CN109577472B - 一种圆筒形下水道清理及维护机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机器人技术领域，具体的说是一种圆筒形下水道清理及维护机器人，包括套筒；还包括动力机构、刮壁机构、电池组、照明灯、摄像头、控制器、执行器和无线传输模块；所述动力机构设置在套筒的右侧，动力机构用于机器人的移动和旋转；所述刮壁机构设置在套筒的左侧，刮壁机构用于刮除下水道管壁上的杂物，刮壁机构的左侧同时设置有照明灯和摄像头。通过设置动力机构、刮壁机构和摄像头等；实现了机器人对下水道管壁的清理，同时机器人可以在高速度与高效果间的来回切换，以便适应下水道管内杂物粘附的不同情况，从而高效的对下水管道进行清理维护。

Description

一种圆筒形下水道清理及维护机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体的说是一种圆筒形下水道清理及维护机器人。
背景技术
随着城市化的日以推进，越来越多的人们从广大农村聚集到城市之中，人们的居住更加密集，这就需要修建更加密集、互通的下水管道来收集生活污水和生产污水，以便于将污水排放至废水处理厂进行安全、科学化处理，之后再进行安全排放。随着使用时间的推进，下水管道的排水排污能力日益恶化，部分下水道管壁上会粘附着了大量钙化类物质的杂物，污水的冲击力根本无法将其冲走，除了污水流动截面减小之外，污水在流动过程中，还与污垢的粗糙表面产生摩擦，引起内部紊流，显著的遏制了流动能力，这就大幅度降低了下水管道的排污能力，使得下水道杂物淤积更加显著，这就需要对下水管道进行定时的维护和清理。现有的下水管道清理过程大多数是通过人工完成的，由于下水管道的特殊性，人工清理不仅效率低、清理难度大，还会由于空气不流通等恶劣工况导致清理者人身安全受到威胁，因此需要通过机器人来完成管道清理维护的工作。
现有技术中也出现了一些关于一种圆筒形下水道清理及维护机器人的技术方案，如申请号为2016103372950的一项中国专利公开了一种下水道疏通机器人，包括动力装置、上盖板、光轴、电动机、蜗杆、蜗轮、储污箱、底座、弹性塑料外套、上螺杆、万向器、下螺杆、排气孔、胶轮、车轮下端杆、同步带、同步轮、车轮电机、车轮上端杆、大连接螺栓、弹簧、连接杆、车轮杆连接件、角件、小连接螺栓、角件连接件、基座。所述的上盖板上设置有三根光轴，光轴的另一端通过基座上的孔与其连接；所述的蜗轮安装在上盖板的中心位置，所述的蜗杆与蜗轮咬合安装，所述的电动机安装在蜗杆靠前的位置，通过同轴心连接为蜗杆提供动力。
该技术方案的一种下水道疏通机器人，能够对下水道进行一定的疏通，但是该技术方案中，只能通过堵塞的下水管道进行疏通，无法对下水道的管壁进行有效的清理，同时该技术方案功能单一，无法根据下水道内的实际状况进行调换工作状态，无法高效的作业；使得该技术方案受到限制。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决机器人对管道内壁上粘附杂物的清理效率较低的问题；本发明提出的一种圆筒形下水道清理及维护机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，包括套筒；还包括动力机构、刮壁机构、电池组、照明灯、摄像头、控制器、执行器和无线传输模块；所述动力机构设置在套筒的右侧，动力机构用于机器人的移动和旋转；所述刮壁机构设置在套筒的左侧，刮壁机构用于刮除下水道管壁上的杂物，刮壁机构的左侧同时设置有照明灯和摄像头；所述照明灯用于对下水道内进行照明；所述摄像头用于拍摄管道内的画面；所述电池组设置在套筒内，电池组用于机器人的电力供应；所述无线传输模块设置在套筒内；所述执行器设置在套筒内，执行器用于控制机器人的工作，执行器与位于地面上的控制器通过无线传输模块无线连接，控制器包括控制面板和显示屏；所述控制面板用于向执行器发送命令；所述显示屏用于显示摄像头所拍摄的画面；其中，
所述动力机构包括一号安装座、伸缩杆、一号弹簧、车轮安装板、车轮电机、橡胶轮、同步带、同步轮、安装杆、万向轮、二号弹簧、连杆、圆盘和伺服电机；所述一号安装座为圆台型结构，一号安装座的内部中心位置开设有安装仓，所述安装仓内设置有伺服电机；所述伺服电机的输出轴转动贯穿一号安装座并固连有圆盘；所述圆盘的圆周上球接有四个连杆的一端；所述连杆的另一端球接在伸缩杆上；所述伸缩杆转动连接在一号安装座上，通过伸缩杆、连杆、圆盘、伺服电机间的配合，使得伺服电机转动时可以带动伸缩杆转动，伸缩杆的端部固连有车轮安装板；所述车轮安装板上转动设置有橡胶轮，橡胶轮用于机器人的移动，且车轮安装板上设置有车轮电机，车轮电机上安装有同步轮；所述同步轮通过同步带与橡胶轮连接，通过同步轮、橡胶轮、同步带和车轮电机间的配合，使得车轮电机旋转时可带动橡胶轮旋转；所述一号弹簧套接在伸缩杆上，一号弹簧的一端设置在伸缩杆上，一号弹簧的另一端设置在车轮安装板上，一号弹簧用于推动橡胶轮始终接触在下水道的管壁上；所述安装杆铰接在套筒的外侧壁上，安装杆的端部设置有万向轮，万向轮用于辅助机器人的移动，安装杆通过二号弹簧与套筒连接，二号弹簧用于推动万向轮始终与下水道的管壁接触；
