CN110284582A - 下水道清淤机器人、清淤设备和清淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种下水道清淤机器人，包括：支撑装置，其用于将机器人支撑在下水道的内壁上；爬行装置，其用于与支撑装置配合以使机器人在下水道内运动；清淤作业装置，其连接至支撑装置，用于在下水道内执行清淤作业；以及流体驱动装置，其用于为支撑装置、爬行装置和清淤作业装置提供动力。根据本发明的下水道清淤机器人能够在下水道内自行移动，并且通过流体驱动装置驱动作业，最大限度地减少了人工操作，提高了清淤作业效率。本发明还涉及相关的下水道清淤设备以及清淤方法。

Description

下水道清淤机器人、清淤设备和清淤方法

技术领域

本发明涉及下水道清淤机械，具体涉及一种下水道清淤机器人以及相应的清淤设备和清淤方法。

背景技术

下水道作为城市重要的基础设施，其规模随着城市人口的扩张不断壮大管网规模，每天排入下水道的污水与生活垃圾(含有油脂、结垢物、缠绕物等)，还有随雨水带入的地面泥沙，经年积累使得下水道淤积堵塞。一些老旧的下水道由于当初设计标准较低，淤积堵塞的现象更加突出，严重影响了下水道的正常排水功能，由于下水道清淤疏通普遍存在施工难度大、安全性差、成本高的问题，有些地方的下水道只能废弃重建。

目前比较先进的高压喷水推进式下水道清淤疏通工具(俗称水老鼠)只能疏通直径500mm以下的小管径下水道，少数超高压的喷水推进型清淤疏通工具最大也只能疏通直径1000mm的中小管径下水道。

对于大管径下水道，通常只能采用人工进到下水道内疏通。这种清淤疏通方式不仅劳动强度大、效率低，而且下水道内存在有害气体，工人在这种受限空间内作业的危险性很高。

在下水道内采用机器人清淤是一种安全、高效的方法，相关的机器人设计方案也较多，但是这些方案中描述的机器人大多采用连杆机构支撑、电力驱动转轮进退和机械搅拌疏通淤积物，存在可靠性差、故障率高、容易漏电引发安全事故、下水道的恶劣环境容易损坏机电部件等问题，不容易推广。

因此，有必要提出一种新的用于下水道清淤的机器。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述技术问题中至少一个方面，本发明的实施例提供了一种新型的下水道清淤机器人。

根据本发明的一个方面，提供了一种下水道清淤机器人，包括：

支撑装置，所述支撑装置用于将所述机器人支撑在下水道的内壁上；

爬行装置，所述爬行装置用于与所述支撑装置配合以使所述机器人在下水道内运动；

清淤作业装置，所述清淤作业装置连接至所述支撑装置，用于在下水道内执行清淤作业；以及

流体驱动装置，所述流体驱动装置用于为所述支撑装置、所述爬行装置和所述清淤作业装置提供动力。

可选地，所述支撑装置包括第一支撑装置和第二支撑装置，所述爬行装置设置在所述第一支撑装置与所述第二支撑装置之间。

例如，所述第一支撑装置和所述第二支撑装置均包括：

筒状本体，以及

可伸缩地设置在所述筒状本体的侧壁上的伸缩支腿。

可选地，所述伸缩支腿包括：

设置在所述筒状本体的侧壁上的伸缩机构，以及

设置在所述伸缩机构的远离所述筒状本体的端部上的支撑端脚。

可选地，所述支撑端脚在垂直于所述伸缩机构的轴向方向的平面内的横截面积大于所述伸缩机构在垂直于其轴向方向的平面内的横截面积。

可选地，所述支撑端脚由压缩变形后增大与下水道接触面积的材料制成。

可选地，在所述第一支撑装置的筒状本体的远离所述第二支撑装置的端部上设置有高压流体管道接口，用于向所述流体驱动装置提供高压流体以及向所述清淤作业装置提供冲洗水，所述第一支撑装置的筒状本体的另一端部与所述爬行装置连接。

