CN110096049A - 用于隧洞的收集机器人、收集机器人系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于隧洞的收集机器人，包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将所述隧洞底壁的海生物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、传感系统及摄像系统，所述传感系统用于实时采集所述收集机器人与所述隧洞侧壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息，所述摄像系统用于实时采集周围视觉信息并传送至至少一监控装置，所述本地控制器可根据所述传感系统反馈的信息或者外部操控来控制所述移动车体及剥离输送装置。另，本发明还公开了一种用于隧洞的收集机器人系统及控制方法。

Description

用于隧洞的收集机器人、收集机器人系统及控制方法

技术领域

本发明涉及隧洞异物收集技术领域，尤其涉及一种用于隧洞的收集机器人、收集机器人系统及控制方法。

背景技术

海域的大型取水隧洞用于电站等输水设施的远程取水，随着运行时间的增加，往往会出现隧洞内大量海生物附着、沉沙、异物堆积等问题，经过一定时间后，海生物等异物的持续生长、累积会造成隧洞阻塞，影响取水隧洞的过流面积，造成水头损失，且可能会对设备造成损坏，故须对隧洞内的海生物、沉沙及其它异物进行清理，并将清理下来的海生物等异物进行收集，运出隧洞，以保证隧洞的过水能力以及设备的安全稳定运行，提高经济效益。

现阶段，主要是通过普通小型铲车或利用带有真空吸头的海生物收集车进行隧洞海生物等异物收集。通过人工操控普通小型铲车进行海生物等异物收集存在收集效率低下，工作强度大，以及因隧洞环境恶劣容易造成操控人员窒息、中毒等问题，不适用于长距离隧洞的海生物等异物的收集工作。

因此，亟需一种用于隧洞的收集机器人，能够有效防止由于操控者长期处于隧洞环境中而造成身体上的伤害，降低操控者的工作强度，实现长距离隧洞的海生物等异物的收集工作。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于隧洞的收集机器人，能够有效降低操控者的工作强度，提升收集效率，实现长距离隧洞的海生物等异物的收集工作。

本发明的目的之二是提供一种用于隧洞的收集机器人系统，能够有效防止由于操控者长期处于隧洞环境中而造成身体上的伤害，有效降低操控者的工作强度，提升收集效率，实现长距离隧洞的海生物等异物的收集工作。

本发明的目的之三是提供一种用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，能够有效防止由于操控者长期处于隧洞环境中而造成身体上的伤害，有效降低操控者的工作强度，提升收集效率，实现长距离隧洞的海生物等异物的收集工作。

为了实现上述目的之一，本发明提供了一种用于隧洞的收集机器人，包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将所述隧洞底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器电性连接的传感系统以及摄像系统，所述传感系统用于实时采集所述收集机器人与所述隧洞侧壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述摄像系统用于实时采集周围视觉信息并传送至至少一监控装置，所述本地控制器可根据所述传感系统反馈的信息或者外部操控来控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离与输送。

较佳地，所述传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端的用于感测所述移动车体的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器，所述测距传感器与所述本地控制器电性连接；藉此，实时检测所述移动车体与所述隧洞的侧壁之间的位置关系，以及时对所述移动车体的行进进行调整，防止所述移动车体与所述隧洞发生摩擦或碰撞。

较佳地，所述传感系统还包括设置在所述移动车体上且与所述本地控制器电性连接的倾角传感器，当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。

较佳地，所述传感系统包括设置在所述收集机器人前后两端的避障传感器；藉此，防止所述用于隧洞的清理机器人与障碍物发生碰撞。

较佳地，所述摄像系统包括全景摄像机以及分别用于监控所述收集机器人的前方和后方的前端摄像机和后端摄像机；藉此，实时监控所述收集机器人的作业环境及作业过程，以对所述收集机器人进行相应的控制。

较佳地，所述本地控制系统还包括作为所述监控装置的本地显示控制装置，所述本地显示控制装置采集所述本地控制器的信息及所述摄像系统传送的信息。

较佳地，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器电性连接的本地电控系统，所述本地电控系统用于接受操控并传送操控信息至所述本地控制器；藉此，可实现对所述收集机器人的人工应急操作。

较佳地，所述本地控制系统还包括近端无线通讯装置，所述近端无线通讯装置用于将所述本地控制器和摄像系统传送的信息传送至作为所述监控装置的远端监控装置。

较佳地，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器电性连接的用于驱动所述移动车体的电机以及为所述电机提供电力的电池。

较佳地，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器及所述电池电性连接的内燃发电机，所述本地控制器根据所述电池的电量情况控制所述内燃发电机的启停；藉此，解决了所述电池的续航问题，使得所述电池能够持续地为所述收集机器人提供动力，从而使得所述收集机器人能够适合在长距离的隧洞内进行长时间的工作。

较佳地，所述传感系统还包括与所述本地控制器电性连接的称重传感器，所述称重传感器用于采集所述收集箱的重量信息，所述本地控制器根据所述收集箱的重量信息控制所述移动车体是否倒车返回；藉此，当所述收集箱的重量达到或者超过预设值时，所述收集机器人可以实现自动返回。

较佳地，所述本地控制器包括车体控制器和现场控制器，所述车体控制器可根据接收到的所述传感系统传送的信息控制所述移动车体的移动，所述现场控制器直接控制所述剥离输送装置，所述现场控制器与所述监控装置通讯连接；由于所述现场控制器直接控制所述剥离输送装置，响应速度快。

较佳地，所述剥离输送装置安装在所述移动车体行进方向的前端并利用所述移动车体的行进推力将所述隧洞底壁的异物剥离；从而节约电池能源，且操作简单，简化了所述收集机器人的结构。

