CN111960198A - 恒拉力卷线装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥处理设备领域，具体是指一种恒拉力卷线装置及机器人，一种恒拉力卷线装置，包括卷线支架、卷线筒、卷线轴、轴承、磁粉离合器、从动链轮、卷线电机、驱动链轮、链条和电缆，卷线支架上设有压线机构，压线机构包括压线支杆、压线侧板、耳座、导线辊、弹簧、连接座、轴承和导线轴，一种机器人，包括机架，机架上设有控制系统、铲挖机构和行走机构，机架上设有上述所述的恒拉力卷线装置，电缆绕过卷线筒，电缆两端与控制系统和水上控制箱相连接，机架上设有垃圾筐升降机构，垃圾筐升降机构包括垃圾筐和液压升降平台，垃圾筐与液压升降平台可拆卸连接，本发明收放电缆时，电缆受力恒定，清除水下垃圾速度快、效率高。

Description

恒拉力卷线装置及机器人

技术领域

本发明涉及污泥处理设备领域，具体是指一种恒拉力卷线装置及机器人。

背景技术

目前地下箱涵管网的清淤技术、方法和能力较为落后，主要是人工作业，清淤效率低，人工清淤无法保证安全，很容易发生伤亡事件，中国专利CN110670710A公开了一种清淤设备及清淤方法，所述的清淤设备包括：设备本体；行走机构，设在所述设备本体底部，用于驱动所述设备本体移动；铲挖机构，设在所述设备本体前部，用于铲挖污泥；筛分输出机构，设在所述设备本体上，用于接收所述铲挖机构铲挖出的污泥并将污泥筛分处理后输出，所述筛分输出机构包括：筛分器，与所述铲挖机构相邻设置；流体泵送部件，设在所述筛分器下方，用于接收所述筛分器筛分出的流体物质并将流体物质向外泵送；固体储存部件，与所述筛分器相邻，用于接收并储存所述筛分器筛分出的固体物质，所述流体泵送部件包括流体接收料斗、流体输出泵及物料输出管线，所述流体输出泵的吸入端与所述流体接收料斗相连，所述流体输出泵的泵出端与所述物料输出管线相连，所述筛分输出机构还包括泥浆泵出部件，所述泥浆泵出部件设在所述设备本体上，用于吸入流动性泥浆并向外泵送，还包括卷管部件，设在所述设备本体上，用于在所述设备本体行走时卷绕或释放所述设备本体上的管线，所述卷管部件包括卷管器及设置在所述卷管器上的管线引导组件，所述管线引导组件包括：旋转支架，设置在卷管器上，且所述旋转支架上设有引出口以用于引出所述卷管器上的管线；驱动部件，与所述旋转支架连接，用于驱动所述旋转支架以使所述引出口环绕所述卷管器周向旋转，所述管线引导组件还包括设置于所述引出口的排管部件，所述排管部件可往复地在所述卷管器的一侧端面与另一侧端面之间平移以在所述卷管器的周向表面有序排管；所述排管部件包括：丝杆，沿所述卷管器轴向设置且可在驱动单元的驱动下绕自身轴线回转；滑块，螺旋配合安装在所述丝杆上；及引导单元，固定在所述滑块上，用于引导从所述卷管器引出的管线，上述专利存在的不足是：一是现有技术或者上述专利中电缆的收放，操作人员和卷线盘作用在电缆上的作用力不是恒定的，上述专利中通过卷管部件卷绕或释放管线，操作人员一般在岸上或者船上收放管线，收线的时候，操作人员收线的力度可能大于电机驱动卷线盘的旋转速度时，可能造成管线或电缆的过渡拉伸，操作人员收线的力度小于电机驱动卷线盘的旋转速度时，可能造成电机空转；放线的时候，操作人员放线的力度可能大于电机驱动卷线盘的旋转速度时，可能造成电机空转，操作人员放线的力度小于电机驱动卷线盘的旋转速度时，可能造成管线或电缆37的过渡拉伸，尤其当清淤设备在水下看不清的时候，操作人员不知道管线是不是放完了，电机还在驱动卷线盘旋转，就有可能造成电机过功率，降低电机的使用寿命；二是上述专利中通过设置筛分输出机构来接收铲挖机构铲挖出的污泥并将污泥筛分处理后输出，筛分输出机构包括：筛分器、流体泵送部件、固体储存部件，筛分器对污泥进行筛分，其中粗大的固体物质被筛分出来后从筛分器直接进入固体储存部件中被储存，经筛分得到的流体物质经流体泵送部件向外泵送，从而使清淤设备能够持续快速地对淤泥进行筛分并及时向外输出，以上可以看出筛分输出机构结构复杂、操作繁琐、费时费力，因为筛分器的容量是固定的，如果筛分输出机构中某一个部件工作慢了或者出现障碍，那么后续淤泥如果直接进入筛分器就很容易堵住筛分器，降低清淤效率；三是上述专利中卷管部件的管线引导组件结构复杂，使用成本高；四是上述专利中的铲挖机构用的铲挖斗，对于污泥堆积较多或者较高的地方，铲挖斗可能一次挖不动，需要调整铲挖斗的位置，寻找合适的铲挖地方，此外，污泥可能会粘结在一起，铲斗一次没铲完在铲斗升起来过程中可能会掉落，这又需要重新铲起，大大降低了清淤效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术不足，提供一种能够在收放电缆时保证电缆受力恒定、电缆和电机不受伤害、清除水下垃圾速度快、效率高的恒拉力卷线装置及机器人。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种恒拉力卷线装置，其特征在于：包括卷线支架、卷线筒、卷线轴、轴承、磁粉离合器、从动链轮、卷线电机、驱动链轮、链条和电缆，所述卷线支架上设有卷线筒，所述卷线筒一侧设有磁粉离合器，所述卷线筒固定在卷线轴上，所述卷线轴两端经轴承与卷线支架固定连接，所述卷线轴一端设有从动链轮，所述磁粉离合器的输入轴由卷线电机驱动，磁粉离合器的输出轴上固定设有驱动链轮，所述驱动链轮经链条与从动链轮相链接，所述磁粉离合器和卷线电机分别固定在卷线支架上，所述磁粉离合器和卷线电机分别与电源相连接，所述电缆绕过卷线筒，电缆两端伸出卷线筒形成自由接线端，以利于通过磁粉离合器调整卷线筒的旋转速度，进而调节电缆所受的作用力，确保电缆受力恒定。