可选地，所述第二支撑装置的筒状本体的靠近所述第一支撑装置的端部与所述爬行装置连接，所述第二支撑装置的筒状本体的另一端部与所述清淤作业装置连接。

例如，所述第一支撑装置和所述第二支撑装置均包括三个伸缩支腿。

可选地，所述爬行装置包括：与所述第一支撑装置和所述第二支撑装置连接的爬行伸缩机构以及用于引导所述爬行伸缩机构的伸缩动作的伸缩引导机构。

可选地，所述爬行伸缩机构包括与所述第二支撑装置固定地连接的爬行伸缩杆和与所述第一支撑装置固定地连接的伸缩套筒。

可选地，所述清淤作业装置包括：

设置在所述第二支撑装置的筒状本体上的摆动器、设置在所述摆动器上的弹性连接装置以及与所述弹性连接装置连接的碾压喷水刨头。

例如，所述摆动器的摆动角度为-360度～360度。

可选地，所述弹性连接装置包括能够调节所述碾压喷水刨头从所述摆动器伸出的长度的刨头伸缩架和设置在所述刨头伸缩架的端部的弹性调节机构。当所述碾压喷水刨头通过所述弹性调节机构被压在下水道内壁上并通过所述摆动器摆动时，所述碾压喷水刨头能够被动地自转，并且能够通过所述弹性调节机构的变形使所述碾压喷水刨头在下水道内壁表面上沿障碍物提供的阻力的方向转动，所述碾压喷水刨头相对于其原始位置的转动范围在-45度至45度角度内。

可选地，所述碾压喷水刨头的外部轮廓为中间粗两头细的纺锤形。

可选地，所述碾压喷水刨头包括具有曲线型凹槽和/或凸肋的表面和中空的内部。

例如，所述曲线型为三维螺旋线型或三维放射线型。

可选地，在所述碾压喷水刨头的表面设置有喷水孔。

根据本发明的另一个方面，提供了一种下水道清淤设备，包括如上所述的任一中下水道清淤机器人和机器人辅助系统，其中，所述机器人辅助系统包括与所述下水道清淤机器人的所述高压流体管道接口连接的多芯组合管线，所述机器人辅助系统通过所述多芯组合管线为所述下水道清淤机器人提供动力。

可选地，所述机器人辅助系统包括为所述下水道清淤机器人提供动力源的动力供应子系统和为所述下水道清淤机器人提供冲洗水的冲洗水供应子系统，其中，通过所述多芯组合管线将动力源和冲洗水输送到所述下水道清淤机器人。

可选地，所述机器人辅助系统还包括用于收纳或释放所述多芯组合管线的管线收放子系统。

可选地，所述机器人辅助系统还包括控制整个设备的运转的控制子系统；

其中，所述控制子系统通过所述多芯组合管线控制所述下水道清淤机器人。

根据本发明的另一个发明，提供了一种利用上述的任一中所述的下水道清淤设备进行下水道清淤的方法，包括以下步骤：

S1，将下水道清淤机器人相对固定的设置在下水道内；

S2，控制所述下水道清淤机器人在一定区域内进行清淤作业；

S3，在完成一定区域内的清淤作业之后，使下水道清淤机器人运动至未清淤区域，并使所述下水道清淤机器人相对固定的设置在下水道内，控制所述下水道清淤机器人执行清淤作业，直至完成需要清淤的下水道的清淤作业为止；

S4，将所述下水道清淤机器人移出下水道。

进一步地，所述步骤S1包括：

S11，人工辅助将所述下水道清淤机器人从下水道的检查井口吊装到检查井内，并将所述水道清淤机器人完整推入下水道口内安放妥当；

S12，控制所述下水道清淤机器人的第一支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第一支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；

S13，控制所述下水道清淤机器人的第二支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第二支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值。

进一步地，在步骤S11之后还包括以下步骤：

启动设置在地面上的机器人辅助系统，并对下水道清淤设备进行自检，对自检发现的问题进行调整。

进一步地，在步骤S12之后还包括以下步骤：控制所述下水道清淤机器人的爬行伸缩机构伸出，使所述第一支撑装置和第二支撑装置相对远离地移动一定距离。

可选地，所述步骤S2还包括：

S21，控制下水道清淤机器人的摆动器左右摆动，同时控制碾压喷水刨头的伸缩架伸出并达到预设伸出力，使得所述碾压喷水刨头对下水道内壁的淤塞物进行碾压捣碎作业；

S22，控制所述碾压喷水刨头喷水，将碾压捣碎后的淤塞物冲洗成为泥浆。

进一步地，所述步骤S3中的使下水道清淤机器人运动至未清淤区域的步骤包括：

S31，控制所述下水道清淤机器人的所述第一支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第一支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S32，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构缩回，使第一支撑装置与第二支撑装置相向移动一定距离；