较佳地，所述剥离输送装置包括剥离输送模块、水平螺旋输送模块及倾斜螺旋输送模块，所述水平螺旋转送模块包括水平设置的第一筒体以及设置在所述第一筒体内第一螺旋输送单元，所述第一筒体上形成有与所述剥离输送模块的上端连通的第一开口及与所述倾斜螺旋输送模块连通的第二开口，所述倾斜螺旋输送模块包括第二筒体及设置在所述第二筒体内的第二螺旋输送单元，所述第二筒体的下端通过所述第二开口连通至所述第一筒体，所述第二筒体的上端形成有与所述收集箱相对的输出口，所述移动车体具有一支撑底板，所述支撑底板上安装有一支架，所述倾斜螺旋输送模块倾斜支撑在所述支架上，所述倾斜螺旋输送模块的下端向下穿出所述支撑底板，所述本地控制系统还包括用于驱动所述倾斜螺旋输送模块向上从所述收集箱上方移开的翻转致动器，用于驱动所述剥离输送模块向下与所述隧洞底壁贴合以进行异物的剥离或者向上与所述隧洞底壁脱离的第一致动器，用于驱动所述剥离输送模块执行输送工作的第二致动器，用于驱动所述第一螺旋输送单元的第三致动器以及用于驱动第二螺旋输送单元的第四致动器。

较佳地，所述第二筒体于所述支架和所述支撑底板之间套设有套环，所述翻转致动器为翻转缸，数量为两个，两个所述翻转缸的前端分别枢接在所述套环的左右两侧，后端分别枢接在所述支撑底板上。

较佳地，所述收集箱可分离地安装在所述移动车体的支撑底板上；藉此，可以将装满异物的所述收集箱与所述移动车体分离，无需将所述移动车体整体吊出至盾构井外，可实现异物的快速转运，提高工作效率。

较佳地，所述移动车体的支撑底板的周边设有若干弹性导向定位件，所述收集箱安装至所述支撑底板上时，若干所述弹性导向定位件弹性抵接在所述收集箱的外侧壁上以将所述收集箱夹设在其间；藉此，使得所述收集箱的安装方便，且能够更加稳定地安装在所述支撑底板上，同时也能够实现所述收集箱的快速分离。

较佳地，所述支撑底板和所述收集箱的底部均形成有若干导流槽；藉此，滤除异物中的水分，使得所述收集箱能够装载更多的异物，从而实现更大的装载率。

较佳地，所述收集箱包括具有中空结构的箱体，所述中空结构形成收集腔及位于所述收集腔上方的入料口，所述收集箱还包含位于所述收集腔内的导流板，所述导流板沿所述箱体的上下方向倾斜布置，且所述导流板的上端朝靠近所述收集腔的中心处布置，所述导流板的下端朝靠近所述收集腔的侧向腔壁处布置；通过设计所述导流板，使得落入所述箱体的异物能够流向所述收集腔的四周各处，从而使得异物均匀分布在所述收集腔内，进而增大所述收集箱的有效空间。

较佳地，所述用于隧洞的收集机器人还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体的左右两侧的聚拢边刷，所述聚拢边刷向外超出所述移动车体并可自内向外地向上倾斜设置；藉此，将所述隧洞内壁底端残留的异物等进行清理并聚拢至所述移动车体的底部，以方便所述收集机器人的二次收集。

较佳地，所述用于隧洞的收集机器人还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体的支撑底板的底面中部的清扫盘，所述清扫盘具有比所述剥离输送模块稍高的工作位置，所述剥离输送模块的底端中部设有缺口；藉此，使得所述收集机器人能够适用于底壁中部形成有凸起的所述隧洞中。

较佳地，所述本地控制系统还包括用于检测空气质量的至少一气体传感器以及至少一温湿度传感器；藉此，能够实时监测所述隧洞内的温湿度和气体环境，保障操控人员的安全。

为了实现目的之二，本发明还提供了一种用于隧洞的收集机器人系统，包括如上所述的用于隧洞的收集机器人及与所述本地控制器无线通讯连接的远端监控装置，所述远端监控装置采集所述本地控制器和所述摄像系统发送的信息并通过所述本地控制器控制所述移动车体及所述剥离输送装置。

为了实现目的之三，本发明还提供了一种用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，包括:

提供收集机器人，所述收集机器人包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将所述隧洞底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器电性连接的传感系统以及摄像系统，所述传感系统用于实时采集所述收集机器人与所述隧洞内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述本地控制器根据所述传感系统实时反馈的信息来控制所述移动车体的移动，所述摄像系统用于实时采集周围视觉信息；

提供远端监控装置；

建立所述收集机器人与所述远端监控装置的通讯连接；

所述远端监控装置实时接收所述本地控制器及摄像系统传送的信息；

所述远端监控装置发送控制指令至所述本地控制器以控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离和输送作业。

较佳地，所述传感系统包括与所述本地控制器连接的称重传感器；所述本地控制器实时接收所述称重传感器采集的所述收集箱的重量信息；当所述本地控制器判断所述收集箱的重量达到或超出预设值时，则控制所述移动车体倒车返回。

较佳地，所述传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端的若干测距传感器；若干所述测距传感器分别实时测量所述移动车体的左右两侧距所述隧洞的内壁的距离并传送给所述本地控制器；所述远端监控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动车体相对于所述隧洞的内壁的两侧的位置。

较佳地，所述传感系统还包括设置在所述移动车体上的倾角传感器；所述倾角传感器实时采集所述移动车体的倾斜数据并传送至所述本地控制器；当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。

较佳地，所述传感系统包括避障传感器；所述本地控制器实时接收所述避障传感器采集的数据；当所述本地控制器判断前方障碍物与所述收集机器人之间的距离小于预警值时，控制所述收集机器人停止行进或者倒退。

较佳地，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器连接的用于驱动所述移动车体的电机、为所述电机提供电力的电池以及与所述电池电性连接的内燃发电机；所述本地控制器实时采集所述电池的电量情况信息并根据所述电量情况信息控制所述内燃发电机的启停。

较佳地，当所述收集机器人向前行进时，控制所述剥离输送装置向下与所述隧洞底壁贴合以执行剥离、输送动作；当所述收集机器人向后倒退时，控制所述剥离输送装置向上与所述隧洞底壁分离。

较佳地，当所述本地控制器判断所述收集机器人行进至预定的里程时，控制所述收集机器人向后倒退。

与现有技术相比，本发明采用反馈控制，通过摄像系统实时采集周围视觉信息并传送给监控装置，通过传感系统实时采集收集机器人与隧洞内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息，本地控制器可根据传感系统反馈的信息或者外部操控来控制移动车体的行进、倒退、转向及制动，以及剥离输送装置的剥离与输送，藉此本发明的收集机器人能够实现对隧洞底壁海生物等的剥离与收集工作，而且大大减少人工的参与，降低工作强度的同时提升了收集效率；另外，通过收集机器人与远端监控装置的配合使用，无需操控人员进入恶劣的隧洞环境内进行操控，避免了操控人员窒息、中毒等问题的发生，适用于长距离隧洞的海生物等异物的收集工作。