本发明所述卷线支架上设有压线机构，所述压线机构包括压线支杆、压线侧板、耳座、导线辊、弹簧、连接座、轴承和导线轴，所述卷线支架两侧固定设有侧挡板，所述卷线筒的卷线轴两端经轴承与侧挡板固定连接，所述压线支杆与卷线筒间隔、平行设置，所述压线支杆两端与卷线筒两侧的侧挡板固定连接，所述压线支杆上固定设有耳座，所述压线支杆上间隔设有两个朝向卷线筒表面倾斜的压线侧板，所述压线侧板一端与侧挡板或压线支杆铰接，另一端设有导线辊，所述压线侧板上固定设有连接座，所述弹簧一端与连接座连接，另一端与压线支杆或耳座连接，所述导线辊活动安装在导线轴上，所述导线轴置于两个压线侧板之间，导线轴两端与两个压线侧板的另一端固定连接，所述导线辊表面与卷线筒上电缆相抵触，以利于通过导线辊压着电缆，弹簧可以使得导线辊在电缆收放过程中始终压着电缆，确保电缆有序进出。

一种机器人，包括机架，所述机架上设有控制系统、铲挖机构和行走机构，所述控制系统经电缆与水上控制箱连接，其特征在于：所述机架上设有上述所述的恒拉力卷线装置，所述恒拉力卷线装置经卷线支架固定在机架上，所述磁粉离合器和卷线电机分别与控制系统相连接，所述电缆的自由接线端一端与控制系统相连接，另一端与水上控制箱相连接，以利于通过磁粉离合器感知操作人员收放电缆的力度，调整输出轴的旋转速度，进而调整卷线筒的旋转速度，确保操作人员作用在电缆上的作用力始终是恒定的，进而达到保护电缆和卷线电机的目的。

本发明所述机架上设有垃圾筐升降机构，所述垃圾筐升降机构包括垃圾筐和液压升降平台，所述机架上方设有垃圾筐，所述垃圾筐和机架之间设有液压升降平台，所述液压升降平台下端与机架固定连接，上端与垃圾筐固定连接，所述液压升降平台的液压缸与控制系统相连接，以利于当垃圾筐装满后，由液压升降平台抬升到一定的高度，工作人员将垃圾清走，在将垃圾筐降下继续使用。

本发明所述液压升降平台上端面间隔设有定位销，所述垃圾筐上设有与定位销相配合的穿孔，以利于当垃圾筐装满后，由液压升降平台抬升到一定的高度，垃圾筐可被吊车吊离液压升降平台，待垃圾筐内垃圾倾倒完毕后，吊车在将垃圾筐吊回卡入液压升降平台上。