所述刮壁机构包括二号安装座、插接杆、三号弹簧和刮板；所述二号安装座安装在套筒的左侧，二号安装座的左侧面上分别设置有照明灯和摄像头，二号安装座的圆周方向上开设有四个凹槽；所述插接杆滑动安装在凹槽内，插接杆通过三号弹簧连接在凹槽上；两个所述插接杆相互远离的一端均固连有刮板；所述刮板的截面为梯形，刮板用于对下水道管壁的杂物进行刮除，通过三号弹簧、插接杆和刮板间的配合，使得三号弹簧推动刮板始终与下水道的管壁接触。
首先，将机器人放入下水道内，一号弹簧通过车轮安装板将橡胶轮紧紧的挤压在下水道的管壁上，且二号弹簧通过安装杆将万向轮紧紧的挤压在下水道的管壁上，通过万向轮和橡胶轮间的配合，使得机器人可以稳定的在下水道内移动；开启照明灯和摄像头，摄像头将拍摄的画面传输到控制器内的显示屏上，通过地面上的控制器的控制面板启动车轮电机，通过车轮电机、同步轮、同步带和橡胶轮间的配合，使得橡胶轮在车轮电机的带动下旋转，此时机器人向左移动，通过控制器上的控制面板调节伺服电机的转动角度，使得伺服电机带动圆盘转动，圆盘通过四个连杆分别推动四个伸缩杆同时转动，使得位于伸缩杆上的橡胶轮发生转动，橡胶轮与下水道管壁间的角度发生改变，伺服电机转动的角度橡胶轮会带动机器人一边向左移动一边在下水道内旋转，橡胶轮本身的速度被分成了机器人向左的速度和机器人旋转的速度，向左移动的速度快，则机器人旋转的速度就慢，反之，向左移动的速度慢，机器人旋转的速度就会相应的增加；三号弹簧通过插接杆带动刮板紧紧的压在下水道的管壁上，刮板在橡胶轮的作用下一边向左移动，一边旋转着对下水道管壁上粘附的杂物进行刮下，通过摄像头传输回的画面，判断下水道管内杂物粘附的情况，当下水道管壁上粘附的杂物较少时，可通过调节伺服电机转动的角度，使得机器人增加向左移动的速度，此时机器人旋转的速度会减慢，从而提高对下水道清理维护的效率；当下水管道管壁上粘附的杂物过多时，只需调节伺服电机转动的角度，使得机器人向左移动的速度减慢，此时刮板快速的旋转，对下水道管壁上粘附的杂物进行刮下，从而提高对下水管道的清理维护效果；当需要机器人返回时，只需调节伺服电机，使转盘复位，此时机器人不会发生旋转，水平方向上移动的速度最快，车轮电机反转即可使机器人快速的返回。
优选的，所述刮板的左侧开设有一号滑槽，所述一号滑槽内滑动连接有滑杆；所述滑杆通过四号弹簧连接在一号滑槽上，滑杆上套接有轴承；所述轴承上套接有滚压桶；所述滚压桶上设置有螺旋刀片，螺旋刀片用于切断下水管内壁上的杂物，通过螺旋刀片、滚压桶、轴承、滑杆和四号弹簧的配合，使得螺旋刀片在四号弹簧的推动下始终与下水道的管壁接触。当刮板在下水道内壁旋转时，滚压桶会带动螺旋刀片在下水道管壁上滚动，此时螺旋刀片将下水道管壁上粘附的杂物切断，避免杂物过长，刮板难以刮下的情况。
优选的，所述二号安装座的左侧设置有保护装置，所述保护装置用于保护照明灯和摄像头，保护装置包括保护壳、高透玻璃、清洗电机和刷杆，所述保护壳设置在二号安装座上，保护壳上安装有高透玻璃；所述高透玻璃用于照明灯灯光的射出和摄像头的拍摄，高透玻璃上滑动设置有刷杆，刷杆用于洗刷高透玻璃上的杂物，刷杆安装在清洗电机的输出轴上；所述清洗电机设置在二号安装座上。保护壳和高透玻璃将照明灯和摄像头保护了起来，避免下水道中的杂物损坏照明灯和摄像头；清洗电机带动刷杆在高透玻璃上刷动，使得高透玻璃上粘附的杂物被刷下，避免高透玻璃被遮挡。
优选的，所述伸缩杆上设置有一号电磁铁；且所述车轮安装板上设置有二号电磁铁；所述一号电磁铁和二号电磁铁间相互排斥。当橡胶轮打滑时，将一号电磁铁和二号电磁铁通电，一号电磁铁和二号电磁铁间产生斥力，使得橡胶轮与下水道管壁间的挤压力增加，即增加了橡胶轮与下水道管壁间的摩擦力，从而可以使橡胶轮正常的运行。
优选的，所述滚压桶的内径大于轴承的外径,轴承在滚压桶内可以转动，滚压桶的内壁上开设有环形滑槽；所述环形滑槽内对称设置有两个气囊，且气囊的高度大于环形滑槽的高度；且两个所述刮板相互远离的一侧开设有二号滑槽；所述二号滑槽内滑动安装有滑块，滑块上设置有海绵刷，海绵刷用于洗刷下水道的管壁，每一侧滑块的两侧分别通过一个气缸连接在相应侧二号滑槽的一侧，两个气缸内的气分别作用于两个气囊；通过轴承、滚压桶、气囊、气缸、滑块和海绵刷间的配合，使得海绵刷在下水道管壁上左右刷洗。刮板在旋转时带动海绵刷在下水道管壁上旋转着进行洗刷，海绵刷洗刷的位置是已被刮板刮除后的地方，由于滚压桶的内径大于轴承的外径,轴承在滚压桶内可以转动，使得轴承在滚压桶内转动时会挤压到一侧气囊，使得与该气囊对应的气缸伸长，另一侧的气囊则在另一个气缸的带动下膨胀，从而实现海绵刷在旋转洗刷的同时也在左右滑动洗刷，提高了海绵刷对下水道管壁洗刷的效果。