附图说明

图1是本发明实施例用于隧洞的收集机器人的立体结构示意图。

图2是本发明实施例用于隧洞的收集机器人位于隧洞内的示意图。

图3是本发明实施例用于隧洞的收集机器人另一角度的立体结构示意图。

图4是本发明实施例用于隧洞的收集机器人的立体分解结构示意图。

图5是本发明实施例移动车体和聚拢边刷的立体结构示意图。

图6是本发明实施例行走机构的结构示意图。

图7是本发明实施例聚拢边刷工作状态的示意图。

图8是本发明实施例用于隧洞的收集机器人的本地控制系统及远端监控装置的结构示意图。

图9是本发明实施例传感系统的示意图。

图10是本发明实施例用于隧洞的收集机器人系统配合清理机器人使用时的示意图。

图11是本发明实施例收集箱于卸料门关闭卸料口时的立体结构示意图。

图12是本发明实施例收集箱于卸料门关闭卸料口时的另一角度的立体结构示意图。

图13是本发明实施例收集箱于卸料门打开于卸料口时的立体结构示意图。

图14是本发明实施例收集箱中的吊具装置的立体分解结构示意图。

图15是本发明实施例收集箱中的转轴、限位块及阻挡块三者构成一体结构的立体结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图9，本发明提供了一种用于隧洞的收集机器人100，包括移动车体1、安装在移动车体1的剥离输送装置2、收集箱3以及本地控制系统，剥离输送装置2用于将隧洞底壁的海生物剥离、收集并输出至收集箱3，本地控制系统包括本地控制器41、与本地控制器41电性连接的传感系统42以及摄像系统43，传感系统42用于实时采集收集机器人100与隧洞侧壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至本地控制器41，摄像系统43用于实时采集周围视觉信息并传送至至少一监控装置，本地控制器41可根据传感系统42反馈的信息或者外部操控来控制移动车体1的移动，以及剥离输送装置2的剥离与输送。具体地，移动车体1主要包括用于带动移动车体1行走的行走机构11、安装在行走机构11上的支撑底板12以及安装在支撑底板12的驾驶室13。

具体地，传感系统42包括分别设置在移动车体1的左右两侧的前后两端的用于感测移动车体1的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器421，测距传感器421与本地控制器41电性连接；藉此，可以实时检测移动车体1与隧洞的内壁之间的位置关系并对移动车体1的行进进行调整，防止移动车体1与隧洞发生摩擦或碰撞。具体而言，当左侧的测距传感器421测得的数据均一致且右侧的测距传感器421测得的数据均一致时，可得知收集机器人100的行驶方向与隧洞轴线一致，当左右两侧所有测距传感器421测得的数据均一致时，可得知收集机器人100保持在隧洞中心位置；在本实施例中，测距传感器421为超声波传感器，但不应以此为限，亦可以采用红外传感器等。

较佳地，传感系统42还包括设置在移动车体1上且与本地控制器41电性连接的倾角传感器422，当倾角传感器422的倾斜数据超过预警值时，本地控制器41根据测距传感器421反馈的距离测量值调节移动车体1的行走方向。

较佳地，传感系统42包括设置在收集机器人100前后两端的避障传感器423。由于正常作业时清理机器人200与收集机器人100同时在隧洞内前后作业，通过避障传感器423的设置，能够避免因两机器人之间的距离过小而产生碰撞或者与隧洞内壁或者盾构井内壁之间发生碰撞。避障传感器423在感测到障碍物时传送预警信息至本地控制器41，本地控制器41将接收到的避障传感器423的预警信息传送至监控装置，以提醒驾驶室13内的作业人员和/或远程操控者收集机器人100与清理机器人200或者其他物体之间的距离不在安全范围内，通过操控者进行指令的发送使移动车体1停止或者倒退，当然也可以由本地控制器41直接根据避障传感器423的检测数据自动作出反应来控制移动车体1的停车或者倒退。在本实施例中，避障传感器423为超声波传感器，但不应以此为限，亦可以采用红外传感器等传感器。

较佳地，本地控制系统还包括用于检测空气质量的至少一气体传感器424以及至少一温湿度传感器425，以实时检测隧洞内部的空气质量以及温湿度情况，保障作业人员的安全；具体地，气体传感器424包括氧气传感器、二氧化碳传感器以及硫化氢传感器，但不以此为限。在本实施例中，氧气传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器安装于两个箱体(图未示)内，每个箱体中各设有一个氧气传感器、一个二氧化碳传感器及一个硫化氢传感器，其中一个箱体置于驾驶室13内，另一个固定在驾驶室13外，最后以两箱体内的氧气传感器测得的氧气浓度的平均值、二氧化碳传感器测得的二氧化碳浓度的平均值、硫化氢传感器测得的硫化氢浓度的平均值分别作为氧气浓度值、二氧化碳浓度值、硫化氢浓度值，但不应以此为限。

较佳地，摄像系统43包括全景摄像机(图未示)以及分别用于监控收集机器人100的前方和后方的前端摄像机(图未示)和后端摄像机(图未示)，使得监控装置可以接收并显示收集机器人100周围的全方位视觉信息，进而便于操控者根据监控装置显示的视觉信息进行操控；其中，前端摄像机可以同时监控剥离输送装置2的剥离工作。

较佳地，本地控制系统还包括作为监控装置的本地显示控制装置44，本地显示控制装置44采集本地控制器41的信息及摄像系统43传送的信息。本地显示控制装置44设置在移动车体1的驾驶室13内，使得操作者可以在驾驶室13内根据本地显示控制装置44上显示的视觉信息对收集机器人100进行操控，特别是当作为监控装置的远端监控装置5或者远程通讯线路出现故障时的时候。