S33，控制所述下水道清淤机器人的第一支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第一支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；

S34，控制所述下水道清淤机器人的所述第二支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第二支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S35，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构伸出，使所述第一支撑装置与所述第二支撑装置相对远离地移动一定距离；

S36，控制所述下水道清淤机器人的第二支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第二支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；反复执行步骤S31-S36，直到所述下水道清淤机器人移动至未清淤区域。

进一步地，在执行步骤S32的同时执行以下步骤：

管线收放子系统向下水道内释放相应长度的多芯组合管线。

进一步地，其特征在于，所述步骤S4中的将所述下水道清淤机器人移出下水道的步骤包括：

S41，控制所述下水道清淤机器人的所述第二支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第二支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S42，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构缩回，使第一支撑装置与第二支撑装置相向移动一定距离；

S43，控制所述下水道清淤机器人的第二支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第二支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；

S44，控制所述下水道清淤机器人的所述第一支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第一支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S45，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构伸出，使所述第一支撑装置与所述第二支撑装置相对远离地移动一定距离；

S46，控制所述下水道清淤机器人的第一支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第一支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；反复执行步骤S41-S46，直到所述下水道清淤机器人移动至所需位置。

进一步地，在执行步骤S42的同时执行以下步骤：

管线收放子系统从下水道内收回相应长度的多芯组合管线。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)采用高压流体作为机器人的动力，安全可靠、效率高、环境适应能力强。

(2)以摆动碾压、喷水冲击的方式疏通淤积物，清淤速度快效率高，大幅度降低清淤工作的劳动强度和危险性。

(3)最大限度地减少了人工操作，作业速度可以达到人工清淤的2倍以上，完全可以适应较大直径的下水道无人清淤，取得了较好的技术效果。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1是根据本发明的下水道清淤机器人的一个实施例的正视图。

图2是根据本发明的下水道清淤机器人的一个实施例的立体图。

图3是根据本发明的下水道清淤机器人的清淤作业装置的放大的立体图。

图4是示出根据本发明的下水道清淤机器人的处于作业状态的清淤作业装置的示意图。

图5是根据本发明的下水道清淤设备的示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

需要说明的是，当组件被称为″固定″于另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是″连接″另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是″设置″于另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式做详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

根据本发明的一个示例性实施例，提供了一种新型的下水道清淤机器人1，如图1所示，该下水道清淤机器人1可以包括用于将机器人1支撑在下水道的内壁上的支撑装置11、用于与支撑装置11配合以使机器人在下水道内运动的爬行装置12、连接至支撑装置11并用于在下水道内执行清淤作业的清淤作业装置13以及用于为支撑装置11、爬行装置12和清淤作业装置13提供动力的流体驱动装置。

支撑装置11可以包括第一支撑装置111和第二支撑装置112，爬行装置12设于第一支撑装置111和第二支撑装置112之间，并且爬行装置12的两端分别与第一支撑装置111和第二支撑装置112连接。

第一支撑装置111和第二支撑装置112的具体结构可以根据不同需求来设计，例如，第一支撑装置111和第二支撑装置112可以具有相同的结构。如图1和图2所示，在图示的实施例中，第一支撑装置111可以包括筒状本体1111，以及可伸缩地设置在筒状本体1111的侧壁上的伸缩支腿1112，优选地，第一支撑装置111可以包括三个伸缩支腿1112，以能够相对于下水道的内壁稳定地保持清淤机器人1，并且还能够适应下水道发生上下或左右弯曲等情况。

具体的，伸缩支腿1112通过设置在筒状本体1111的侧壁上的孔、槽或凹凸结构等构造与筒状本体1111连接。比如，伸缩支腿1112可以通过设置在筒状本体1111的侧壁上的通孔固定在筒状本体1111上，或者可以通过设置在筒状本体1111的侧壁上的凸台固定在筒状本体1111上。当然，伸缩支腿1112可以通过本领域已知的其他任何方式固定在筒状本体1111上。

