CN109339219A - 一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，涉及软体机器人技术领域，包括机器人本体、出气口和防水箱体，所述机器人本体的内部安装有气囊，且气囊的左右两侧均固定有皱折部，所述出气口设置于机器人本体的左侧，且出气口的外侧安装有抽气泵，所述防水箱体固定于机器人本体的左端，且机器人本体的右端安装有充气泵，所述机器人本体的下方固定有仿生脚垫，且仿生脚垫的内部上方设置有气容腔，所述机器人本体的外侧固定有防腐蚀层，且机器人本体的内部左侧安装有第一气道，所述第一气道的右侧安装有第二气道，本发明的有益效果是：该装置通过对第一气道与第二气道的设置便于通过两者的充气放气实现机器人本体的前进和转弯。

Description

一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人

技术领域

本发明涉及软体机器人技术领域，具体为一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人。

背景技术

软体机器人是一种新型柔韧机器人，可以仅用空气来驱动，科学家最新研究的软体机器人是采用纸质和硅橡胶制成，能够弯曲、扭转和抓起自身重量100多倍的物体，这类机器人能够完成许多传统机械机器人所无法实现的功能，抵达一些特殊的环境，随着软体机器人的科技逐渐成熟，其在各个领域都有着巨大的发展前景。

在中国发明专利申请公开说明书CN 108381539 A中公开的一种软体机器人，该软体机器人，虽然可以通过对软体机器人的不同部位采用不同的驱动方式，使得软体机器人能够进行蠕动式运动，但是，该软体机器人只能抓取杆状物体，对于地面的抓地力不足，软体机器人在前进的过程中可能出现不定向的滑动情况，且该软体机器人转弯较为不便，也不具备弹性收缩的功能，并且该软体机器人难以实现对下水道的多方位清洁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，以解决上述背景技术中提出的软体机器人对于地面的抓地力不足，软体机器人在前进的过程中可能出现不定向的滑动情况，且该软体机器人转弯较为不便，也不具备弹性收缩的功能，并且该软体机器人难以实现对下水道的多方位清洁的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，包括机器人本体、出气口和防水箱体，所述机器人本体的内部安装有气囊，且气囊的左右两侧均固定有皱折部，所述出气口设置于机器人本体的左侧，且出气口的外侧安装有抽气泵，所述防水箱体固定于机器人本体的左端，且机器人本体的右端安装有充气泵，所述机器人本体的下方固定有仿生脚垫，且仿生脚垫的内部上方设置有气容腔，所述机器人本体的外侧固定有防腐蚀层，且机器人本体的内部左侧安装有第一气道，所述第一气道的右侧安装有第二气道，且第二气道的中部设置有进气口，所述进气口的外侧粘贴有密封圈，所述第一气道与第二气道之间固定有柔性骨架，且柔性骨架的上方安装有伸缩弹簧，所述防水箱体的内部中间安装有电动推杆，且电动推杆的上方固定有清洁刷，所述防水箱体的内部两侧安装有电机，且电机的前方固定有旋转轴，所述旋转轴的右侧安装有伸缩杆，且伸缩杆的末端设置有活动轴。

优选的，所述机器人本体通过气囊和皱折部构成可伸缩结构，且气囊之间的内径尺寸相等。

优选的，所述气容腔的内部安装有排气管，且排气管的下方外侧设置有分流管，所述分流管的底部固定有吸盘，且吸盘与分流管之间为固定连接，所述排气管的外侧安装有抽气筒。

优选的，所述第一气道与第二气道之间关于机器人本体的中轴线相对称，且第一气道与气囊的内部相连通。

优选的，所述伸缩弹簧之间的对称中心与机器人本体的对称中心重合，且伸缩弹簧与柔性骨架之间构成弹性结构。

优选的，所述清洁刷通过电动推杆构成可升降结构，且清洁刷通过螺钉与电动推杆之间构成可拆卸结构。

优选的，所述伸缩杆通过旋转轴与电机构成转动结构，且电机之间关于防水箱体的竖直中心线相对称。

优选的，所述活动轴的前方安装有清淤杆，且清淤杆的外侧固定有橡胶凸起端，所述橡胶凸起端与清淤杆之间为胶接，且橡胶凸起端的两侧设置有凹槽。

优选的，所述凹槽呈内凹的弧形长条状结构，且凹槽等距分布于清淤杆的外侧。

本发明提供了一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，具备以下有益效果：

1、本发明通过第一气道与第二气道的设置便于通过两者的充气放气实现机器人本体的前进和转弯，第一气道与第二气道之间关于机器人本体的中轴线相对称，表明同时设置有第一气道与第二气道，便于通过第一气道与第二气道之间的分别充气实现机器人本体的转向，第一气道与气囊的内部相连通，便于充气泵通过第一气道向气囊的内部注入空气。