较佳地，本地控制系统还包括与本地控制器41电性连接的本地电控系统45，本地电控系统45用于接受操控并传送操控信息至本地控制器41，通过本地电控系统45的设置，操控者可以在驾驶室13内结合设置在驾驶室13内的本地显示控制装置44显示的实时视觉信息实现对收集机器人100的操控；本实施例中的收集机器人100主要是通过远端监控装置5来操控，在远端监控装置5或者远程通讯线路出现故障时的时候，本地电控系统45和本地显示控制装置44的设置可以使操控者进入驾驶室13进行应急操控。本地电控系统45包括多个操作按钮(图未示)、手柄(图未示)等操控装置以实现点火、熄火、行进、倒退、急停等功能；本地电控系统45还包括视频开关(图未示)、照明开关(图未示)、油缸开关(图未示)等。

为了保证操作人员的安全，在驾驶室13内设有通风过滤系统(图未示)、防毒面具(图未示)、便携式吸氧器(图未示)等安全防护措施的安装接口，驾驶室13外面两侧还设有后视镜(图未示)等汽车常用配件。

较佳地，本地控制系统还包括近端无线通讯装置46，近端无线通讯装置46用于将本地控制器41和摄像系统43传送的信息传送至远端监控装置5；可选地，近端无线通讯装置46设置在驾驶室13顶面上。

应该注意的是，虽然在本实施例中，摄像系统43采集的视觉信息不经过本地控制器41，而是直接传送至远端监控装置5和/或本地显示控制装置44，但在其他实施例中，摄像系统43亦可以先连接至本地控制器41，再经由本地控制器41将相应的视觉信息传送至远端监控装置5和/或本地显示控制装置44；具体的实现方式不应视为限制，只要摄像系统43采集的视觉信息最后能够传送至远端监控装置5和/或本地显示控制装置44即可。

较佳地，本地控制系统还包括与本地控制器41电性连接的用于驱动移动车体1的电机47以及为电机47提供电力的电池481。具体地，电池481不只是为电机47提供电力，而是作为整个收集机器人100所需动力的来源，包括用于驱动剥离输送装置2的动力来源。在本实施例中，为了方便维护与更换，将电池481悬挂安装在移动车体1的两侧；电机47采用永磁同步电机，具有大力矩区和恒功率区范围宽等优点。

较佳地，本地控制系统还包括与本地控制器41及电池481电性连接的内燃发电机482，本地控制器41根据电池481的电量情况控制内燃发电机482的启动；通过内燃发电机482随时为电池481提供电量补充，解决了电池481的续航问题，使得电池481能够长时间地为收集机器人100提供动力，从而使得收集机器人100能够适合在长距离的隧洞内进行长时间的工作。

较佳地，传感系统42还包括与本地控制器41连接的称重传感器426，称重传感器426用于采集收集箱3的重量信息，本地控制器41根据收集箱3的重量信息控制移动车体1是否倒车返回；通过称重传感器426的设置，使得当收集箱3的重量达到或者超过预设值时，收集机器人100可以实现自动返回。

请参阅图1、图8，具体的，本地控制器41包括车体控制器411和现场控制器412，车体控制器411可根据接收到的传感系统42传送的信息控制移动车体1的移动，现场控制器412直接控制剥离输送装置2，现场控制器412与监控装置通讯连接。由于现场控制器412直接控制剥离输送装置2，响应速度快。较优的，由于收集机器人100工作在潮湿、高温、腐蚀性的恶劣环境中，因此，需要选择可靠性高的通讯方式，在本实施例中，车体控制器411与现场控制器412通过CAN总线通信连接，但不应以此为限。

较佳地，剥离输送装置2安装在移动车体1行进方向的前端；剥离输送装置2可以利用收集机器人100行进时产生的推力来实现对隧洞底壁的海生物等的剥离，从而节约电池能源，且操作简单，简化了收集机器人100的结构。

请参阅图3、图4及图6，具体地，剥离输送装置2包括剥离输送模块21、水平螺旋输送模块22及倾斜螺旋输送模块23，水平螺旋转送模块22包括水平设置的第一筒体221以及设置在第一筒体221内第一螺旋输送单元222，第一筒体221上形成有与剥离输送模块21的上端连通的第一开口2211及与倾斜螺旋输送模块23连通的第二开口2212，倾斜螺旋输送模块23包括第二筒体231及设置在第二筒体231内的第二螺旋输送单元232，第二筒体231的下端通过第二开口2212连通至第一筒体221，第二筒体231的上端形成有与收集箱3相对的输出口233，倾斜螺旋输送模块23倾斜支撑在移动车体1的支撑底板12上的支架14上，倾斜螺旋输送模块23的下端向下穿出支撑底板12，本地控制系统还包括用于驱动倾斜螺旋输送模块23向上从收集箱3上方移开的翻转致动器491，用于驱动剥离输送模块21向下与隧洞底壁贴合以进行海生物的剥离或者向上与隧洞底壁脱离的第一致动器492，用于驱动剥离输送模块21执行输送工作的第二致动器493，用于驱动第一螺旋输送单元222的第三致动器(图未示)以及用于驱动第二螺旋输送单元232的第四致动器494。通过翻转致动器491的设置，当需要将收集箱3从移动车体1上移除时，可以通过对翻转致动器491的控制使其从收集箱3的上方移开以顺利移除收集箱3。

具体地，第二筒体231于支架14和支撑底板12之间套设有套环2311，翻转致动器47为翻转缸，数量为两个，两个翻转缸的前端分别枢接在套环2311的左右两侧，后端分别枢接在支撑底板12上。

在本实施例中，第一致动器492为电动推杆，第二致动器493、第三致动器以及第四致动器494皆为驱动电机，且这些致动器均通过电池481提供电力；翻转缸通过安装在移动车体1上侧的液压泵18来提供动力，液压泵18由电机47驱动。

为了给倾斜螺旋输送模块23提供空间，在本实施例中，驾驶室13安装在支撑底板12前端的一侧，支架14安装在支撑底板12前端的另一侧，支架14顶部形成用于支撑倾斜螺旋输送模块23的一倾斜的支撑凹弧面141；支撑底板12于支架14与收集箱3之间还设有两枢接结构15以与相应的翻转缸枢接。

关于剥离输送装置2的具体结构，请参阅申请号为“201621306174.1”，名称为“一种隧洞海生物收集装置”的实用新型专利，本发明在此不再详述。同时，应该注意的是，本发明的剥离输送装置2不以此为限，其仅仅是本发明的一种具体实现方式而已，本发明的剥离输送装置2还可以是其他各种方式，只要能够将隧洞底壁的海生物等剥离并收集至收集箱3即可。