本发明所述铲挖机构包括铲挖安装座、连接柱、铲挖臂、举升液缸、铲斗机构和铲斗驱动机构，所述机架两侧分别固定设有铲挖安装座，所述机架上方设有连接柱，所述铲挖安装座上设有铲挖臂和举升液缸，所述铲挖臂下端与铲挖安装座铰接，所述举升液缸一端与铲挖安装座或机架铰接，另一端与铲挖臂铰接，所述举升液缸与控制系统相连接，所述连接柱两端分别与机架两侧的铲挖臂上端固定连接，所述连接柱和铲斗机构之间至少设有一个铲斗驱动机构，所述连接柱经铲斗驱动机构与铲斗机构连接，所述铲斗机构包括前铲斗联动轴、前铲斗、后铲斗联动轴和后铲斗，所述前铲斗联动轴与前铲斗固定连接，后铲斗联动轴与后铲斗固定连接，所述前铲斗和后铲斗相对并由铲斗驱动机构驱动抱合或张开，以利于通过举升液缸带动铲挖臂改变铲斗机构的位置，通过铲斗驱动机构驱动前铲斗和后铲斗分开后抓取污泥再闭合，抓取快速、稳定，工作效率高。

本发明所述铲斗驱动机构包括铲斗连接座、前液压缸、后液压缸、左铰接板、右铰接板、前耳座和后耳座，所述连接柱上至少设有一个铲斗连接座，所述铲斗连接座前后两侧设有前液压缸和后液压缸，所述铲斗连接座上端与连接柱铰接，铲斗连接座下端左侧固定设有左铰接板，铲斗连接座下端右侧固定设有右铰接板，所述左铰接板下端前后两侧和右铰接板下端前后两侧分别设有联动轴穿孔，所述前铲斗联动轴穿过左铰接板前侧和右铰接板前侧的联动轴穿孔并经轴承与左铰接板和右铰接板相连接，所述后铲斗联动轴穿过左铰接板后侧和右铰接板后侧的联动轴穿孔并经轴承与左铰接板和右铰接板相连接，所述前液压缸上端与铲斗连接座铰接，下端与前耳座一端铰接，所述前耳座另一端与前铲斗联动轴固定连接，所述后液压缸上端与铲斗连接座铰接，下端与后耳座一端铰接，所述后耳座另一端与后铲斗联动轴固定连接，所述前液压缸和后液压缸分别与控制系统相连接，以利于通过前液压缸和后液压缸同时伸出或缩回，前铲斗联动轴和后铲斗联动轴带动前铲斗和后铲斗抱合或张开，以便抓取污泥。

本发明所述左铰接板下端前后两侧和右铰接板下端前后两侧分别设有调节板，所述调节板一端与左铰接板或右铰接板铰接，另一端设有联动轴穿孔，所述前铲斗联动轴穿过左铰接板前侧和右铰接板前侧的调节板上的联动轴穿孔并经轴承与调节板相连接，所述后铲斗联动轴穿过左铰接板后侧和右铰接板后侧的调节板上的联动轴穿孔并经轴承与调节板相连接，以利于通过调节板进一步扩大前铲斗和后铲斗分开的开口范围，便于抓取更多、更大块的污泥。

本发明所述机架前端设有辅助铲斗机构，所述辅助铲斗机构包括推土铲斗、辅助液缸和连接杆，所述机架前方设有推土铲斗，所述推土铲斗上端与机架之间设有辅助液缸，推土铲斗下端与机架之间设有连接杆，所述辅助液缸与控制系统相连接，所述辅助液缸一端与推土铲斗铰接，另一端与机架铰接，所述连接杆一端与推土铲斗铰接，另一端与机架铰接，以利于当淤泥堆积较少的时候，启动辅助液缸，通过推土铲斗将淤泥聚集，在通过铲斗机构抓取污泥，提高作业效率。

本发明所述机架两侧分别设有防撞机构，所述防撞机构包括导轮安装座、防撞导轮和导轮轴，所述机架1两侧间隔设有导轮安装座，所述导轮安装座一面与机架固定连接，另一面设有防撞导轮，所述防撞导轮套在导轮轴上并与导轮轴滑动连接，所述导轮轴两端与导轮安装座固定连接，以利于防止机器人在工作时跟其他物体碰撞，对机器人造成损伤。