2、本发明通过对伸缩弹簧的设置便于增强机器人本体的灵活性，伸缩弹簧之间的对称中心与机器人本体的对称中心重合，使得伸缩弹簧能够增强机器人本体的荷载力，防止机器人本体受到挤压，伸缩弹簧与柔性骨架之间构成弹性结构，便于机器人本体在伸缩弹簧的弹性收缩作用下通过较狭窄的路段。

3、本发明通过对清洁刷的设备便于对下水道进行清洁，清洁刷通过电动推杆构成可升降结构，便于通过电动推杆调整清洁刷的高度，从而使得清洁刷能够对不同高度的下水道顶部进行清洁，清洁刷通过螺钉与电动推杆之间构成可拆卸结构，便于在使用完毕后通过螺钉将清洁刷拆卸下来进行清洗。

4、本发明通过对伸缩杆和旋转轴的设置便于清淤杆的位置变动，伸缩杆通过旋转轴与电机构成转动结构，便于伸缩杆在旋转轴的作用下转动，从而带动清淤杆对下水道的内壁进行多方位的清淤，电机之间关于防水箱体的竖直中心线相对称，使得两组相对称的电机能够同时带动两组清淤杆进行运作。

5、本发明通过对凹槽的设置便于对橡胶凸起端清理刮除的杂质进行收集，凹槽呈内凹的弧形长条状结构，便于将橡胶凸起端清理刮除的杂质收集到凹槽内部空间，凹槽等距分布于清淤杆的外侧，便于凹槽随着清淤杆均匀的转动从而对杂质全面收集。

附图说明

图1为本发明一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人的结构示意图；

图2为本发明一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人的中部剖面结构示意图；

图3为本发明一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人的仿生脚垫俯视结构示意图；

图4为本发明一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人的防水箱体内部示意图；

图5为本发明一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人的A处局部放大结构示意图。

图中：1、机器人本体；2、气囊；3、皱折部；4、出气口；5、防水箱体；6、充气泵；7、气容腔；8、仿生脚垫；9、防腐蚀层；10、第一气道；11、第二气道；12、进气口；13、密封圈；14、伸缩弹簧；15、柔性骨架；16、抽气泵；17、排气管；18、分流管；19、吸盘；20、抽气筒；21、电动推杆；22、清洁刷；23、电机；24、旋转轴；25、伸缩杆；26、活动轴；27、清淤杆；28、橡胶凸起端；29、凹槽。

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做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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，包括机器人本体1、气囊2、皱折部3、出气口4、防水箱体5、充气泵6、气容腔7、仿生脚垫8、防腐蚀层9、第一气道10、第二气道11、进气口12、密封圈13、伸缩弹簧14、柔性骨架15、抽气泵16、排气管17、分流管18、吸盘19、抽气筒20、电动推杆21、清洁刷22、电机23、旋转轴24、伸缩杆25、活动轴26、清淤杆27、橡胶凸起端28和凹槽29，机器人本体1的内部安装有气囊2，且气囊2的左右两侧均固定有皱折部3，机器人本体1通过气囊2和皱折部3构成可伸缩结构，且气囊2之间的内径尺寸相等，机器人本体1通过气囊2和皱折部3构成可伸缩结构便于通过气囊2和皱折部3之间的相互配合与充气放气来实现机器人本体1的伸缩，气囊2之间的内径尺寸相等使得机器人本体1的结构更加均匀合理；

出气口4设置于机器人本体1的左侧，且出气口4的外侧安装有抽气泵16，防水箱体5固定于机器人本体1的左端，且机器人本体1的右端安装有充气泵6，机器人本体1的下方固定有仿生脚垫8，且仿生脚垫8的内部上方设置有气容腔7，机器人本体1的外侧固定有防腐蚀层9，且机器人本体1的内部左侧安装有第一气道10，第一气道10与第二气道11之间关于机器人本体1的中轴线相对称，且第一气道10与气囊2的内部相连通，第一气道10与第二气道11之间关于机器人本体1的中轴线相对称表明同时设置有第一气道10与第二气道11，便于通过第一气道10与第二气道11之间的分别充气实现机器人本体1的转向，第一气道10与气囊2的内部相连通便于充气泵6通过第一气道10向气囊2的内部注入空气；