优选的，所述螺旋刀片上开设有若干的切口，切口用于增加螺旋刀片与下水道管壁上的杂物间的摩擦力。切口处增加的摩擦力可以使得螺旋刀片在下水道管壁上稳定的滚动，避免了螺旋刀片在下水道管壁上发生滑动摩擦，磨损螺旋刀片，影响使用寿命。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，通过设置动力机构、刮壁机构和摄像头等；实现了机器人对下水道管壁的清理，同时机器人可以在高速度与高效果间的来回切换，以便适应下水道管内杂物粘附的不同情况，从而高效的对下水管道进行清理维护。
2.本发明所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，通过设置螺旋刀片和海绵刷，大大提高了机器人对下水道管壁内的清理效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的右视图；
图3是图1中A处的局部放大图；
图4是图1中B-B剖视图；
图5是滚压桶和螺旋刀片的立体结构示意图；
图中：套筒1、动力机构2、一号安装座201、伸缩杆202、一号弹簧203、车轮安装板204、车轮电机205、橡胶轮206、同步带207、同步轮208、安装杆209、万向轮210、二号弹簧211、连杆212、圆盘213、伺服电机214、一号电磁铁215、二号电磁铁216、刮壁机构3、二号安装座301、插接杆302、三号弹簧303、刮板304、滑杆305、四号弹簧306、轴承307、滚压桶308、螺旋刀片309、气囊310、滑块311、海绵刷312、气缸313、切口314、电池组4、照明灯5、摄像头6、保护装置7、保护壳71、高透玻璃72、清洗电机73、刷杆74。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，包括套筒1；还包括动力机构2、刮壁机构3、电池组4、照明灯5、摄像头6、控制器、执行器和无线传输模块；所述动力机构2设置在套筒1的右侧，动力机构2用于机器人的移动和旋转；所述刮壁机构3设置在套筒1的左侧，刮壁机构3用于刮除下水道管壁上的杂物，刮壁机构3的左侧同时设置有照明灯5和摄像头6；所述照明灯5用于对下水道内进行照明；所述摄像头6用于拍摄管道内的画面；所述电池组4设置在套筒1内，电池组4用于机器人的电力供应；所述无线传输模块设置在套筒1内；所述执行器设置在套筒1内，执行器用于控制机器人的工作，执行器与位于地面上的控制器通过无线传输模块无线连接，控制器包括控制面板和显示屏；所述控制面板用于向执行器发送命令；所述显示屏用于显示摄像头6所拍摄的画面；其中，
所述动力机构2包括一号安装座201、伸缩杆202、一号弹簧203、车轮安装板204、车轮电机205、橡胶轮206、同步带207、同步轮208、安装杆209、万向轮210、二号弹簧211、连杆212、圆盘213和伺服电机214；所述一号安装座201为圆台型结构，一号安装座201的内部中心位置开设有安装仓，所述安装仓内设置有伺服电机214；所述伺服电机214的输出轴转动贯穿一号安装座201并固连有圆盘213；所述圆盘213的圆周上球接有四个连杆212的一端；所述连杆212的另一端球接在伸缩杆202上；所述伸缩杆202转动连接在一号安装座201上，通过伸缩杆202、连杆212、圆盘213、伺服电机214间的配合，使得伺服电机214转动时可以带动伸缩杆202转动，伸缩杆202的端部固连有车轮安装板204；所述车轮安装板204上转动设置有橡胶轮206，橡胶轮206用于机器人的移动，且车轮安装板204上设置有车轮电机205，车轮电机205上安装有同步轮208；所述同步轮208通过同步带207与橡胶轮206连接，通过同步轮208、橡胶轮206、同步带207和车轮电机205间的配合，使得车轮电机205旋转时可带动橡胶轮206旋转；所述一号弹簧203套接在伸缩杆202上，一号弹簧203的一端设置在伸缩杆202上，一号弹簧203的另一端设置在车轮安装板204上，一号弹簧203用于推动橡胶轮206始终接触在下水道的管壁上；所述安装杆209铰接在套筒1的外侧壁上，安装杆209的端部设置有万向轮210，万向轮210用于辅助机器人的移动，安装杆209通过二号弹簧211与套筒1连接，二号弹簧211用于推动万向轮210始终与下水道的管壁接触；
所述刮壁机构3包括二号安装座301、插接杆302、三号弹簧303和刮板304；所述二号安装座301安装在套筒1的左侧，二号安装座301的左侧面上分别设置有照明灯5和摄像头6，二号安装座301的圆周方向上开设有四个凹槽；所述插接杆302滑动安装在凹槽内，插接杆302通过三号弹簧303连接在凹槽上；两个所述插接杆302相互远离的一端均固连有刮板304；所述刮板304的截面为梯形，刮板304用于对下水道管壁的杂物进行刮除，通过三号弹簧303、插接杆302和刮板304间的配合，使得三号弹簧303推动刮板304始终与下水道的管壁接触。