本发明所述机架上设有云台和影像采集设备，所述云台下端与机架固定连接，上端与影像采集设备固定连接，以利于通过影像采集设备观测周围环境，提高机器人作业人能力。

本发明由于采用上述结构，具有能够在收放电缆时保证电缆受力恒定、电缆和电机不受伤害、清除水下垃圾速度快、效率高等优点。

附图说明

图1是本发明中恒拉力卷线装置的结构示意图。

图2是本发明中图1的俯视图。

图3是本发明中图1的侧视剖视图。

图4是本发明中压线机构的结构示意图。

图5是本发明中机器人的结构示意图。

图6是本发明使用时垃圾筐装完淤泥后通过液压升降平台抬起后被吊车吊走的示意图。

图7是本发明中铲挖机构部分结构示意图。

附图标记：机架1，铲挖机构2，行走机构3，恒拉力卷线装置4，卷线支架5，卷线筒6，磁粉离合器7，从动链轮8，卷线电机9，驱动链轮10，链条11，铲挖安装座12，连接柱13，铲挖臂14，举升液缸15，铲斗机构16，铲斗驱动机构17，前铲斗联动轴18，前铲斗19，后铲斗联动轴20，后铲斗21，铲斗连接座22，前液压缸23，后液压缸24，右铰接板26，前耳座27，后耳座28，压线机构29，压线支杆30，压线侧板31，耳座32，导线辊33，弹簧34，连接座35，侧挡板36，电缆37，垃圾筐升降机构42，垃圾筐43，液压升降平台44，辅助铲斗机构45，推土铲斗46，辅助液缸47，防撞机构48，导轮安装座49，防撞导轮50，调节板51，定位销52，云台53，影像采集设备54。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

一种恒拉力卷线装置，其特征在于：包括卷线支架5、卷线筒6、卷线轴、轴承、磁粉离合器7、从动链轮8、卷线电机9、驱动链轮10、链条11和电缆37，所述卷线支架5上设有卷线筒6，所述卷线筒6一侧设有磁粉离合器7，所述卷线筒6固定在卷线轴上，所述卷线轴两端经轴承与卷线支架5固定连接，所述卷线轴一端设有从动链轮8，所述磁粉离合器7的输入轴由卷线电机9驱动，磁粉离合器7的输出轴上固定设有驱动链轮10，所述驱动链轮10经链条11与从动链轮8相链接，所述磁粉离合器7和卷线电机9分别固定在卷线支架5上，所述磁粉离合器7和卷线电机9分别与电源相连接，所述电缆37绕过卷线筒6，电缆37两端伸出卷线筒6形成自由接线端，以利于通过磁粉离合器调整卷线筒的旋转速度，进而调节电缆所受的作用力，确保电缆受力恒定。

本发明所述卷线支架5上设有压线机构29，所述压线机构29包括压线支杆30、压线侧板31、耳座32、导线辊33、弹簧34、连接座35、轴承和导线轴，所述卷线支架5两侧固定设有侧挡板36，所述卷线筒6的卷线轴两端经轴承与侧挡板36固定连接，所述压线支杆30与卷线筒6间隔、平行设置，所述压线支杆30两端与卷线筒6两侧的侧挡板36固定连接，所述压线支杆30上固定设有耳座32，所述压线支杆30上间隔设有两个朝向卷线筒6表面倾斜的压线侧板31，所述压线侧板31一端与侧挡板36或压线支杆30铰接，另一端设有导线辊33，所述压线侧板31上固定设有连接座35，所述弹簧34一端与连接座35连接，另一端与压线支杆30或耳座32连接，所述导线辊33活动安装在导线轴上，所述导线轴置于两个压线侧板31之间，导线轴两端与两个压线侧板31的另一端固定连接，所述导线辊33表面与卷线筒6上电缆37相抵触，以利于通过导线辊压着电缆，弹簧可以使得导线辊在电缆收放过程中始终压着电缆，确保电缆有序进出。

一种机器人，包括机架1，所述机架1上设有控制系统、铲挖机构2和行走机构3，所述控制系统经电缆37与水上控制箱连接，其特征在于：所述机架1上设有上述所述的恒拉力卷线装置4，所述恒拉力卷线装置4经卷线支架5固定在机架1上，所述磁粉离合器7和卷线电机9分别与控制系统相连接，所述电缆37的自由接线端一端与控制系统相连接，另一端与水上控制箱相连接，以利于通过磁粉离合器感知操作人员收放电缆的力度，调整输出轴的旋转速度，进而调整卷线筒的旋转速度，确保操作人员作用在电缆上的作用力始终是恒定的，进而达到保护电缆和卷线电机的目的。

