CN108755815A - 一种水利工程清淤机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水利工程清淤机器人，包括防水摄像机、摆腿单元、行走单元、摆臂单元、清淤单元，防水摄像机安装在摆腿单元的上方，行走单元安装在摆腿单元的下方，摆臂单元一端与摆腿单元的前方连接，另一端与清淤单元连接；本发明通过摆腿单元实现两个腿部之间角度的调整，通过行走单元使机器人沿指定方向行进，通过摆臂单元调整清淤位置，通过清淤单元清理淤泥，提高了对复杂地形河床的适应能力，弥补了普通清淤船无法在细窄及水位浅快干涸的河道工作的缺陷，增大了清淤范围。

Description

一种水利工程清淤机器人

技术领域

本发明涉及水利工程环保设备技术领域，特别涉及一种水利工程清淤机器人。

背景技术

随着国内经济高速发展，城市化建设步伐加快，城市规划、建设提速，许多城市生活污水未经处理直接排放，使得河道的淤积物增加，微生物大量繁殖，导致城市内河河道污染，水质变差，产生恶臭。所以对于河道的清理，迫在眉睫，河道的特点是水道交错，水面较窄，桥闸众多，水运繁忙，这些水域中的河道垃圾又多又杂，河底有河床表面流动性的污染体、淤泥、不易开挖的高塑性硬质粘土。这要求清淤设备不仅具有相应的施工能力，而且在施工时应对工况有良好的适应性，传统的清淤设备一般为体积较大的清淤船，如申请号为201721079360.0公布了一种《一种河道清淤船》，主要包括船体、储泥槽、吸污泵，清淤装置，其各类装置都依附于船体，整体结构体积较大，只能适用于较为宽敞和水位较深的河道，在一些细窄或水位较浅河道无法进行工作，因此需要一种新型的清淤设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种水利工程清淤机器人，通过摆腿单元实现两个腿部之间角度的调整，通过行走单元使机器人沿指定方向行进，通过摆臂单元调整清淤位置，通过清淤单元清理淤泥，提高了对复杂地形河床的适应能力，弥补了普通清淤船无法在细窄及水位浅快干涸的河道工作的缺陷，增大了清淤范围。

本发明所使用的技术方案是：一种水利工程清淤机器人，包括防水摄像机、摆腿单元、行走单元、摆臂单元、清淤单元。所述的防水摄像机安装在摆腿单元的上方，行走单元安装在摆腿单元的下方，摆臂单元一端与摆腿单元的前方连接，另一端与清淤单元连接。

所述的摆腿单元包括摆动安装架、第一减速机、第一轴承、第一齿轮、第一传动轴、第二传动轴、摆动腿，所述的两个第一减速机安装在摆动安装架的后方，八个第一轴承分别安装在摆动安装架两侧，两根第一传动轴固定在靠近摆动安装架内侧的第一轴承之间，其一端插入第一减速机的空心轴中，两根第二传动轴固定在靠近摆动安装架外侧的第一轴承之间，第一齿轮套入到第一传动轴中，摆动腿的上方套入到第二传动轴中并与第一齿轮啮合。

所述的行走单元包括连扳、侧板、轴承端盖、履带、电机、第三传动轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第四传动轴、第五传动轴、第五齿轮、第二轴承，所述的连扳将两侧的侧板连接，六个第二轴承分别嵌入两侧的侧板中，第三传动轴、第四传动轴和第五传动轴分别固定在两侧的第二轴承之间，电机固定在其中一个侧板上，其轴头插入主动锥齿轮中，第二齿轮和从动锥齿轮套入到第三传动轴上，其中从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，第三齿轮和第四齿轮套入到第四传动轴中，其中第三齿轮与第二齿轮啮合，第五齿轮套入到第五传动轴中，履带两端分别套在第四齿轮和第五齿轮上。

所述的清淤单元包括输泥管道、污泥泵、护栏、基座、安装底架、第二减速机、第二减速机安装座、主动带轮、从动带轮、皮带、带轴承圆盘座、旋转铰刀，所述的输泥管道固定在安装底架的中间，污泥泵分布在输泥管道的两侧，外围有护栏，基座固定在污泥泵的箱体上，四个第二减速机安装座固定在安装底架的两侧，第二减速机安装在第二减速机安装座上，带轴承圆盘座固定在安装底架两侧的立板上，旋转铰刀的轴头插入到带轴承圆盘座中，主动带轮套入第二减速机的伸出轴，从动带轮套入旋转铰刀的轴头，皮带将主动带轮和从动带轮连接。

进一步的，所述的摆臂单元包括铰座、第一液压缸、第一连臂、第二液压缸、第二连臂，所述的第一液压缸底部与铰座下方连接，其液压缸头部与第一连臂连接，第一连臂一端与铰座的上方连接，另一端与第二连臂连接，第二液压缸底部与第一连臂的上方连接，其液压缸头部与第二连臂连接。