首先，将机器人放入下水道内，一号弹簧203通过车轮安装板204将橡胶轮206紧紧的挤压在下水道的管壁上，且二号弹簧211通过安装杆209将万向轮210紧紧的挤压在下水道的管壁上，通过万向轮210和橡胶轮206间的配合，使得机器人可以稳定的在下水道内移动；开启照明灯5和摄像头6，摄像头6将拍摄的画面传输到控制器内的显示屏上，通过地面上的控制器的控制面板启动车轮电机205，通过车轮电机205、同步轮208、同步带207和橡胶轮206间的配合，使得橡胶轮206在车轮电机205的带动下旋转，此时机器人向左移动，通过控制器上的控制面板调节伺服电机214的转动角度，使得伺服电机214带动圆盘213转动，圆盘213通过四个连杆212分别推动四个伸缩杆202同时转动，使得位于伸缩杆202上的橡胶轮206发生转动，橡胶轮206与下水道管壁间的角度发生改变，伺服电机214转动的角度橡胶轮206会带动机器人一边向左移动一边在下水道内旋转，橡胶轮206本身的速度被分成了机器人向左的速度和机器人旋转的速度，向左移动的速度快，则机器人旋转的速度就慢，反之，向左移动的速度慢，机器人旋转的速度就会相应的增加；三号弹簧303通过插接杆302带动刮板304紧紧的压在下水道的管壁上，刮板304在橡胶轮206的作用下一边向左移动，一边旋转着对下水道管壁上粘附的杂物进行刮下，通过摄像头6传输回的画面，判断下水道管内杂物粘附的情况，当下水道管壁上粘附的杂物较少时，可通过调节伺服电机214转动的角度，使得机器人增加向左移动的速度，此时机器人旋转的速度会减慢，从而提高对下水道清理维护的效率；当下水管道管壁上粘附的杂物过多时，只需调节伺服电机214转动的角度，使得机器人向左移动的速度减慢，此时刮板304快速的旋转，对下水道管壁上粘附的杂物进行刮下，从而提高对下水管道的清理维护效果；当需要机器人返回时，只需调节伺服电机214，使转盘复位，此时机器人不会发生旋转，水平方向上移动的速度最快，车轮电机205反转即可使机器人快速的返回。
作为本发明的一种实施方式，所述刮板304的左侧开设有一号滑槽，所述一号滑槽内滑动连接有滑杆305；所述滑杆305通过四号弹簧306连接在一号滑槽上，滑杆305上套接有轴承307；所述轴承307上套接有滚压桶308；所述滚压桶308上设置有螺旋刀片309，螺旋刀片309用于切断下水管内壁上的杂物，通过螺旋刀片309、滚压桶308、轴承307、滑杆305和四号弹簧306的配合，使得螺旋刀片309在四号弹簧306的推动下始终与下水道的管壁接触。当刮板304在下水道内壁旋转时，滚压桶308会带动螺旋刀片309在下水道管壁上滚动，此时螺旋刀片309将下水道管壁上粘附的杂物切断，避免杂物过长，刮板304难以刮下的情况。
作为本发明的一种实施方式，所述二号安装座301的左侧设置有保护装置7，所述保护装置7用于保护照明灯5和摄像头6，保护装置7包括保护壳71、高透玻璃72、清洗电机73和刷杆74，所述保护壳71设置在二号安装座301上，保护壳71上安装有高透玻璃72；所述高透玻璃72用于照明灯5灯光的射出和摄像头6的拍摄，高透玻璃72上滑动设置有刷杆74，刷杆74用于洗刷高透玻璃72上的杂物，刷杆74安装在清洗电机73的输出轴上；所述清洗电机73设置在二号安装座301上。保护壳71和高透玻璃72将照明灯5和摄像头6保护了起来，避免下水道中的杂物损坏照明灯5和摄像头6；清洗电机73带动刷杆74在高透玻璃72上刷动，使得高透玻璃72上粘附的杂物被刷下，避免高透玻璃72被遮挡。
作为本发明的一种实施方式，所述伸缩杆202上设置有一号电磁铁215；且所述车轮安装板204上设置有二号电磁铁216；所述一号电磁铁215和二号电磁铁216间相互排斥。当橡胶轮206打滑时，将一号电磁铁215和二号电磁铁216通电，一号电磁铁215和二号电磁铁216间产生斥力，使得橡胶轮206与下水道管壁间的挤压力增加，即增加了橡胶轮206与下水道管壁间的摩擦力，从而可以使橡胶轮206正常的运行。
作为本发明的一种实施方式，所述滚压桶308的内径大于轴承307的外径,轴承307在滚压桶308内可以转动，滚压桶308的内壁上开设有环形滑槽；所述环形滑槽内对称设置有两个气囊310，且气囊310的高度大于环形滑槽的高度；且两个所述刮板304相互远离的一侧开设有二号滑槽；所述二号滑槽内滑动安装有滑块311，滑块311上设置有海绵刷312，海绵刷312用于洗刷下水道的管壁，每一侧滑块311的两侧分别通过一个气缸313连接在相应侧二号滑槽的一侧，两个气缸313内的气分别作用于两个气囊310；通过轴承307、滚压桶308、气囊310、气缸313、滑块311和海绵刷312间的配合，使得海绵刷312在下水道管壁上左右刷洗。刮板304在旋转时带动海绵刷312在下水道管壁上旋转着进行洗刷，海绵刷312洗刷的位置是已被刮板304刮除后的地方，由于滚压桶308的内径大于轴承307的外径,轴承307在滚压桶308内可以转动，使得轴承307在滚压桶308内转动时会挤压到一侧气囊310，使得与该气囊310对应的气缸313伸长，另一侧的气囊310则在另一个气缸313的带动下膨胀，从而实现海绵刷312在旋转洗刷的同时也在左右滑动洗刷，提高了海绵刷312对下水道管壁洗刷的效果。