第一气道10的右侧安装有第二气道11，且第二气道11的中部设置有进气口12，进气口12的外侧粘贴有密封圈13，第一气道10与第二气道11之间固定有柔性骨架15，且柔性骨架15的上方安装有伸缩弹簧14，伸缩弹簧14之间的对称中心与机器人本体1的对称中心重合，且伸缩弹簧14与柔性骨架15之间构成弹性结构，伸缩弹簧14之间的对称中心与机器人本体1的对称中心重合使得伸缩弹簧14能够增强机器人本体1的荷载力，防止机器人本体1受到挤压，伸缩弹簧14与柔性骨架15之间构成弹性结构便于机器人本体1在伸缩弹簧14的弹性收缩作用下通过较狭窄的路段；

气容腔7的内部安装有排气管17，且排气管17的下方外侧设置有分流管18，分流管18的底部固定有吸盘19，且吸盘19与分流管18之间为固定连接，排气管17的外侧安装有抽气筒20，防水箱体5的内部中间安装有电动推杆21，且电动推杆21的上方固定有清洁刷22，清洁刷22通过电动推杆21构成可升降结构，且清洁刷22通过螺钉与电动推杆21之间构成可拆卸结构，清洁刷22通过电动推杆21构成可升降结构便于通过电动推杆21调整清洁刷22的高度，从而使得清洁刷22能够对不同高度的下水道顶部进行清洁，清洁刷22通过螺钉与电动推杆21之间构成可拆卸结构便于在使用完毕后通过螺钉将清洁刷22拆卸下来进行清洗；

防水箱体5的内部两侧安装有电机23，且电机23的前方固定有旋转轴24，旋转轴24的右侧安装有伸缩杆25，且伸缩杆25的末端设置有活动轴26，伸缩杆25通过旋转轴24与电机23构成转动结构，且电机23之间关于防水箱体5的竖直中心线相对称，伸缩杆25通过旋转轴24与电机23构成转动结构便于伸缩杆25在旋转轴24的作用下转动，从而带动清淤杆27对下水道的内壁进行多方位的清淤，电机23之间关于防水箱体5的竖直中心线相对称使得两组相对称的电机23能够同时带动两组清淤杆27进行运作；

活动轴26的前方安装有清淤杆27，且清淤杆27的外侧固定有橡胶凸起端28，橡胶凸起端28与清淤杆27之间为胶接，且橡胶凸起端28的两侧设置有凹槽29，凹槽29呈内凹的弧形长条状结构，且凹槽29等距分布于清淤杆27的外侧，凹槽29呈内凹的弧形长条状结构便于将橡胶凸起端28清理刮除的杂质收集到凹槽29内部空间，凹槽29等距分布于清淤杆27的外侧便于凹槽29随着清淤杆27均匀的转动从而对杂质全面收集。