本发明的有益效果：（1）本发明的腿部结构可以摆动调整角度，以适应不同复杂多变的河床地形，对工作环境要求低；（2）本发明可以在细窄及水位浅快干涸的河道工作，弥补了普通清淤船只能在宽敞及水位较深河道工作的局限性，此机器人也可以在下水管道等其他环境进行清淤工作，大大提高了其适用范围。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的摆腿单元结构示意图。

图3、图4为本发明的行走单元结构示意图。

图5为本发明的摆臂单元结构示意图。

图6、图7为本发明的清淤单元结构示意图。

附图标号：1-防水摄像机；2-摆腿单元；3-行走单元；4-摆臂单元；5-清淤单元；201-摆动安装架；202-第一减速机；203-第一轴承；204-第一齿轮；205-第一传动轴；206-第二传动轴；207-摆动腿；301-连扳；302-侧板；303-轴承端盖；304-履带；305-电机；306-第三传动轴；307-主动锥齿轮；308-从动锥齿轮；309-第二齿轮；310-第三齿轮；311-第四齿轮；312-第四传动轴；313-第五传动轴；314-第五齿轮；315-第二轴承；401-铰座；402-第一液压缸；403-第一连臂；404-第二液压缸；405-第二连臂；501-输泥管道；502-污泥泵；503-护栏；504-基座；505-安装底架；506-第二减速机；507-第二减速机安装座；508-主动带轮；509-从动带轮；510-皮带；511-带轴承圆盘座；512-旋转铰刀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示的一种水利工程清淤机器人，包括防水摄像机1、摆腿单元2、行走单元3、摆臂单元4、清淤单元5，防水摄像机1安装在摆腿单元2的上方，行走单元3安装在摆腿单元2的下方，摆臂单元4一端与摆腿单元2的前方连接，另一端与清淤单元5连接。

摆腿单元2包括摆动安装架201、第一减速机202、第一轴承203、第一齿轮204、第一传动轴205、第二传动轴206、摆动腿207，两个第一减速机202安装在摆动安装架201的后方，八个第一轴承203分别安装在摆动安装架201两侧，两根第一传动轴205固定在靠近摆动安装架201内侧的第一轴承203之间，其一端插入第一减速机202的空心轴中，两根第二传动轴206固定在靠近摆动安装架201外侧的第一轴承203之间，第一齿轮204套入到第一传动轴205中，摆动腿207的上方套入到第二传动轴206中并与第一齿轮204啮合。

行走单元3包括连扳301、侧板302、轴承端盖303、履带304、电机305、第三传动轴306、主动锥齿轮307、从动锥齿轮308、第二齿轮309、第三齿轮310、第四齿轮311、第四传动轴312、第五传动轴313、第五齿轮314、第二轴承315，连扳301将两侧的侧板302连接，六个第二轴承315分别嵌入两侧的侧板302中，第三传动轴306、第四传动轴312和第五传动轴313分别固定在两侧的第二轴承315之间，电机305固定在其中一个侧板302上，其轴头插入主动锥齿轮307中，第二齿轮309和从动锥齿轮308套入到第三传动轴306上，其中从动锥齿轮308与主动锥齿轮307啮合，第三齿轮310和第四齿轮311套入到第四传动轴312中，其中第三齿轮310与第二齿轮309啮合，第五齿轮314套入到第五传动轴313中，履带304两端分别套在第四齿轮311和第五齿轮314上。

清淤单元包括输泥管道501、污泥泵502、护栏503、基座504、安装底架505、第二减速机506、第二减速机安装座507、主动带轮508、从动带轮509、皮带510、带轴承圆盘座511、旋转铰刀512，输泥管道501固定在安装底架505的中间，污泥泵502分布在输泥管道501的两侧，外围有护栏503，基座504固定在污泥泵502的箱体上，四个第二减速机安装座507固定在安装底架505的两侧，第二减速机506安装在第二减速机安装座507上，带轴承圆盘座511固定在安装底架505两侧的立板上，旋转铰刀512的轴头插入到带轴承圆盘座511中，主动带轮508套入第二减速机506的伸出轴，从动带轮509套入旋转铰刀512的轴头，皮带510将主动带轮508和从动带轮509连接。

摆臂单元4包括铰座401、第一液压缸402、第一连臂403、第二液压缸404、第二连臂405，第一液压缸402底部与铰座401下方连接，其液压缸头部与第一连臂403连接，第一连臂403一端与铰座401的上方连接，另一端与第二连臂405连接，第二液压缸404底部与第一连臂403的上方连接，其液压缸头部与第二连臂405连接。