进一步地，伸缩支腿1112可以包括设置在筒状本体1111的侧壁上的伸缩机构1112a，以及设置在伸缩机构1112a的远离筒状本体1111的端部上的支撑端脚1112b。清淤机器人1可以通过伸缩支腿1112的伸缩机构1112a实现支撑端脚1112b的伸出与缩回，从而实现清淤机器人1相对于下水道内壁的固定和活动。

进一步地，支撑端脚1112b可以由压缩变形后增大与下水道接触面积的材料制成，并且在垂直于伸缩机构1112a的轴向方向的平面内的横截面积大于伸缩机构1112a在垂直于其轴向方向的平面内的横截面积。这样，可以当伸缩机构1112a伸出使得支撑端脚1112b与下水道内壁接触时，使支撑端脚1112b与下水道内壁具有较大的接触面积，并且支撑端脚1112b可以由比如为橡胶的柔性材料制成，由此可以在支撑端脚1112b与下水道内壁之间承受较大压力的情况下，增大支撑端脚1112b与下水道的接触面积，从而使得机器人对下水道内壁的压强减小，避免对支撑端脚1112b造成破坏。并且还可以由此更加稳固地将机器人支撑在下水道内。

在进一步较佳的实施例中，伸缩支腿1112上可以安装有环境检测仪、定位仪等仪器，用于对下水道内的环境状况进行检测、定位等，从而可以通过下水道外的软硬件监控设备对下水道内的环境状况进行分析、通过下水道外的软硬件操纵机器人的动作进行环境适应和动作调整。当然，仪器也可以安装在其他位置，例如可以安装在筒状本体1111上，只要不影响机器人进行清淤工作即可。第二支撑装置112可以具有与第一支撑装置111相同或相似的结构，在此不再赘述。

在第一支撑装置111的筒状本体1111的远离第二支撑装置112的端部上可以设置有高压流体管道接口1113，用于向流体驱动装置提供高压流体(例如，高压气体或高压液体)以及向清淤作业装置13提供冲洗水，第一支撑装置111的筒状本体1111的另一端部可以与爬行装置12连接。需要说明的是，高压流体管道接口1113可以为一个或多个。

第二支撑装置112的筒状本体1121的靠近第一支撑装置111的端部可以与爬行装置12连接，第二支撑装置112的筒状本体1121的另一端部可以与清淤作业装置13连接。

爬行装置12可以包括与第一支撑装置111和第二支撑装置112连接的爬行伸缩机构121以及用于引导爬行伸缩机构121的伸缩动作的伸缩引导机构122。爬行伸缩机构121可以包括与第二支撑装置112固定地连接的爬行伸缩杆121a和与第一支撑装置111固定地连接的伸缩套筒121b。机器人通过爬行伸缩杆121a、伸缩套筒121b以及伸缩引导机构122的同步伸缩动作，控制第一支撑装置111和第二支撑装置112实现彼此靠近与远离，从而使得机器人能够在下水道内进行移动。需要说明的是，爬行伸缩杆121a与伸缩套筒121b可以是彼此匹配的一组，也可以是彼此匹配的多组。

如图2和图3所示，清淤作业装置13可以包括设置在第二支撑装置112的筒状本体1121上的摆动器131、设置在摆动器131上的弹性连接装置132以及与弹性连接装置132连接的碾压喷水刨头133。清淤作业装置13可以通过枢转地设置在筒状本体1121上的摆动器131围绕清淤机器人1的轴向方向进行摆动，从而使碾压喷水刨头133对下水道的内壁进行冲击和摩擦作业，由此使下水道内壁上的淤塞物脱离下水道内壁。