请参阅图1、图10，较佳地，收集箱3可分离地安装在移动车体1上，从而在出现收集箱3装满或者达到预设重量等情况而需要将收集箱3内的海生物等收集物清掉时，只需控制移动车体1返回至相应的盾构井，然后通过吊装设备300将收集箱3吊至盾构井外，即可将收集箱3内的收集物清掉，接着，通过吊装设备300将收集箱3重新安装至移动车体1上即可，实现了海生物的快速转运，提高工作效率。

较佳地，移动车体1的支撑底板12的周边设有若干弹性导向定位件16，收集箱3安装至支撑底板12上时，若干弹性导向定位件16弹性抵接在收集箱3的外侧壁上以将收集箱3夹设在其间，藉此设计，使得收集箱3能够稳定地安装在移动车体1上，而且，只需通过吊装设备300施加的拉力即可将收集箱3吊起，再次安装时，只需将收集箱3对准若干弹性导向定位件16之间的区域即可实现快速安装，安装及拆卸方便，无需井下人工操作。

请参阅图5，较佳地，支撑底板12和收集箱3的底部均形成有若干导流槽121，以便于及时过滤和排放收集箱3中的海生物的水分，增加收集箱3的有效容量。

以下将对本发明实施例的收集箱3进行具体的描述，以下描述不应视为对本发明的限制。

请参阅图11至图15，收集箱3包括导流板31及具有中空结构的箱体32。中空结构形成收集腔321及位于收集腔321上方的入料口322，导流板31位于收集腔321内，导流板31沿箱体32的上下方向倾斜布置，且导流板31的上端朝靠近收集腔321的中心处布置，导流板31的下端朝靠近收集腔321的侧向腔壁处布置。具体地，在本实施例中，导流板31为两个，两个导流板31以收集腔321之中心呈相对设置，使相对的导流板31之间围成八字结构，更利于物料藉由围成八字结构的导流板31均匀地流向收集腔321的四周各处；当然，于其它实施例中，两个导流板31以收集腔321之中心呈相邻设置，故不限于此；同样，于其它实施例中，导流板31的数量根据实际需要可设置为三个、四个或五个不等，故导流板31的数量不以此为限。较优的是，导流板31呈角度可调的安装于收集腔321的侧向腔壁上内，以根据实际需要而调整导流板31的角度，以适应于对不同的物料导流，但不以此为限。其中，为使得收集箱3更顺畅地安装于移动车体1上，故箱体32的外侧壁上设有导向条323，导向条323沿箱体32的长度方向布置，同时，导向条323还可沿箱体32的宽度方向布置，以增加收集箱3的强度。更具体地，如下：

请参阅图12、图13及图15，收集箱3还包括卸料门33及卸料操作组件34。收集腔321的下方具有卸料口324，卸料门33与箱体32枢接，卸料门33选择性地相对箱体32枢转以打开或闭合卸料口324，卸料操作组件34安装于箱体32上并允许或禁止卸料门33打开或闭合卸料口324，较优的是，卸料门33相对箱体32向下枢转而打开卸料口324，卸料门33相对箱体32向上枢转而闭合卸料口324，以便于本收集箱3的卸料操作；同时，卸料门33为两个，每个卸料门33对应一个卸料操作组件34，当然，在其他实施例中，卸料门33为一个时，卸料操作组件34为一个；当卸料门33为三个时，卸料操作组件34为三个，故卸料门33与卸料操作组件34的数量不以此为限。具体地，于本实例中，卸料门33位于收集腔321的下端内，且卸料门33与收集腔321的侧向腔壁枢接。同时，卸料门33上设有多个排水孔331，较优的是，所有排水孔331呈均匀分布，以藉由均匀分布的排水孔331减少收集腔321内的积水，有利于减轻收集腔321负担，实现更大的装载率。值得注意者，于其它实施例中，可根据实际需要不设置排水孔331，但不以此为限。

请参阅图12、图13及图15，卸料操作组件34包含转轴341、配挡件342及沿转轴341径向凸出的阻挡块343和限位块344。转轴341穿置于箱体32的下端处，阻挡块343位于箱体32内，限位块344位于箱体32外，配挡件342活动地安装于箱体32外并与限位块344同侧布置，阻挡块343在卸料门33闭合卸料口324时抵挡于卸料门33的下方以阻挡卸料门33向下打开卸料口324，配挡件342与限位块344抵挡配合以阻挡转轴341转动；操作使配挡件342释放对限位块344的阻挡，则转轴341的转动使阻挡块343向下脱离对卸料门33的抵挡而允许卸料门33打开卸料口324。

具体地，在本实施例中，配挡件342呈插拔地布置，以便于配挡件342的操作；较优的是，配挡件342为固定销，但不以此为限。

同时，阻挡块343至少为两个且沿转轴341的轴向相隔开布置，较优的是，所有的阻挡块343沿转轴341的轴向排列成行，从而使得阻挡块343阻止卸料门33打开的同时，节省阻挡块343材料且提供均匀稳定的支撑力；当然，在其它实施例中，阻挡块343可以是一个，不以此为限；具体地，于本实施例中，阻挡块343及限位块344各为凸轮结构，以使得配挡件342与限位块344抵挡配合时，以及阻挡块343阻挡卸料门33打开时均具达到圆滑过度，有利于减少对限位块344及阻挡块343的磨损。举例而言，于本实施例中，转轴341、限位块344及阻挡块343三者共同构成一体结构，使得限位块344和阻挡块343跟随转轴341一起转动时，实现限位块344、阻挡块343及转轴341三者同步，同时，防止当转轴341转动而限位块344与阻挡块343转动反应慢或不转动的情况发生，因而使得卸料操作组件34的工作更稳定可靠。可选择的是，于本实施例中，阻挡块343与限位块344的凸出方向相异，以藉由其凸出方向相异，故实现卸料门33闭合卸料口324时，配挡件342穿置于箱体32外侧并阻挡限位块344的转动，在限位块344被阻挡的情况下，同时阻挡块343位于卸料门33的下方并阻止卸料门33向下张开，由此实现卸料门33闭合卸料口324；当实现卸料门33开启卸料口324时，拔出配挡件342，此时的限位块344失去配挡件342的阻挡，同时阻挡块343在卸料门33及其承载的重力作用下被带动转动，卸料门33脱离阻挡块343的束缚从而开启卸料口324；因此，卸料门33对卸料口324的开闭与配挡件342对限位块344的限位是同步的。