本发明的工作原理：第一减速机202工作带动第一齿轮204转动从而带动与其啮合的摆动腿207的转动，实现了摆腿调整角度的功能；电机305工作带动主动锥齿轮307转动从而带动与其啮合的从动锥齿轮308转动，从动锥齿轮308转动带动第三传动轴306转动从而带动第二齿轮309转动，第二齿轮309转动带动与其啮合的第三齿轮310转动从而带动第四传动轴312转动 ，第四传动轴312转动带动第四齿轮311转动通过履带304带动第五齿轮314转动，从而实现了行走功能；通过第一液压缸402和第二液压缸404分别带动第一连臂403和第二连臂405运动，实现了摆臂功能；第二减速机506工作带动主动带轮508转动通过皮带510带动从动带轮509转动，从动带轮509转动带动旋转铰刀512快速转动从而将附近的淤泥打散，此时污泥泵502工作将打散的淤泥抽入到输泥管道501中实现了清淤功能。

Claims (2)

1.一种水利工程清淤机器人，包括防水摄像机（1）、摆腿单元（2）、行走单元（3）、摆臂单元（4）、清淤单元（5），其特征在于：所述的防水摄像机（1）安装在摆腿单元（2）的上方，行走单元（3）安装在摆腿单元（2）的下方，摆臂单元（4）一端与摆腿单元（2）的前方连接，另一端与清淤单元（5）连接；

所述的摆腿单元（2）包括摆动安装架（201）、第一减速机（202）、第一轴承（203）、第一齿轮（204）、第一传动轴（205）、第二传动轴（206）、摆动腿（207），所述的两个第一减速机（202）安装在摆动安装架（201）的后方，八个第一轴承（203）分别安装在摆动安装架（201）两侧，两根第一传动轴（205）固定在靠近摆动安装架（201）内侧的第一轴承（203）之间，其一端插入第一减速机（202）的空心轴中，两根第二传动轴（206）固定在靠近摆动安装架（201）外侧的第一轴承（203）之间，第一齿轮（204）套入到第一传动轴（205）中，摆动腿（207）的上方套入到第二传动轴（206）中并与第一齿轮（204）啮合；

所述的行走单元（3）包括连扳（301）、侧板（302）、轴承端盖（303）、履带（304）、电机（305）、第三传动轴（306）、主动锥齿轮（307）、从动锥齿轮（308）、第二齿轮（309）、第三齿轮（310）、第四齿轮（311）、第四传动轴（312）、第五传动轴（313）、第五齿轮（314）、第二轴承（315），所述的连扳（301）将两侧的侧板（302）连接，六个第二轴承（315）分别嵌入两侧的侧板（302）中，第三传动轴（306）、第四传动轴（312）和第五传动轴（313）分别固定在两侧的第二轴承（315）之间，电机（305）固定在其中一个侧板（302）上，其轴头插入主动锥齿轮（307）中，第二齿轮（309）和从动锥齿轮（308）套入到第三传动轴（306）上，其中从动锥齿轮（308）与主动锥齿轮（307）啮合，第三齿轮（310）和第四齿轮（311）套入到第四传动轴（312）中，其中第三齿轮（310）与第二齿轮（309）啮合，第五齿轮（314）套入到第五传动轴（313）中，履带（304）两端分别套在第四齿轮（311）和第五齿轮（314）上；

所述的清淤单元包括输泥管道（501）、污泥泵（502）、护栏（503）、基座（504）、安装底架（505）、第二减速机（506）、第二减速机安装座（507）、主动带轮（508）、从动带轮（509）、皮带（510）、带轴承圆盘座（511）、旋转铰刀（512），所述的输泥管道（501）固定在安装底架（505）的中间，污泥泵（502）分布在输泥管道（501）的两侧，外围有护栏（503），基座（504）固定在污泥泵（502）的箱体上，四个第二减速机安装座（507）固定在安装底架（505）的两侧，第二减速机（506）安装在第二减速机安装座（507）上，带轴承圆盘座（511）固定在安装底架（505）两侧的立板上，旋转铰刀（512）的轴头插入到带轴承圆盘座（511）中，主动带轮（508）套入第二减速机（506）的伸出轴，从动带轮（509）套入旋转铰刀（512）的轴头，皮带（510）将主动带轮（508）和从动带轮（509）连接。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤机器人，其特征在于：所述的摆臂单元（4）包括铰座（401）、第一液压缸（402）、第一连臂（403）、第二液压缸（404）、第二连臂（405），所述的第一液压缸（402）底部与铰座（401）下方连接，其液压缸头部与第一连臂（403）连接，第一连臂（403）一端与铰座（401）的上方连接，另一端与第二连臂（405）连接，第二液压缸（404）底部与第一连臂（403）的上方连接，其液压缸头部与第二连臂（405）连接。