作为本发明的一种实施方式，所述螺旋刀片309上开设有若干的切口314，切口314用于增加螺旋刀片309与下水道管壁上的杂物间的摩擦力。切口314处增加的摩擦力可以使得螺旋刀片309在下水道管壁上稳定的滚动，避免了螺旋刀片309在下水道管壁上发生滑动摩擦，磨损螺旋刀片309，影响使用寿命。
工作时，先将机器人放入下水道内，一号弹簧203通过车轮安装板204将橡胶轮206紧紧的挤压在下水道的管壁上，且二号弹簧211通过安装杆209将万向轮210紧紧的挤压在下水道的管壁上，通过万向轮210和橡胶轮206间的配合，使得机器人可以稳定的在下水道内移动；开启照明灯5和摄像头6，摄像头6将拍摄的画面传输到控制器内的显示屏上，保护壳71和高透玻璃72将照明灯5和摄像头6保护起来，避免下水道中的杂物损坏照明灯5和摄像头6；清洗电机73带动刷杆74在高透玻璃72上刷动，使得高透玻璃72上粘附的杂物被刷下，避免高透玻璃72被遮挡；通过地面上的控制器的控制面板启动车轮电机205，通过车轮电机205、同步轮208、同步带207和橡胶轮206间的配合，使得橡胶轮206在车轮电机205的带动下旋转，此时机器人向左移动，通过控制器上的控制面板调节伺服电机214的转动角度，使得伺服电机214带动圆盘213转动，圆盘213通过四个连杆212分别推动四个伸缩杆202同时转动，使得位于伸缩杆202上的橡胶轮206发生转动，橡胶轮206与下水道管壁间的角度发生改变，伺服电机214转动的角度橡胶轮206会带动机器人一边向左移动一边在下水道内旋转，橡胶轮206本身的速度被分成了机器人向左的速度和机器人旋转的速度，向左移动的速度快，则机器人旋转的速度就慢，反之，向左移动的速度慢，机器人旋转的速度就会相应的增加；当橡胶轮206打滑时，将一号电磁铁215和二号电磁铁216通电，一号电磁铁215和二号电磁铁216间产生斥力，使得橡胶轮206与下水道管壁间的挤压力增加，即增加了橡胶轮206与下水道管壁间的摩擦力，从而可以使橡胶轮206正常的运行；三号弹簧303通过插接杆302带动刮板304紧紧的压在下水道的管壁上，刮板304在橡胶轮206的作用下一边向左移动，一边旋转着对下水道管壁上粘附的杂物进行刮下，当刮板304在下水道内壁旋转时，滚压桶308会带动螺旋刀片309在下水道管壁上滚动，此时螺旋刀片309将下水道管壁上粘附的杂物切断，避免杂物过长，刮板304难以刮下的情况，刮板304在旋转时带动海绵刷312在下水道管壁上旋转着进行洗刷，海绵刷312洗刷的位置是已被刮板304刮除后的地方，由于滚压桶308的内径大于轴承307的外径,轴承307在滚压桶308内可以转动，使得轴承307在滚压桶308内转动时会挤压到一侧气囊310，使得与该气囊310对应的气缸313伸长，另一侧的气囊310则在另一个气缸313的带动下膨胀，从而实现海绵刷312在旋转洗刷的同时也在左右滑动洗刷，提高了海绵刷312对下水道管壁洗刷的效果；通过摄像头6传输回的画面，判断下水道管内杂物粘附的情况，当下水道管壁上粘附的杂物较少时，可通过调节伺服电机214转动的角度，使得机器人增加向左移动的速度，此时机器人旋转的速度会减慢，从而提高对下水道清理维护的效率；当下水管道管壁上粘附的杂物过多时，只需调节伺服电机214转动的角度，使得机器人向左移动的速度减慢，此时刮板304快速的旋转，对下水道管壁上粘附的杂物进行刮下，从而提高对下水管道的清理维护效果；当需要机器人返回时，只需调节伺服电机214，使转盘复位，此时机器人不会发生旋转，水平方向上移动的速度最快，车轮电机205反转即可使机器人快速的返回。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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保护范围的限制。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。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。

Claims (6)

