，充分满足多种管道内的复杂环境；轮式推进的特点是设计了行走单元6和可实现轴向和径向减震作用的支撑机构，可使管道机器人运行平稳，自适应能力强，而且该装置速度快、减震效果好、动作灵活可进可退；爪式步进装置的特点是推进力大、动作稳定、可进可退，它的一个步长为撑紧—推进—松开—缩进。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于，包括：行走机构，所述行走机构一端设置有步进驱动机构，其另一端设置有清淤机构；

所述行走机构包括柱形基体，所述柱形基体外壁沿周向设置有多个第一滑槽，所述第一滑槽中插设有行走单元，所述柱形基体的两端分别沿轴向设置有第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆远离彼此的一端分别固接有第一支撑架和第二支撑架，所述行走单元包括底盘，所述底盘沿轴向的两端分别设置有轮轴，所述轮轴位于所述底盘外部的两端端部分别套设有车轮，所述底盘内部为空腔结构，所述空腔结构中设置有驱动装置，驱动所述车轮转动，所述底盘朝向柱形基体的一侧设置有第一滑动连杆和转动连杆，所述第一滑动连杆插设于所述第一滑槽中，所述第一滑槽中设置有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别固接于所述第一滑槽与所述第一滑动连杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆上分别套设有第二弹簧和滑块，所述第二弹簧一端固接于所述滑块，其另一端分别固接于所述第一支撑架或者第二支撑架，且所述转动连杆一端枢接于所述底盘，其另一端枢接于所述滑块；

所述步进驱动机构包括电机箱，所述电机箱内部设置有电动推杆和第二电机，所述第二电机的输出轴通过联轴器连接丝杠，所述丝杠螺纹连接于所述第一支撑架，且其端部穿过所述第一支撑架外部并延伸靠近所述柱形基体，所述电机箱一侧设置有第二滑动连杆，所述第一支撑架滑动连接于所述第二滑动连杆上，所述第一支撑架沿所述第二滑动连杆滑动，所述电机箱另一侧设置有第三支撑杆，所述第三支撑杆的端部安装有支撑板，所述电机箱和第一支撑板之间还设置有导杆，所述导杆与所述支撑板相接处安装有固定块，且所述导杆上滑动连接有滑动块，所述固定块上铰接有第四支撑杆，长斜杆的一端端部枢接于所述滑动块，其另一端安装有接触头，所述第四支撑杆的另一端枢接于所述长斜杆的杆身，所述长斜杆绕所述第四支撑杆转动，且在所述支撑板上安装有可伸缩支撑轮，所述可伸缩支撑轮与管壁相接触，所述滑动块上安装有拨叉，所述拨叉固接于所述电动推杆；所述清淤机构包括主轴，所述主轴插设于所述第二支撑架上，在所述柱形基体上还安装有第三电机，所述第三电机的输出轴通过联轴器与所述主轴连接，所述主轴上顺次套设有连接盘、轴承盘及基盘，所述连接盘固定连接于所述第二支撑架，所述轴承盘与主轴之间设置有止推轴承和角接触球轴承，所述基盘一端顶抵于所述止推轴承，其另一端的端面上设置有多个扇形清淤盘，每个所述扇形清淤盘远离所述基盘的一端端面上设置有刮刀；

具体步骤如下：

步骤一：将装置放置于待清理管道中，启动驱动装置，驱动所述车轮转动，进而通过行走机构带动整个装置沿管道运动；

步骤二：启动所述第三电机，带动所述主轴旋转，进而带动扇形清淤盘转动，通过刮刀对管道内污垢及淤泥打散；

步骤三：在进行清淤作业时，启动电动推杆，电动推杆推动拨叉，进而带动滑动块滑动，带动长斜杆端部的接触头紧贴于管道内壁，固定步进驱动机构；

步骤四：启动第二电机，通过控制第二电机的转动，带动丝杠转动，进而带动行走机构及清淤机构继续沿管道运动，刮刀对管道继续进行清淤作业；

步骤五：该段管道内的污垢及淤泥打散后，收回电动推杆，接触头远离管道内壁，在驱动装置的作用下，整个装置沿管道运动，继续进行清淤作业；

步骤六：重复上述步骤三至步骤五，直至对整个管道完成清淤作业，关闭驱动装置、第三电机及第二电机，将装置从管道中撤离。

2.根据权利要求1所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述主轴延伸至所述扇形清淤盘外侧的一端端部套设有螺旋叶片和螺母，所述螺母限位所述螺旋叶片。

3.根据权利要求1所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述基盘朝向所述扇形清淤盘的端面上沿周向设置有多个第二滑槽，每个扇形清淤盘朝向所述基盘的端面上延伸形成凸台，每个所述凸台分别插设于对应所述第二滑槽中，所述凸台侧壁与所述第二滑槽之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧带动所述凸台在所述第二滑槽中滑动，所述基盘和每个所述扇形清淤盘通过螺塞连接为一体。

4.根据权利要求1所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述扇形清淤盘远离所述主轴的端部设置有保持架，所述保持架上安装有滚动体。

5.根据权利要求3所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述基盘上均匀分布有四个扇形清淤盘，所述主轴上套设有三个螺旋叶片，且三个螺旋叶片均匀分布。

6.根据权利要求1所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述柱形基体外壁沿周向设置有三个第一滑槽，相邻两个第一滑槽之间夹角为120°。

7.根据权利要求1所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述驱动装置包括第一电机，所述第一电机的输出轴上套装有第一锥齿轮，所述轮轴上套装有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述可伸缩支撑轮包括安装于所述第一支撑板远离电机箱的一端端面上的外壳，所述外壳开设有凹槽，在所述凹槽中嵌装有支撑轮杆，所述支撑轮杆一端的端部与凹槽底部之间设置有第四弹簧，其另一端固接有支撑轮。

9.根据权利要求8所述的一种混合推进式自适应管道清淤机器人对管道进行清淤作业的方法，其特征在于：所述凹槽的开口端设置有挡板，使所述凹槽呈凸形结构，所述支撑轮杆为T形结构，其翼缘部嵌装于所述凹槽中，并通过所述挡板挡止所述翼缘部。