本发明所述机架1上设有垃圾筐升降机构42，所述垃圾筐升降机构42包括垃圾筐43和液压升降平台44，所述机架1上方设有垃圾筐43，所述垃圾筐43和机架1之间设有液压升降平台44，所述液压升降平台44下端与机架1固定连接，上端与垃圾筐43固定连接，所述液压升降平台44的液压缸与控制系统相连接，以利于当垃圾筐装满后，由液压升降平台抬升到一定的高度，工作人员将垃圾清走，在将垃圾筐降下继续使用。

本发明所述液压升降平台44上端面间隔设有定位销52，所述垃圾筐43上设有与定位销52相配合的穿孔，以利于当垃圾筐装满后，由液压升降平台抬升到一定的高度，垃圾筐可被吊车吊离液压升降平台，待垃圾筐内垃圾倾倒完毕后，吊车在将垃圾筐吊回卡入液压升降平台上。

本发明所述铲挖机构2包括铲挖安装座12、连接柱13、铲挖臂14、举升液缸15、铲斗机构16和铲斗驱动机构17，所述机架1两侧分别固定设有铲挖安装座12，所述机架1上方设有连接柱13，所述铲挖安装座12上设有铲挖臂14和举升液缸15，所述铲挖臂14下端与铲挖安装座12铰接，所述举升液缸15一端与铲挖安装座12或机架1铰接，另一端与铲挖臂14铰接，所述举升液缸15与控制系统相连接，所述连接柱13两端分别与机架1两侧的铲挖臂14上端固定连接，所述连接柱13和铲斗机构16之间至少设有一个铲斗驱动机构17，所述连接柱13经铲斗驱动机构17与铲斗机构16连接，所述铲斗机构16包括前铲斗联动轴18、前铲斗19、后铲斗联动轴20和后铲斗21，所述前铲斗联动轴18与前铲斗19固定连接，后铲斗联动轴20与后铲斗21固定连接，所述前铲斗19和后铲斗21相对并由铲斗驱动机构17驱动抱合或张开，以利于通过举升液缸带动铲挖臂改变铲斗机构的位置，通过铲斗驱动机构驱动前铲斗和后铲斗分开后抓取污泥再闭合，抓取快速、稳定，工作效率高。

本发明所述铲斗驱动机构17包括铲斗连接座22、前液压缸23、后液压缸24、左铰接板、右铰接板26、前耳座27和后耳座28，所述连接柱13上至少设有一个铲斗连接座22，所述铲斗连接座22前后两侧设有前液压缸23和后液压缸24，所述铲斗连接座22上端与连接柱13铰接，铲斗连接座22下端左侧固定设有左铰接板，铲斗连接座22下端右侧固定设有右铰接板26，所述左铰接板下端前后两侧和右铰接板26下端前后两侧分别设有联动轴穿孔，所述前铲斗联动轴18穿过左铰接板前侧和右铰接板26前侧的联动轴穿孔并经轴承与左铰接板和右铰接板26相连接，所述后铲斗联动轴20穿过左铰接板后侧和右铰接板26后侧的联动轴穿孔并经轴承与左铰接板和右铰接板26相连接，所述前液压缸23上端与铲斗连接座22铰接，下端与前耳座27一端铰接，所述前耳座27另一端与前铲斗联动轴18固定连接，所述后液压缸24上端与铲斗连接座22铰接，下端与后耳座28一端铰接，所述后耳座28另一端与后铲斗联动轴20固定连接，所述前液压缸23和后液压缸24分别与控制系统相连接，以利于通过前液压缸和后液压缸同时伸出或缩回，前铲斗联动轴和后铲斗联动轴带动前铲斗和后铲斗抱合或张开，以便抓取污泥。

本发明所述左铰接板下端前后两侧和右铰接板26下端前后两侧分别设有调节板51，所述调节板51一端与左铰接板或右铰接板26铰接，另一端设有联动轴穿孔，所述前铲斗联动轴18穿过左铰接板前侧和右铰接板26前侧的调节板51上的联动轴穿孔并经轴承与调节板51相连接，所述后铲斗联动轴20穿过左铰接板后侧和右铰接板26后侧的调节板51上的联动轴穿孔并经轴承与调节板51相连接，以利于通过调节板进一步扩大前铲斗和后铲斗分开的开口范围，便于抓取更多、更大块的污泥。