1.一种圆筒形下水道清理及维护机器人，包括套筒(1)；其特征在于：还包括动力机构(2)、刮壁机构(3)、电池组(4)、照明灯(5)、摄像头(6)、控制器、执行器和无线传输模块；所述动力机构(2)设置在套筒(1)的右侧，动力机构(2)用于机器人的移动和旋转；所述刮壁机构(3)设置在套筒(1)的左侧，刮壁机构(3)用于刮除下水道管壁上的杂物，刮壁机构(3)的左侧同时设置有照明灯(5)和摄像头(6)；所述照明灯(5)用于对下水道内进行照明；所述摄像头(6)用于拍摄管道内的画面；所述电池组(4)设置在套筒(1)内，电池组(4)用于机器人的电力供应；所述无线传输模块设置在套筒(1)内；所述执行器设置在套筒(1)内，执行器用于控制机器人的工作，执行器与位于地面上的控制器通过无线传输模块无线连接，控制器包括控制面板和显示屏；所述控制面板用于向执行器发送命令；所述显示屏用于显示摄像头(6)所拍摄的画面；其中，
所述动力机构(2)包括一号安装座(201)、伸缩杆(202)、一号弹簧(203)、车轮安装板(204)、车轮电机(205)、橡胶轮(206)、同步带(207)、同步轮(208)、安装杆(209)、万向轮(210)、二号弹簧(211)、连杆(212)、圆盘(213)和伺服电机(214)；所述一号安装座(201)为圆台型结构，一号安装座(201)的内部中心位置开设有安装仓，所述安装仓内设置有伺服电机(214)；所述伺服电机(214)的输出轴转动贯穿一号安装座(201)并固连有圆盘(213)；所述圆盘(213)的圆周上球接有四个连杆(212)的一端；所述连杆(212)的另一端球接在伸缩杆(202)上；所述伸缩杆(202)转动连接在一号安装座(201)上，通过伸缩杆(202)、连杆(212)、圆盘(213)、伺服电机(214)间的配合，使得伺服电机(214)转动时可以带动伸缩杆(202)转动，伸缩杆(202)的端部固连有车轮安装板(204)；所述车轮安装板(204)上转动设置有橡胶轮(206)，橡胶轮(206)用于机器人的移动，且车轮安装板(204)上设置有车轮电机(205)，车轮电机(205)上安装有同步轮(208)；所述同步轮(208)通过同步带(207)与橡胶轮(206)连接，通过同步轮(208)、橡胶轮(206)、同步带(207)和车轮电机(205)间的配合，使得车轮电机(205)旋转时可带动橡胶轮(206)旋转；所述一号弹簧(203)套接在伸缩杆(202)上，一号弹簧(203)的一端设置在伸缩杆(202)上，一号弹簧(203)的另一端设置在车轮安装板(204)上，一号弹簧(203)用于推动橡胶轮(206)始终接触在下水道的管壁上；所述安装杆(209)铰接在套筒(1)的外侧壁上，安装杆(209)的端部设置有万向轮(210)，万向轮(210)用于辅助机器人的移动，安装杆(209)通过二号弹簧(211)与套筒(1)连接，二号弹簧(211)用于推动万向轮(210)始终与下水道的管壁接触；
所述刮壁机构(3)包括二号安装座(301)、插接杆(302)、三号弹簧(303)和刮板(304)；所述二号安装座(301)安装在套筒(1)的左侧，二号安装座(301)的左侧面上分别设置有照明灯(5)和摄像头(6)，二号安装座(301)的圆周方向上开设有四个凹槽；所述插接杆(302)滑动安装在凹槽内，插接杆(302)通过三号弹簧(303)连接在凹槽上；两个所述插接杆(302)相互远离的一端均固连有刮板(304)；所述刮板(304)的截面为梯形，刮板(304)用于对下水道管壁的杂物进行刮除，通过三号弹簧(303)、插接杆(302)和刮板(304)间的配合，使得三号弹簧(303)推动刮板(304)始终与下水道的管壁接触。
2.根据权利要求1所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，其特征在于：所述刮板(304)的左侧开设有一号滑槽，所述一号滑槽内滑动连接有滑杆(305)；所述滑杆(305)通过四号弹簧(306)连接在一号滑槽上，滑杆(305)上套接有轴承(307)；所述轴承(307)上套接有滚压桶(308)；所述滚压桶(308)上设置有螺旋刀片(309)，螺旋刀片(309)用于切断下水管内壁上的杂物，通过螺旋刀片(309)、滚压桶(308)、轴承(307)、滑杆(305)和四号弹簧(306)的配合，使得螺旋刀片(309)在四号弹簧(306)的推动下始终与下水道的管壁接触。
3.根据权利要求1所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，其特征在于：所述二号安装座(301)的左侧设置有保护装置(7)，所述保护装置(7)用于保护照明灯(5)和摄像头(6)，保护装置(7)包括保护壳(71)、高透玻璃(72)、清洗电机(73)和刷杆(74)，所述保护壳(71)设置在二号安装座(301)上，保护壳(71)上安装有高透玻璃(72)；所述高透玻璃(72)用于照明灯(5)灯光的射出和摄像头(6)的拍摄，高透玻璃(72)上滑动设置有刷杆(74)，刷杆(74)用于洗刷高透玻璃(72)上的杂物，刷杆(74)安装在清洗电机(73)的输出轴上；所述清洗电机(73)设置在二号安装座(301)上。