在本实施例中，弹性连接装置132可以包括能够调节碾压喷水刨头133从摆动器131伸出的长度的刨头伸缩架1321，并且在刨头伸缩架1321的端部上设有弹性调节机构1322。当碾压喷水刨头133通过刨头伸缩架1321被压在下水道内壁上并通过摆动器131带动其进行摆动时，可以被动地自转，即沿其自身的轴线旋转，并且可以通过弹性调节机构1322的变形使得碾压喷水刨头133可在下水道内壁表面沿下水道内障碍物提供的阻力的方向转动，其相对于其原始位置转动的角度可以在-45度至45度的范围内，即碾压喷水刨头133可以相对于刨头伸缩架1321的伸缩轴线方向左、右摆动各45度。其中，摆动器131的摆动角度可以为-360度～360度，即其可以沿任一圆周方向周向运动一周。如图4所示，摆动器131向左侧摆动的摆动角度为-30度，当其在从左侧下摆过程中遇到障碍物时，碾压喷水刨头133由于障碍物提供的阻力而通过弹性调节机构1322发生向左偏转，其偏转角度-45度，如图中实线部分所示；同理，如虚线部分所示，为摆动器131向右侧摆动30度角时的情况，此时碾压喷水刨头133在从右侧下摆过程中遇到障碍物，其可以向右偏转45度角。

由于刨头伸缩架1321能够调节碾压喷水刨头133的伸出长度，因此可以根据下水道内壁上的淤塞物的多少对碾压喷水刨头133进行调整，从而有利于扩大清淤机器人1的作业范围。另外，通过弹性调节机构1322能够大幅提高碾压喷水刨头133的作业弹性，从而避免高强度淤塞物对碾压喷水刨头133的破坏。

在进一步较佳的实施例中，碾压喷水刨头133的外部轮廓可以为中间粗两头细的纺锤形，并且具有包括曲线型凹槽和/或凸肋1331的表面，并且在碾压喷水刨头133的表面上设置有喷水孔1332。通过高压流体管道接口1113向清淤作业装置13提供的冲洗水可以通过喷水孔1332喷出，从而对通过碾压喷水刨头133冲击下的下水道淤塞物进行冲洗。碾压喷水刨头133可以具有中空的内部，由此可以减小碾压喷水刨头133的重量并且提高其强度。在此，曲线型可以为三维螺旋线型或三维放射线型。这种曲线型的凹槽和/或凸肋1331在旋转时能产生从大头向小头方向的推力，可以将缠绕到碾压喷水刨头133上的缠绕物从大头方向向小头方向脱下。

根据本发明的另一个方面，还涉及一种下水道清淤设备，其包括如上述的任一种下水道清淤机器人1和机器人辅助系统2。其中，机器人辅助系统2可以包括与下水道清淤机器人1的高压流体管道接口1113连接的多芯组合管线21，机器人辅助系统2可以通过多芯组合管线21为下水道清淤机器人1提供动力和冲洗水。

如图5所示，机器人辅助系统2还可以包括为下水道清淤机器人1提供动力源的动力供应子系统22和为下水道清淤机器人1提供冲洗水的冲洗水供应子系统23，并且可以通过多芯组合管线21将动力源和冲洗水输送到下水道清淤机器人1。

在进一步较佳的实施例中，动力供应子系统22可以有一套位于地面的高压流体供应装置，另有一套管道流体连接至多芯组合管线21，进而可以通过多芯组合管线21将高压流体供应给下水道清淤机器人1。

在进一步较佳的实施例中，冲洗水供应子系统23有一套位于地面的冲洗水供应装置，至少可以包括水罐、水泵、水管、阀门等部件，另有一套水管流体连接至多芯组合管线21，进而可以通过多芯组合管线21将冲洗水供应给碾压喷水刨头133。

在进一步较佳的实施例中，机器人辅助系统2还可以包括用于收纳或释放多芯组合管线21的管线收放子系统24。

管线收放子系统24可以包含有一套位于下水道检查井口的用于多芯组合管线21的导引支架241和一组滚轮组242，多芯组合管线21置于滚轮组242中间，利用滚轮和多芯组合管线21之间的摩擦力，可以驱动多芯组合管线21随机器人在下水道内前进或后退，进行多芯组合管线21的收放操作。

在进一步较佳的实施例中，机器人辅助系统2还可以包括控制整个设备的运转的控制子系统，控制子系统也可以通过多芯组合管线21控制下水道清淤机器人1。

控制子系统可以包括控制供应给机器人的流体压力和流量的高压流体控制柜251、为高压流体控制柜251和其他用电器件提供电力的电器控制柜252以及自动控制柜，该自动控制柜控制软件接收并且分析机器人上的检测仪器组传回的信号，按照自动或手动操纵机器人的要求，为电器控制柜252提供动作指令。