本发明所述机架1前端设有辅助铲斗机构45，所述辅助铲斗机构45包括推土铲斗46、辅助液缸47和连接杆，所述机架1前方设有推土铲斗46，所述推土铲斗46上端与机架1之间设有辅助液缸47，推土铲斗46下端与机架1之间设有连接杆，所述辅助液缸47与控制系统相连接，所述辅助液缸47一端与推土铲斗46铰接，另一端与机架1铰接，所述连接杆一端与推土铲斗46铰接，另一端与机架1铰接，以利于当淤泥堆积较少的时候，启动辅助液缸，通过推土铲斗将淤泥聚集，在通过铲斗机构抓取污泥，提高作业效率。

本发明所述机架1两侧分别设有防撞机构48，所述防撞机构48包括导轮安装座49、防撞导轮50和导轮轴，所述机架1两侧间隔设有导轮安装座49，所述导轮安装座49一面与机架1固定连接，另一面设有防撞导轮50，所述防撞导轮50套在导轮轴上并与导轮轴滑动连接，所述导轮轴两端与导轮安装座49固定连接，以利于防止机器人在工作时跟其他物体碰撞，对机器人造成损伤。

本发明所述机架1上设有云台53和影像采集设备54，所述云台53下端与机架1固定连接，上端与影像采集设备54固定连接，以利于通过影像采集设备观测周围环境，提高机器人作业人能力。

如附图1-附图3，为恒拉力卷线装置，电机经磁粉离合器控制卷线筒的旋转速度，感知电缆所受的拉力，进而调整卷线筒的旋转速度，确保电缆受力恒定，附图4为恒拉力卷线装置中的压线机构，导线辊压着电缆，电缆收放时，会对导线辊产生一个作用力，使得导线辊挤压弹簧，弹簧受到挤压，产生反弹力，使得导线辊在电缆收放过程中始终压着电缆，确保电缆有序进出，如附图5-附图7，本发明中的行走机构为履带行走机构，通过控制系统控制行走，控制系统一般设置在机架的电气仓内，控制系统通过电缆接入水上控制箱，以便操作人员在岸上或者船上及时了解水下情况，操控机器人，机架前端顶部搭载影像采集设备，影像采集设备为摄像机或声呐，水质较清时可通过摄像机观测周围环境，水质状况不佳时可启动声呐进行探测并实时显示系统与周边物体的距离，防止机器人发生碰撞，云台可实现360°旋转以及120°俯仰探测，大幅度提高了本发明浑水作业能力，使用时，将恒拉力卷线装置安装在机器人的机架后端，将机器人放入水中，操作人员收放电缆，电机驱动磁粉离合器，磁粉离合器的输出轴通过链轮和链条驱动卷线筒旋转，磁粉离合器和卷线电机由控制系统控制，当操作人员收线的力度过大时，磁粉离合器分离，卷线筒随着操作人员的收线力度旋转；当操作人员收线的力度过小时，磁粉离合器感知卷线筒所受的拉力，磁粉离合器结合，驱动卷线筒随着操作人员的收线力度旋转，即保护电机又不会损失电缆，当操作人员放线的力度过大时，磁粉离合器感知卷线筒所受的拉力，磁粉离合器结合，驱动卷线筒随着操作人员的放线力度旋转；当操作人员放线的力度过小时，磁粉离合器分离，卷线筒随着操作人员的放线力度旋转；本发明所述机器人可用于清除水下垃圾，水下垃圾一般包括编织袋、钢丝、树枝、淤泥等影响水质的废弃物，本发明前端设有铲挖机构和辅助铲斗机构，当水下垃圾较多时，可直接驱动前铲斗和后铲斗分开抓取水下垃圾，操作方便，效率高，当水下垃圾较少时，启动推土铲斗，将水下垃圾聚集后在通过前铲斗和后铲斗抓取，极大的提高了本发明的工作效率，相比现有技术，本发明的优点：一是通过磁粉离合器感知操作人员收放电缆的力度，调整输出轴的旋转速度，进而调整卷线筒的旋转速度，确保操作人员作用在电缆上的作用力始终是恒定的，进而达到保护电缆和卷线电机的目的；二是本发明中设置了垃圾筐升降机构，液压升降平台与垃圾筐固定连接，这种固定连接方式可以是螺栓固定连接，也可以是卡接固定，如附图6中，通过在液压升降平台上设置定位销，垃圾筐上设置与定位销相配合的穿孔，通过定位销和穿孔，垃圾筐可快速与液压升降平台分开和固定，当垃圾筐装满后，液压升降平台升起，通过岸上吊车吊走垃圾筐，倾倒干净后在放回液压升降平台，液压升降平台回落，垃圾筐可重复作业，效率高；三是本发明中还设置了压线机构，通过弹簧的弹力使得压线辊始终压着电缆，确保电缆有序进出，结构简单、操作方便、成本低；四是本发明采用铲斗驱动机构驱动前铲斗和后铲斗抱合或张开来抓取淤泥，相比现有技术中只有一个铲斗，本发明抓取稳定，抓取速度快、效率高；五是本发明在机架两侧设置防碰撞机构，可以保护机器人作业时不跟其他物体碰撞，提高了机器人的使用效率。