如图11至图14所示，收集箱3还包括辅助将箱体32吊运的吊具装置35。吊具装置35包含横跨于箱体32上的吊具351及连接头352，箱体32具有与吊具351配合的吊点353，连接头352使吊具351与吊点353连接，较优的是，连接头352使吊具351与吊点353呈可拆卸连接，以根据实际情况的需要更换或者拆卸吊具351。具体地，于本实施例中，吊点353分别位于箱体32相对应的两外侧壁上，当然，吊点353还可以位于箱体32相对应的两外侧壁上方，不以此为限；较优的是，吊点353为四个并呈前后、左右对称地设置于箱体32外侧；且吊点353为带有穿孔的凸块状，当然，在其他实施例中，吊点353可为设置于箱体32上且呈前后、左右对称分布的穿孔，不以此为限。

同时，连接头352为螺纹连接头，螺纹连接头穿过吊点353再与吊具351螺纹连接，以便于吊具装置35与箱体32之间的装卸。

再者，吊具351为管形结构；具体地，吊具351包含横跨于箱体32上方的横跨管3511、与横跨管3511的第一端固定的第一侧管3512及与横跨管3511的第二端固定的第二侧管3513，箱体32沿横跨管3511的横跨方向位于第一侧管3512与第二侧管3513之间；较优的是，第一侧管3512与第二侧管3513各为倒V字形结构。由于倒V字形结构属于稳定的三角形结构，故能保证吊具351的稳定性，使吊具351更耐用。更具体地，横跨管3511具有吊环结构3514，藉由吊环结构3514，方便起吊装置与之连接吊起，较优的是，第一侧管3512、第二侧管3513、横跨管3511与吊环结构3514呈一体连接结构，从而使得吊具351更加坚固耐用。

结合附图，收集箱3的工作原理进行说明：当需要锁紧卸料门33时，将卸料门33翻转至与转轴341平行，用户使限位块344往配挡件342的方向扭转，从而使阻挡块343抵在卸料门33下方，将配挡件342插进箱体32的外侧并位于阻止限位块344转动的那一侧，因而实现对卸料门33的锁紧；当需要卸料时，拔出配挡件342，限位块344脱离配挡件342的阻挡的同时，阻挡块343受到卸料门33及其承载的重力作用下被带动转动，从而卸料门33脱离阻挡块343的束缚而打开卸料口324。当需要吊运收集箱3时，将吊具351与吊点353通过连接头352固定，再使用起吊装置等勾住吊环结构3514实现吊装及其转运。

收集箱3藉由导流板31位于收集腔321内并沿箱体32上下方向倾斜布置，故导流板31可将收集腔321分成若干部分，合理利用收集腔的空间，提高装载率；且导流板31的上端朝靠近收集腔321的中心布置，导流板31的下端朝靠近收集腔321侧向腔壁处布置，方便将料先从两侧装满后往中间加满，达到空间合理利用、提高装载率的效果，且结构简单。

请参阅图1，较佳地，收集机器人100还包括受本地控制器41控制的安装在移动车体1左右两侧的聚拢边刷6，聚拢边刷6向外超出移动车体1并可自内向外地向上倾斜设置。更佳地，两侧的聚拢边刷6的外侧分别与隧洞的弧形内壁的底端对应，以将清理隧洞的弧形内壁时，其底端残留的海生物等进行清理并聚拢至移动车体1的底部，当采用安装在移动车体1前端的剥离输送装置2时，收集机器人100下次经过时即可将聚拢边刷6聚拢的海生物等进行收集。较优的，本实施例中，聚拢边刷6采用钢丝刷。

较佳地，收集机器人100还包括受本地控制器41控制的安装在移动车体1的支撑底板12底壁中部的清扫盘(图未示)，清扫盘具有比剥离输送模块21稍高的工作位置，剥离输送模块21的底端中部形成缺口(图未示)，从而可以适用在隧洞底壁中部形成有凸起的情况，比如隧洞底壁中部因为埋设有电缆而形成的凸出于隧洞底壁的结构。在本实施例中，沿支撑底板12的前后方向间隔设置有两个清扫盘；清扫盘优选为钢刷盘。

请参考图6，具体地，聚拢边刷6及清扫盘均由液压泵18来提供动力。

请参考图1、图8，本发明的另一实施例提供了一种用于隧洞的收集机器人系统，包括上述的用于隧洞的收集机器人100及与本地控制器41无线通讯连接的远端监控装置5，远端监控装置5采集本地控制器41和摄像系统43发送的信息并通过本地控制器41控制移动车体1及剥离输送装置2；应该注意的是，此处的摄像系统43的信息传送至远端监控装置5的方式包括直接传送至远端监控装置5，也包括通过本地控制器41传送至远端监控装置5，而且不以此为限。在应用在取水隧洞进行海生物等的收集时，远端监控装置5置于陆域侧的盾构井外。

在本实施例中，用于隧洞的收集机器人系统还包括远端无线通讯装置7，远端监控装置5通过远端无线通讯装置7与近端无线通讯装置46通信，进而与本地控制器41及摄像系统43通信。

请参考图1、图8，本发明的又一实施例提供了一种用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，包括:

提供收集机器人100，收集机器人100包括移动车体1、安装在移动车体1的剥离输送装置2、收集箱3以及本地控制系统，剥离输送装置2用于将隧洞底壁的海生物剥离、收集并输出至收集箱3，本地控制系统包括本地控制器41、与本地控制器41电性连接的传感系统42以及摄像系统43，传感系统42用于实时采集收集机器人100与隧洞内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至本地控制器41，本地控制器41根据传感系统42实时反馈的信息来控制移动车体1的移动，摄像系统43用于实时采集周围视觉信息；

提供远端监控装置5；

建立收集机器人100与远端监控装置5的通讯连接；

远端监控装置5实时接收本地控制器41及摄像系统43传送的信息；

远端监控装置5发送控制指令至本地控制器41以控制移动车体1的移动以及剥离输送装置2的剥离、输送作业。移动车体1的移动包括行进、停止、后退、转向等。

较佳地，传感系统42还包括与本地控制器41连接的称重传感器426；本地控制器41实时接收称重传感器426采集的收集箱3的重量信息；当本地控制器41判断收集箱3的重量达到或超出预设值时，则控制移动车体1倒车返回。