根据本发明的另一个方面，还涉及一种利用上述任一种下水道清淤设备进行下水道清淤的方法，可以包括以下步骤：

S1，将下水道清淤机器人1相对固定的设置在下水道内；

在本实施例中，步骤S1可以进一步包括：

S11，人工辅助将下水道清淤机器人1从下水道的检查井口吊装到检查井内，并将水道清淤机器人完整推入下水道口内安放妥当；

在进一步较佳实施例中，步骤S11之后还可以包括以下步骤：

启动设置在地面上的机器人辅助系统2，并对下水道清淤设备进行自检，对自检发现的问题进行调整。例如，可以对仪器进行检查，判断其是否工作正常或者是否有损坏，或者对机器人本身部件进行检查，判断其是否工作正常或是否存在连接问题等等。如果存在问题，则进行自我修复或者实施人工修复，若无问题，则可继续作业。

S12，控制下水道清淤机器人1的第一支撑装置111的伸缩支腿1112伸出，并使第一支撑装置111的支撑端脚1112b对下水道内壁的压力达到预设值；这样，即可以使得机器人能够相对于下水道的内壁稳定地固定，也能使得伸缩支腿1112的承受压力在正常范围内，不至于使得伸缩支腿1112由于压力过大导致折断等问题。

在进一步较佳的实施例中，步骤S12之后还可以包括以下步骤：控制下水道清淤机器人1的爬行伸缩机构121伸出，使第一支撑装置111和第二支撑装置112相对远离地移动一定距离。例如，可以推动第二支撑装置112向前迈进一步。

S13，控制下水道清淤机器人1的第二支撑装置112的伸缩支腿1122伸出，并使第二支撑装置112的支撑端脚1122b对下水道内壁的压力达到预设值。这样，即可以使得机器人能够相对于下水道的内壁稳定地固定，也能使得伸缩支腿1122的承受压力在正常范围内，不至于使得伸缩支腿1122由于压力过大导致折断等问题。

S2，控制下水道清淤机器人1在一定区域内进行清淤作业；

在进一步较佳实施例中，步骤S2还可以包括以下步骤：

S21，控制机器人的清淤作业装置13上的循环摆动器131开始左右摆动，同时控制碾压喷水刨头133的伸缩架1321伸出并达到预设伸出力，使得碾压喷水刨头133对下水道内壁的淤塞物进行碾压捣碎作业；

S22，控制碾压喷水刨头133喷水，并将碾压捣碎后的淤塞物冲洗成为泥浆，泥浆顺着下水道的底部流出到检查井内，使用另外在地面配套的泥浆提升与泥浆现场脱水的系统对泥浆进行排出和处理。这样及时排除泥浆，有利于下水道清淤机器人更加快捷作业，也防止不及时排除泥浆，导致泥浆固化后使得下水道再次堵塞。

S3，在完成一定区域内的清淤作业之后，使下水道清淤机器人1运动至未清淤区域，并使下水道清淤机器人1相对固定的设置在下水道内，控制下水道清淤机器人1执行清淤作业，直至完成需要清淤的下水道的清淤作业为止；

在进一步较佳实施例中，步骤S3还可以包括以下步骤：

S31，控制下水道清淤机器人1的第一支撑装置111的伸缩支腿1112缩回，使得第一支撑装置111的支撑端脚1112b脱离与下水道内壁的接触；

S32，控制下水道清淤机器人1的爬行伸缩机构121缩回，使第一支撑装置111与第二支撑装置112相向移动一定距离；

S33，控制下水道清淤机器人1的第一支撑装置111的伸缩支腿1112伸出，并使第一支撑装置111的支撑端脚1112b对下水道内壁的压力达到预设值；

S34，控制下水道清淤机器人1的第二支撑装置112的伸缩支腿1122缩回，使得第二支撑装置112的支撑端脚1122b脱离与下水道内壁的接触；

S35，控制下水道清淤机器人1的爬行伸缩机构121伸出，使第一支撑装置111与第二支撑装置112相对远离地移动一定距离；

S36，控制下水道清淤机器人1的第二支撑装置112的伸缩支腿1122伸出，并使第二支撑装置112的支撑端脚1122b对下水道内壁的压力达到预设值；反复执行步骤S31-S36，直到下水道清淤机器人1移动至未清淤区域。