综上所述，该下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，使用时，首先可以启动充气泵6，使得向两组充气泵6分别通过进气口12与第一气道10和第二气道11向两组气囊2的内部注入空气，同时保持后端的仿生脚垫8抓地，使得机器人本体1内部的气囊2充气扩张同时皱折部3膨胀展开，然后保持前端的仿生脚垫8抓地，再通过前端两侧的抽气泵16通过出气口4将气囊2内部空气从前端两侧排出，通过依次进行的后端充气前端放气的步骤来实现机器人本体1的前进，在这一过程中，需要对机器人本体1进行定位与抓地的时候，可以通过抽气筒20将气容腔7中排气管17内部空气抽出，由于吸盘19内部的空气通过分流管18与排气管17相连通，可以使得吸盘19内部空气排出呈现负压状态，然后多组仿生脚垫8能够在吸盘19的作用下与地面紧密贴合将机器人本体1固定住，避免机器人本体1抓地力不足滑脱的情况，在机器人本体1需要向右侧转弯的时候，可以在两组气囊2内部充满气体的情况下，右侧的抽气泵16将右侧气囊2与第二气道11中气体排出，然后左侧的气囊2与第一气道10在柔性骨架15的牵引作用下，向右侧偏移，实现机器人本体1的向右侧转弯，同理也可向左侧转弯，在机器人本体1的使用过程中，防腐蚀层9能够减少机器人本体1外表面受到的磨损和腐蚀，伸缩弹簧14能够增强机器人本体1的荷载力，防止机器人本体1受到挤压，并且机器人本体1能够在伸缩弹簧14的弹性收缩作用下通过较狭窄的路段，在需要对下水道进行清洁的时候，可以启动电动推杆21，使得电动推杆21调整清洁刷22的高度，从而使得清洁刷22能够对不同高度的下水道顶部进行清洁，还可以启动两组电机23，使得电机23带动旋转轴24的转动，然后使得伸缩杆25在旋转轴24的作用下转动从而带动清淤杆27对下水道的内壁进行多方位的清淤，清淤杆27外侧的橡胶凸起端28能够清理刮除下水道内壁的杂质，然后将杂质收集到凹槽29内部，在不使用时可以全部排出气囊2内部的空气，使得机器人本体1通过皱折部3收缩起来，就这样完成整个下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人的使用过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，包括机器人本体（1）、出气口（4）和防水箱体（5），其特征在于：所述机器人本体（1）的内部安装有气囊（2），且气囊（2）的左右两侧均固定有皱折部（3），所述出气口（4）设置于机器人本体（1）的左侧，且出气口（4）的外侧安装有抽气泵（16），所述防水箱体（5）固定于机器人本体（1）的左端，且机器人本体（1）的右端安装有充气泵（6），所述机器人本体（1）的下方固定有仿生脚垫（8），且仿生脚垫（8）的内部上方设置有气容腔（7），所述机器人本体（1）的外侧固定有防腐蚀层（9），且机器人本体（1）的内部左侧安装有第一气道（10），所述第一气道（10）的右侧安装有第二气道（11），且第二气道（11）的中部设置有进气口（12），所述进气口（12）的外侧粘贴有密封圈（13），所述第一气道（10）与第二气道（11）之间固定有柔性骨架（15），且柔性骨架（15）的上方安装有伸缩弹簧（14），所述防水箱体（5）的内部中间安装有电动推杆（21），且电动推杆（21）的上方固定有清洁刷（22），所述防水箱体（5）的内部两侧安装有电机（23），且电机（23）的前方固定有旋转轴（24），所述旋转轴（24）的右侧安装有伸缩杆（25），且伸缩杆（25）的末端设置有活动轴（26）。

2.根据权利要求1所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述机器人本体（1）通过气囊（2）和皱折部（3）构成可伸缩结构，且气囊（2）之间的内径尺寸相等。

3.根据权利要求1所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述气容腔（7）的内部安装有排气管（17），且排气管（17）的下方外侧设置有分流管（18），所述分流管（18）的底部固定有吸盘（19），且吸盘（19）与分流管（18）之间为固定连接，所述排气管（17）的外侧安装有抽气筒（20）。

4.根据权利要求1所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述第一气道（10）与第二气道（11）之间关于机器人本体（1）的中轴线相对称，且第一气道（10）与气囊（2）的内部相连通。

5.根据权利要求1所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述伸缩弹簧（14）之间的对称中心与机器人本体（1）的对称中心重合，且伸缩弹簧（14）与柔性骨架（15）之间构成弹性结构。

6.根据权利要求1所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述清洁刷（22）通过电动推杆（21）构成可升降结构，且清洁刷（22）通过螺钉与电动推杆（21）之间构成可拆卸结构。

7.根据权利要求1所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述伸缩杆（25）通过旋转轴（24）与电机（23）构成转动结构，且电机（23）之间关于防水箱体（5）的竖直中心线相对称。

8.根据权利要求1所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述活动轴（26）的前方安装有清淤杆（27），且清淤杆（27）的外侧固定有橡胶凸起端（28），所述橡胶凸起端（28）与清淤杆（27）之间为胶接，且橡胶凸起端（28）的两侧设置有凹槽（29）。

9.根据权利要求8所述的一种下水道清理用具有伸缩功能的软体机器人，其特征在于：所述凹槽（29）呈内凹的弧形长条状结构，且凹槽（29）等距分布于清淤杆（27）的外侧。