4.根据权利要求1所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，其特征在于：所述伸缩杆(202)上设置有一号电磁铁(215)；且所述车轮安装板(204)上设置有二号电磁铁(216)；所述一号电磁铁(215)和二号电磁铁(216)间相互排斥。
5.根据权利要求2所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，其特征在于：所述滚压桶(308)的内径大于轴承(307)的外径,轴承(307)在滚压桶(308)内可以转动，滚压桶(308)的内壁上开设有环形滑槽；所述环形滑槽内对称设置有两个气囊(310)，且气囊(310)的高度大于环形滑槽的高度；且两个所述刮板(304)相互远离的一侧开设有二号滑槽；所述二号滑槽内滑动安装有滑块(311)，滑块(311)上设置有海绵刷(312)，海绵刷(312)用于洗刷下水道的管壁，每一侧滑块(311)的两侧分别通过一个气缸(313)连接在相应侧二号滑槽的一侧，两个气缸(313)内的气分别作用于两个气囊(310)；通过轴承(307)、滚压桶(308)、气囊(310)、气缸(313)、滑块(311)和海绵刷(312)间的配合，使得海绵刷(312)在下水道管壁上左右刷洗。
6.根据权利要求2所述的一种圆筒形下水道清理及维护机器人，其特征在于：所述螺旋刀片(309)上开设有若干的切口(314)，切口(314)用于增加螺旋刀片(309)与下水道管壁上的杂物间的摩擦力。
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109914580B (zh) * 2019-04-11 2021-05-14 朱洁 一种下水道管道通畅装置
CN110030459B (zh) * 2019-04-24 2021-03-26 浙江蓝清市政建设集团有限公司 一种远程管道局部环形修复设备及其修复方法
CN110281251A (zh) * 2019-07-24 2019-09-27 胡勇 一种高水流长距离涵道检测机器人系统
WO2021022528A1 (zh) * 2019-08-07 2021-02-11 唐山哈船科技有限公司 一种用于城市内涝下水道堵塞的疏通装置
CN110387953B (zh) * 2019-08-27 2020-03-27 浦江次方环保科技有限公司 一种市政道路下水道除污疏通装置
CN110512717B (zh) * 2019-09-09 2020-07-03 东莞市金茂污泥处置有限公司 一种城市下水道淤泥清理装置
US20240082892A1 (en) * 2019-10-17 2024-03-14 DrainBot GmbH Automatic self-cleaning drainage system for a tunnel installation
CN112709550A (zh) * 2019-10-24 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 一种油管内壁除垢装置
CN110700397B (zh) * 2019-10-25 2021-06-04 南京幸庄科技创新产业园管理有限公司 一种用于工业排水管道的疏通器
CN110761393A (zh) * 2019-10-30 2020-02-07 无锡职业技术学院 一种新型管道疏通器
CN110696014A (zh) * 2019-10-31 2020-01-17 上海电力大学 一种电力管道巡检机器人
CN110805124B (zh) * 2019-11-15 2020-12-08 安徽省康宇水电机械成套设备有限公司 一种水利施工用的清淤疏通装置
CN110905073B (zh) * 2019-12-13 2021-06-15 郭志轩 一种可用于不同管道清理的清理装置
CN111042308B (zh) * 2019-12-18 2020-12-11 嘉兴华竹电子有限公司 一种水利工程污泥管道疏通设备
CN111306401A (zh) * 2020-04-17 2020-06-19 上海海事大学 一种用于输水管道检测的可旋转帆船式自主水下机器人
CN111547809B (zh) * 2020-05-12 2021-05-11 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种用于压力管道透气井的消毒装置
CN111691539B (zh) * 2020-05-13 2021-06-15 姚啸啸 一种充气式地下排污管道清理机
CN111701761B (zh) * 2020-06-11 2021-06-22 扬州宇新管业有限公司 一种管道内壁喷涂装置