在进一步较佳的实施例中，可以在执行步骤S32的同时执行以下步骤：通过管线收放子系统24向下水道内释放相应长度的多芯组合管线21。

S4，将下水道清淤机器人1移出下水道。

在进一步较佳实施例中，步骤S4还可以包括以下步骤：

S41，控制下水道清淤机器人1的第二支撑装置112的伸缩支腿1122缩回，使得第二支撑装置112的支撑端脚1122b脱离与下水道内壁的接触；

S42，控制下水道清淤机器人1的爬行伸缩机构121缩回，使第一支撑装置111与第二支撑装置112相向移动一定距离；

S43，控制下水道清淤机器人1的第二支撑装置112的伸缩支腿1122伸出，并使第二支撑装置112的支撑端脚1122b对下水道内壁的压力达到预设值；

S44，控制下水道清淤机器人1的第一支撑装置111的伸缩支腿1112缩回，使得第一支撑装置111的支撑端脚1112b脱离与下水道内壁的接触；

S45，控制下水道清淤机器人1的爬行伸缩机构121伸出，使第一支撑装置111与第二支撑装置112相对远离地移动一定距离；

S46，控制下水道清淤机器人1的第一支撑装置111的伸缩支腿1112伸出，并使第一支撑装置111的支撑端脚1112b对下水道内壁的压力达到预设值；反复执行步骤S41-S46，直到下水道清淤机器人1移动至所需位置。

在进一步较佳实施例中，可以在执行步骤S42的同时执行以下步骤：管线收放子系统24从下水道内收回相应长度的多芯组合管线21。

相比现有技术，本发明实施例提供的下水道清淤设备采用高压流体作为机器人的动力，安全可靠、效率高、环境适应能力强；并且以摆动碾压、喷水冲击的方式疏通淤积物，清淤速度快效率高，大幅度降低清淤工作的劳动强度和危险性，而且最大限度地减少了人工操作，作业速度可以达到人工清淤的2倍以上，完全可以适应较大直径的下水道无人清淤，取得了较好的技术效果。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种下水道清淤机器人，所述机器人包括：

支撑装置，所述支撑装置用于将所述机器人支撑在下水道的内壁上；

爬行装置，所述爬行装置用于与所述支撑装置配合以使所述机器人在下水道内运动；

清淤作业装置，所述清淤作业装置连接至所述支撑装置，用于在下水道内执行清淤作业；以及

流体驱动装置，所述流体驱动装置用于为所述支撑装置、所述爬行装置和所述清淤作业装置提供动力。

2.如权利要求1所述的下水道清淤机器人，其特征在于，所述支撑装置包括第一支撑装置和第二支撑装置，所述爬行装置设置在所述第一支撑装置与所述第二支撑装置之间；

其中，所述第一支撑装置和所述第二支撑装置均包括：

筒状本体，以及

可伸缩地设置在所述筒状本体的侧壁上的伸缩支腿，所述伸缩支腿包括设置在所述筒状本体的侧壁上的伸缩机构和设置在所述伸缩机构的远离所述筒状本体的端部上的支撑端脚；

其中，在所述第一支撑装置的筒状本体的远离所述第二支撑装置的端部上设置有高压流体管道接口，用于向所述流体驱动装置提供高压流体以及向所述清淤作业装置提供冲洗水，所述第一支撑装置的筒状本体的另一端部与所述爬行装置连接，所述第二支撑装置的筒状本体的靠近所述第一支撑装置的端部与所述爬行装置连接，所述第二支撑装置的筒状本体的另一端部与所述清淤作业装置连接。

3.如权利要求2所述的下水道清淤机器人，其特征在于，所述支撑端脚由压缩变形后增大与下水道接触面积的材料制成。

4.如权利要求2所述的下水道清淤机器人，其特征在于，所述爬行装置包括：与所述第一支撑装置和所述第二支撑装置连接的爬行伸缩机构以及用于引导所述爬行伸缩机构的伸缩动作的伸缩引导机构；