本发明由于采用上述结构，具有能够在收放电缆时保证电缆受力恒定、电缆和电机不受伤害、清除水下垃圾速度快、效率高等优点。

Claims (10)

1.一种恒拉力卷线装置，其特征在于：包括卷线支架（5）、卷线筒（6）、卷线轴、轴承、磁粉离合器（7）、从动链轮（8）、卷线电机（9）、驱动链轮（10）、链条（11）和电缆（37），所述卷线支架（5）上设有卷线筒（6），所述卷线筒（6）一侧设有磁粉离合器（7），所述卷线筒（6）固定在卷线轴上，所述卷线轴两端经轴承与卷线支架（5）固定连接，所述卷线轴一端设有从动链轮（8），所述磁粉离合器（7）的输入轴由卷线电机（9）驱动，磁粉离合器（7）的输出轴上固定设有驱动链轮（10），所述驱动链轮（10）经链条（11）与从动链轮（8）相链接，所述磁粉离合器（7）和卷线电机（9）分别固定在卷线支架（5）上，所述磁粉离合器（7）和卷线电机（9）分别与电源相连接，所述电缆（37）绕过卷线筒（6），电缆（37）两端伸出卷线筒（6）形成自由接线端。

2.根据权利要求1所述的一种恒拉力卷线装置，其特征在于：所述卷线支架（5）上设有压线机构（29），所述压线机构（29）包括压线支杆（30）、压线侧板（31）、耳座（32）、导线辊（33）、弹簧（34）、连接座（35）、轴承和导线轴，所述卷线支架（5）两侧固定设有侧挡板（36），所述卷线筒（6）的卷线轴两端经轴承与侧挡板（36）固定连接，所述压线支杆（30）与卷线筒（6）间隔、平行设置，所述压线支杆（30）两端与卷线筒（6）两侧的侧挡板（36）固定连接，所述压线支杆（30）上固定设有耳座（32），所述压线支杆（30）上间隔设有两个朝向卷线筒（6）表面倾斜的压线侧板（31），所述压线侧板（31）一端与侧挡板（36）或压线支杆（30）铰接，另一端设有导线辊（33），所述压线侧板（31）上固定设有连接座（35），所述弹簧（34）一端与连接座（35）连接，另一端与压线支杆（30）或耳座（32）连接，所述导线辊（33）活动安装在导线轴上，所述导线轴置于两个压线侧板（31）之间，导线轴两端与两个压线侧板（31）的另一端固定连接，所述导线辊（33）表面与卷线筒（6）上电缆（37）相抵触。

3.一种机器人，包括机架（1），所述机架（1）上设有控制系统、铲挖机构（2）和行走机构（3），所述控制系统经电缆（37）与水上控制箱连接，其特征在于：所述机架（1）上设有上述权利要求1或2所述的恒拉力卷线装置（4），所述恒拉力卷线装置（4）经卷线支架（5）固定在机架（1）上，所述磁粉离合器（7）和卷线电机（9）分别与控制系统相连接，所述电缆（37）的自由接线端一端与控制系统相连接，另一端与水上控制箱相连接。

4.根据权利要求3所述的一种机器人，其特征在于：所述机架（1）上设有垃圾筐升降机构（42），所述垃圾筐升降机构（42）包括垃圾筐（43）和液压升降平台（44），所述机架（1）上方设有垃圾筐（43），所述垃圾筐（43）和机架（1）之间设有液压升降平台（44），所述液压升降平台（44）下端与机架（1）固定连接，上端与垃圾筐（43）固定连接，所述液压升降平台（44）的液压缸与控制系统相连接。