CN113216372B (zh) * 2020-07-22 2022-08-26 广东达冠建筑工程有限公司 一种用于道路下水道疏通装置的使用方法
CN111851669A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 浙江润泰建设有限公司 一种污水管网疏通设备及疏通方法
CN111997178B (zh) * 2020-08-19 2021-04-09 宝成重工有限公司 一种管道清理机器人
CN112265004A (zh) * 2020-10-12 2021-01-26 合肥中科创奥数字科技有限公司 一种高空线缆巡检机器人
CN112376683B (zh) * 2020-11-05 2022-07-26 北京恒绿达润园林绿化工程有限公司 一种市政工程用圆形下水道内堵塞清理装置
CN112376332A (zh) * 2020-11-20 2021-02-19 鲁宇 一种自动平整铁路轨道和铁轨除锈设备
CN112594478B (zh) * 2021-01-11 2022-08-26 东莞市易科电子科技有限公司 一种通过5g信号控制的防堵型管道连通器
KR102420156B1 (ko) * 2021-03-15 2022-07-12 서울과학기술대학교 산학협력단 그리스 배관에서 이동 가능한 크롤링 로봇
CN112934872A (zh) * 2021-03-31 2021-06-11 通威太阳能(眉山)有限公司 管内清理机器人
CN113431174B (zh) * 2021-07-14 2024-01-12 亚太森博(江苏)浆纸有限公司 一种污水管道内壁脏污清理装置
CN113701078A (zh) * 2021-09-04 2021-11-26 交通运输部科学研究院 一种隧道施工照明设备
CN113787438B (zh) * 2021-09-14 2022-08-09 大连理工大学 一种变径壳体内焊缝随形磨抛加工机器人
CN114250855B (zh) * 2022-03-02 2022-05-03 山西省水利建筑工程局有限公司 隧道排水用快速预警疏通装置
CN114593308B (zh) * 2022-03-15 2023-11-24 江苏大发建设工程有限公司 一种油烟管道检测用机器人底盘
CN114474104B (zh) * 2022-03-28 2024-04-26 许卫芳 一种隧道开发地质勘探用蜘蛛式机器人及其工作方法
CN115199857B (zh) * 2022-06-28 2023-12-05 浙江城露环境科技有限公司 一种用于城市污水管网的紫外光固化修复系统
CN117428550B (zh) * 2023-12-12 2024-03-19 广州市锐美汽车零部件有限公司 一种机壳加工的上料机械手

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202647065U (zh) * 2012-05-24 2013-01-02 东华大学 一种螺旋角可调节的螺旋前进管道变速机器人
KR101534028B1 (ko) * 2014-03-11 2015-07-07 한국원자력연구원 전선의 꼬임 방지가 가능한 배관 내부 검사로봇 및 이를 구비하는 검사로봇 시스템
CN105478420A (zh) * 2016-01-07 2016-04-13 重庆大学 管道清洗装置
CN105487545A (zh) * 2016-01-28 2016-04-13 天津理工大学 基于高强度弹簧压壁装置的螺旋轮式驱动管道机器人系统
CN206613815U (zh) * 2017-03-27 2017-11-07 新疆交通职业技术学院 一种用于管道清理的腹臂式机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202647065U (zh) * 2012-05-24 2013-01-02 东华大学 一种螺旋角可调节的螺旋前进管道变速机器人
KR101534028B1 (ko) * 2014-03-11 2015-07-07 한국원자력연구원 전선의 꼬임 방지가 가능한 배관 내부 검사로봇 및 이를 구비하는 검사로봇 시스템
CN105478420A (zh) * 2016-01-07 2016-04-13 重庆大学 管道清洗装置
CN105487545A (zh) * 2016-01-28 2016-04-13 天津理工大学 基于高强度弹簧压壁装置的螺旋轮式驱动管道机器人系统
CN206613815U (zh) * 2017-03-27 2017-11-07 新疆交通职业技术学院 一种用于管道清理的腹臂式机器人

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