较佳地，传感系统42包括分别设置在移动车体1的左右两侧的前后两端的若干测距传感器421；若干测距传感器421实时测量移动车体1的左右两侧距隧洞的内壁的距离并传送给本地控制器41；远端监控装置5根据若干测距传感器421的距离测量值模拟显示移动车体1相对于隧洞的内壁的两侧的位置。

较佳地，传感系统42还包括设置在移动车体1上的倾角传感器422；倾角传感器422实时采集移动车体1的倾斜数据并传送至本地控制器41；当倾角传感器422的倾斜数据超过预警值时，本地控制器41根据测距传感器421反馈的距离测量值调节移动车体1的行走方向。

较佳地，传感系统42包括避障传感器423；本地控制器41实时接收避障传感器423采集的数据，当判断前方障碍物与收集机器人100之间的距离小于预警值时，控制收集机器人100停止行进或者倒退。

较佳地，本地控制系统还包括与本地控制器41连接的用于驱动移动车体1的电机47、为电机47提供电力的电池481以及与电池481电性连接的内燃发电机482；本地控制器41实时采集电池481的电量情况信息并根据电量情况信息控制内燃发电机482的启动。

较佳地，当收集机器人100向前行进时，控制第一致动器492驱动剥离输送装置2向下与隧洞底壁贴合以执行剥离、输送动作；当收集机器人100向后倒退时，控制第一致动器492驱动剥离输送装置2向上与隧洞底壁分离。

较佳地，当本地控制器41判断收集机器人100行进至预定里程时，控制收集机器人100向后倒退。在实施例中，可以设定从靠近陆域侧盾构井的起始位置至靠近海域侧盾构井的终点位置的里程为预定里程，当收集机器人100从起始位置行进至终点位置时，即自动倒退至起始位置。

以下将以本发明实施例的收集机器人系统应用在取水隧洞进行海生物等的收集时为例描述其工作过程。应该注意的是，不应将该工作过程视作对本发明的限制。

首先，通过吊装设备300将收集机器人100从陆域侧的盾构井外吊运至盾构井内，然后启动收集机器人100；接着，通过远程监控装置5发送指令调整移动车体1的位置并控制移动车体1沿隧洞行进，并控制第一致动器492驱动剥离输送模块21向下翻转贴近隧洞底壁以借助移动车体1行进产生的推力进行海生物进行剥离以及控制第二致动器493、第三致动器及第四致动器494以使剥离输送模块21、水平螺旋输送模块22和倾斜螺旋输送模块23将剥离输送模块21剥离的海生物输送至收集箱3；由于在实际工作时，收集机器人100位于清理机器人200的后方，所以需要通过远端监控装置5实时观察收集机器人100与清理机器人200之间的距离是否在安全距离之外，当观察到两机器人之间的距离较小时，可以通过远端监控装置5发送指令以控制收集机器人100停止或者倒退；当观察到收集机器人100行进至靠近海域侧盾构井的终点位置时，发送指令控制收集机器人100退回，当然，也可以是通过检测收集机器人100的行进里程是否达到预设值，然后由本地控制器41控制收集机器人100自动退回；当观察到收集箱3装满后，可以通过远端监控装置5发送指令控制收集机器人100返回至陆域侧的盾构井，或者当称重传感器426检测到收集箱3的重量达到或者超过预设值时，本地控制器41控制收集机器人100自动返回至陆域侧的盾构井；接着，通过吊装设备300将收集箱3吊出至外侧以将海生物等异物卸掉，然后再将收集箱3重新装设在移动车体1上。

与现有技术相比，本发明采用反馈控制，通过摄像系统43实时采集周围视觉信息并传送给监控装置，通过传感系统42实时采集收集机器人100与隧洞内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息，本地控制器41可根据传感系统42反馈的信息或者外部操控来控制移动车体1的行进、倒退、转向及制动，以及剥离输送装置2的剥离与输送，藉此本发明的收集机器人100能够实现对隧洞底壁海生物等的剥离与收集工作，而且大大减少人工的参与，降低工作强度的同时提升了收集效率；另外，通过收集机器人100与远端监控装置5的配合使用，无需操控人员进入恶劣的隧洞环境内进行操控，避免了操控人员窒息、中毒等问题的发生，适用于长距离隧洞的海生物等异物的收集工作。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。应该注意的是，本发明定义隧洞的底部的水平部分为底壁，除底壁以外的部分为隧洞的内壁。本发明不限制使用在海域的取水隧洞进行海生物等的剥离、收集等，也可以使用在其他需要进行异物清理的环境。

Claims (31)

1.一种用于隧洞的收集机器人，其特征在于，包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将所述隧洞底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器电性连接的传感系统以及摄像系统，所述传感系统用于实时采集所述收集机器人与所述隧洞侧壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述摄像系统用于实时采集周围视觉信息并传送至至少一监控装置，所述本地控制器可根据所述传感系统反馈的信息或者外部操控来控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离与输送。

2.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端的用于感测所述移动车体的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器，所述测距传感器与所述本地控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述传感系统还包括设置在所述移动车体上且与所述本地控制器电性连接的倾角传感器，当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。

4.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述传感系统包括设置在所述收集机器人前后两端的避障传感器。

5.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述摄像系统包括全景摄像机以及分别用于监控所述收集机器人的前方和后方的前端摄像机和后端摄像机。

6.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述本地控制系统还包括作为所述监控装置的本地显示控制装置，所述本地显示控制装置采集所述本地控制器的信息及所述摄像系统传送的信息。

7.根据权利要求6所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器电性连接的本地电控系统，所述本地电控系统用于接受操控并传送操控信息至所述本地控制器。

8.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述本地控制系统还包括近端无线通讯装置，所述近端无线通讯装置用于将所述本地控制器和摄像系统传送的信息传送至作为所述监控装置的远端监控装置。

9.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器电性连接的用于驱动所述移动车体的电机以及为所述电机提供电力的电池。

10.根据权利要求9所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器及所述电池电性连接的内燃发电机，所述本地控制器根据所述电池的电量情况控制所述内燃发电机的启停。