5.根据权利要求3所述的一种机器人，其特征在于：所述铲挖机构（2）包括铲挖安装座（12）、连接柱（13）、铲挖臂（14）、举升液缸（15）、铲斗机构（16）和铲斗驱动机构（17），所述机架（1）两侧分别固定设有铲挖安装座（12），所述机架（1）上方设有连接柱（13），所述铲挖安装座（12）上设有铲挖臂（14）和举升液缸（15），所述铲挖臂（14）下端与铲挖安装座（12）铰接，所述举升液缸（15）一端与铲挖安装座（12）或机架（1）铰接，另一端与铲挖臂（14）铰接，所述举升液缸（15）与控制系统相连接，所述连接柱（13）两端分别与机架（1）两侧的铲挖臂（14）上端固定连接，所述连接柱（13）和铲斗机构（16）之间至少设有一个铲斗驱动机构（17），所述连接柱（13）经铲斗驱动机构（17）与铲斗机构（16）连接，所述铲斗机构（16）包括前铲斗联动轴（18）、前铲斗（19）、后铲斗联动轴（20）和后铲斗（21），所述前铲斗联动轴（18）与前铲斗（19）固定连接，后铲斗联动轴（20）与后铲斗（21）固定连接，所述前铲斗（19）和后铲斗（21）相对并由铲斗驱动机构（17）驱动抱合或张开。

6.根据权利要求5所述的一种机器人，其特征在于：所述铲斗驱动机构（17）包括铲斗连接座（22）、前液压缸（23）、后液压缸（24）、左铰接板、右铰接板（26）、前耳座（27）和后耳座（28），所述连接柱（13）上至少设有一个铲斗连接座（22），所述铲斗连接座（22）前后两侧设有前液压缸（23）和后液压缸（24），所述铲斗连接座（22）上端与连接柱（13）铰接，铲斗连接座（22）下端左侧固定设有左铰接板，铲斗连接座（22）下端右侧固定设有右铰接板（26），所述左铰接板下端前后两侧和右铰接板（26）下端前后两侧分别设有联动轴穿孔，所述前铲斗联动轴（18）穿过左铰接板前侧和右铰接板（26）前侧的联动轴穿孔并经轴承与左铰接板和右铰接板（26）相连接，所述后铲斗联动轴（20）穿过左铰接板后侧和右铰接板（26）后侧的联动轴穿孔并经轴承与左铰接板和右铰接板（26）相连接，所述前液压缸（23）上端与铲斗连接座（22）铰接，下端与前耳座（27）一端铰接，所述前耳座（27）另一端与前铲斗联动轴（18）固定连接，所述后液压缸（24）上端与铲斗连接座（22）铰接，下端与后耳座（28）一端铰接，所述后耳座（28）另一端与后铲斗联动轴（20）固定连接，所述前液压缸（23）和后液压缸（24）分别与控制系统相连接。

7.根据权利要求6所述的一种机器人，其特征在于：所述左铰接板下端前后两侧和右铰接板（26）下端前后两侧分别设有调节板（51），所述调节板（51）一端与左铰接板或右铰接板（26）铰接，另一端设有联动轴穿孔，所述前铲斗联动轴（18）穿过左铰接板前侧和右铰接板（26）前侧的调节板（51）上的联动轴穿孔并经轴承与调节板（51）相连接，所述后铲斗联动轴（20）穿过左铰接板后侧和右铰接板（26）后侧的调节板（51）上的联动轴穿孔并经轴承与调节板（51）相连接。

8.根据权利要求4或5或6或7所述的一种机器人，其特征在于：所述机架（1）前端设有辅助铲斗机构（45），所述辅助铲斗机构（45）包括推土铲斗（46）、辅助液缸（47）和连接杆，所述机架（1）前方设有推土铲斗（46），所述推土铲斗（46）上端与机架（1）之间设有辅助液缸（47），推土铲斗（46）下端与机架（1）之间设有连接杆，所述辅助液缸（47）与控制系统相连接，所述辅助液缸（47）一端与推土铲斗（46）铰接，另一端与机架（1）铰接，所述连接杆一端与推土铲斗（46）铰接，另一端与机架（1）铰接。

9.根据权利要求4或5或6或7所述的一种机器人，其特征在于：所述机架（1）两侧分别设有防撞机构（48），所述防撞机构（48）包括导轮安装座（49）、防撞导轮（50）和导轮轴，所述机架（1）两侧间隔设有导轮安装座（49），所述导轮安装座（49）一面与机架（1）固定连接，另一面设有防撞导轮（50），所述防撞导轮（50）套在导轮轴上并与导轮轴滑动连接，所述导轮轴两端与导轮安装座（49）固定连接。

10.根据权利要求4或5或6或7所述的一种机器人，其特征在于：所述机架（1）上设有云台（53）和影像采集设备（54），所述云台（53）下端与机架（1）固定连接，上端与影像采集设备（54）固定连接。

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