其中，所述爬行伸缩机构包括与所述第二支撑装置固定地连接的爬行伸缩杆和与所述第一支撑装置固定地连接的伸缩套筒。

5.如权利要求2所述的下水道清淤机器人，其特征在于，所述清淤作业装置包括设置在所述第二支撑装置的筒状本体上的摆动器、设置在所述摆动器上的弹性连接装置以及与所述弹性连接装置连接的碾压喷水刨头；

其中，所述弹性连接装置包括调节所述碾压喷水刨头从所述摆动器伸出的长度的刨头伸缩架和设置在所述刨头伸缩架的端部的弹性调节机构；

所述碾压喷水刨头的外部轮廓为中间粗两头细的纺锤形，所述碾压喷水刨头包括具有曲线型凹槽和/或凸肋的表面和中空的内部，在所述碾压喷水刨头的表面设置有喷水孔；以及

当所述碾压喷水刨头通过所述弹性调节机构被压在下水道内壁上并通过所述摆动器摆动时，所述碾压喷水刨头能够被动地自转，并且能够通过所述弹性调节机构的变形使所述碾压喷水刨头在下水道内壁表面上沿障碍物提供的阻力的方向转动，所述碾压喷水刨头相对于其原始位置的转动范围在-45度至45度角度内。

6.一种下水道清淤设备，包括如权利要求1-5中任一项所述的下水道清淤机器人和机器人辅助系统，其中，所述机器人辅助系统包括与所述下水道清淤机器人的所述高压流体管道接口连接的多芯组合管线，所述机器人辅助系统通过所述多芯组合管线为所述下水道清淤机器人提供动力。

7.一种利用如权利要求6所述的下水道清淤设备进行下水道清淤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将下水道清淤机器人相对固定的设置在下水道内；

S2，控制所述下水道清淤机器人在一定区域内进行清淤作业；

S3，在完成一定区域内的清淤作业之后，使下水道清淤机器人运动至未清淤区域，并使所述下水道清淤机器人相对固定的设置在下水道内，控制所述下水道清淤机器人执行清淤作业，直至完成需要清淤的下水道的清淤作业为止；

S4，将所述下水道清淤机器人移出下水道。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11，人工辅助将所述下水道清淤机器人从下水道的检查井口吊装到检查井内，并将所述水道清淤机器人完整推入下水道口内安放妥当；

S12，启动设置在地面上的机器人辅助系统，并对下水道清淤设备进行自检，对自检发现的问题进行调整

S13，控制所述下水道清淤机器人的第一支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第一支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；

S14，控制所述下水道清淤机器人的爬行伸缩机构伸出，使所述第一支撑装置和第二支撑装置相对远离地移动一定距离。

S15，控制所述下水道清淤机器人的第二支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第二支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的使下水道清淤机器人运动至未清淤区域的步骤包括：

S31，控制所述下水道清淤机器人的所述第一支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第一支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S32，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构缩回，使第一支撑装置与第二支撑装置相向移动一定距离；

S33，控制所述下水道清淤机器人的第一支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第一支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；

S34，控制所述下水道清淤机器人的所述第二支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第二支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S35，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构伸出，使所述第一支撑装置与所述第二支撑装置相对远离地移动一定距离；

S36，控制所述下水道清淤机器人的第二支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第二支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；反复执行步骤S31-S36，直到所述下水道清淤机器人移动至未清淤区域。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中的将所述下水道清淤机器人移出下水道的步骤包括：

S41，控制所述下水道清淤机器人的所述第二支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第二支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S42，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构缩回，使第一支撑装置与第二支撑装置相向移动一定距离；

S43，控制所述下水道清淤机器人的第二支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第二支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；

S44，控制所述下水道清淤机器人的所述第一支撑装置的伸缩支腿缩回，使得所述第一支撑装置的支撑端脚脱离与下水道内壁的接触；

S45，控制所述下水道清淤机器人的所述爬行伸缩机构伸出，使所述第一支撑装置与所述第二支撑装置相对远离地移动一定距离；以及

S46，控制所述下水道清淤机器人的第一支撑装置的伸缩支腿伸出，并使所述第一支撑装置的支撑端脚对下水道内壁的压力达到预设值；反复执行步骤S41-S46，直到所述下水道清淤机器人移动至所需位置。