11.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述传感系统还包括与所述本地控制器电性连接的称重传感器，所述称重传感器用于采集所述收集箱的重量信息，所述本地控制器根据所述收集箱的重量信息控制所述移动车体是否倒车返回。

12.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述本地控制器包括车体控制器和现场控制器，所述车体控制器可根据接收到的所述传感系统传送的信息控制所述移动车体的移动，所述现场控制器直接控制所述剥离输送装置，所述现场控制器与所述监控装置通讯连接。

13.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述剥离输送装置安装在所述移动车体行进方向的前端并利用所述移动车体的行进推力将所述隧洞底壁的异物剥离。

14.根据权利要求13所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述剥离输送装置包括剥离输送模块、水平螺旋输送模块及倾斜螺旋输送模块，所述水平螺旋转送模块包括水平设置的第一筒体以及设置在所述第一筒体内第一螺旋输送单元，所述第一筒体上形成有与所述剥离输送模块的上端连通的第一开口及与所述倾斜螺旋输送模块连通的第二开口，所述倾斜螺旋输送模块包括第二筒体及设置在所述第二筒体内的第二螺旋输送单元，所述第二筒体的下端通过所述第二开口连通至所述第一筒体，所述第二筒体的上端形成有与所述收集箱相对的输出口，所述移动车体具有一支撑底板，所述支撑底板上安装有一支架，所述倾斜螺旋输送模块倾斜支撑在所述支架上，所述倾斜螺旋输送模块的下端向下穿出所述支撑底板，所述本地控制系统还包括用于驱动所述倾斜螺旋输送模块向上从所述收集箱上方移开的翻转致动器，用于驱动所述剥离输送模块向下与所述隧洞底壁贴合以进行异物的剥离或者向上与所述隧洞底壁脱离的第一致动器，用于驱动所述剥离输送模块执行输送工作的第二致动器，用于驱动所述第一螺旋输送单元的第三致动器以及用于驱动第二螺旋输送单元的第四致动器。

15.根据权利要求14所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述第二筒体于所述支架和所述支撑底板之间套设有套环，所述翻转致动器为翻转缸，数量为两个，两个所述翻转缸的前端分别枢接在所述套环的左右两侧，后端分别枢接在所述支撑底板上。

16.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述收集箱可分离地安装在所述移动车体的支撑底板上。

17.根据权利要求16所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述移动车体的支撑底板的周边设有若干弹性导向定位件，所述收集箱安装至所述支撑底板上时，若干所述弹性导向定位件弹性抵接在所述收集箱的外侧壁上以将所述收集箱夹设在其间。

18.根据权利要求16所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述支撑底板和所述收集箱的底部均形成有若干导流槽。

19.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述收集箱包括具有中空结构的箱体，所述中空结构形成收集腔及位于所述收集腔上方的入料口，所述收集箱还包含位于所述收集腔内的导流板，所述导流板沿所述箱体的上下方向倾斜布置，且所述导流板的上端朝靠近所述收集腔的中心处布置，所述导流板的下端朝靠近所述收集腔的侧向腔壁处布置。

20.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体的左右两侧的聚拢边刷，所述聚拢边刷向外超出所述移动车体并可自内向外地向上倾斜设置。

21.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体的支撑底板的底面中部的清扫盘，所述清扫盘具有比所述剥离输送模块稍高的工作位置，所述剥离输送模块的底端中部设有缺口。

22.根据权利要求1所述的用于隧洞的收集机器人，其特征在于，所述本地控制系统还包括用于检测空气质量的至少一气体传感器以及至少一温湿度传感器。

23.一种用于隧洞的收集机器人系统，其特征在于，包括如权利要求1至22任一项所述的用于隧洞的收集机器人及与所述本地控制器无线通讯连接的远端监控装置，所述远端监控装置采集所述本地控制器和所述摄像系统发送的信息并通过所述本地控制器控制所述移动车体及所述剥离输送装置。

24.一种用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，包括:

提供收集机器人，所述收集机器人包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将所述隧洞底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器电性连接的传感系统以及摄像系统，所述传感系统用于实时采集所述收集机器人与所述隧洞内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述本地控制器根据所述传感系统实时反馈的信息来控制所述移动车体的移动，所述摄像系统用于实时采集周围视觉信息；

提供远端监控装置；

建立所述收集机器人与所述远端监控装置的通讯连接；

所述远端监控装置实时接收所述本地控制器及摄像系统传送的信息；

所述远端监控装置发送控制指令至所述本地控制器以控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离和输送作业。

25.根据权利要求24所述的用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，

所述传感系统包括与所述本地控制器连接的称重传感器；

所述本地控制器实时接收所述称重传感器采集的所述收集箱的重量信息；

当所述本地控制器判断所述收集箱的重量达到或超出预设值时，则控制所述移动车体倒车返回。

26.根据权利要求24所述的用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，

所述传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端的若干测距传感器；

若干所述测距传感器分别实时测量所述移动车体的左右两侧距所述隧洞的内壁的距离并传送给所述本地控制器；

所述远端监控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动车体相对于所述隧洞的内壁的两侧的位置。

27.根据权利要求26所述的用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，

所述传感系统还包括设置在所述移动车体上的倾角传感器；

所述倾角传感器实时采集所述移动车体的倾斜数据并传送至所述本地控制器；

当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。

28.根据权利要求24所述的用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，

所述传感系统包括避障传感器；

所述本地控制器实时接收所述避障传感器采集的数据；

当所述本地控制器判断前方障碍物与所述收集机器人之间的距离小于预警值时，控制所述收集机器人停止行进或者倒退。

29.根据权利要求24所述的用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，

所述本地控制系统还包括与所述本地控制器连接的用于驱动所述移动车体的电机、为所述电机提供电力的电池以及与所述电池电性连接的内燃发电机；

所述本地控制器实时采集所述电池的电量情况信息并根据所述电量情况信息控制所述内燃发电机的启停。

30.根据权利要求24所述的用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，

当所述收集机器人向前行进时，控制所述剥离输送装置向下与所述隧洞底壁贴合以执行剥离、输送动作；

当所述收集机器人向后倒退时，控制所述剥离输送装置向上与所述隧洞底壁分离。

31.根据权利要求24所述的用于隧洞的收集机器人系统的控制方法，其特征在于，当所述本地控制器判断所述收集机器人行进至预定的里程时，控制所述收集机器人向后倒退。