CN112222032B - 外管道清扫机器人的清扫方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外管道清扫机器人的清扫方法，其包括：将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁；控制所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走；在所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走的过程中，控制清扫组件对所述管道外壁进行清扫；控制吸尘组件吸除在所述清扫过程中所产生的灰尘。本发明首先将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁，并控制其在管道外壁上行走，在行走过程中控制清扫组件进行清扫，并控制吸尘组件进行吸尘，以此实现对管道外壁的清扫，并且可以满足不同直径管道的清扫要求，因此可以实现对管道外壁的智能清扫。

Description

外管道清扫机器人的清扫方法

技术领域

本发明涉及清扫机器人技术领域，尤其涉及一种外管道清扫机器人的清扫方法。

背景技术

随着机械化程度的不断加强，众多针对管道清扫的机器人不断走进我们的日常生活中，但对于管道外侧的清扫却并不多见，尤其是针对高空环境下的管道外部清扫设备更是少之又少。

因此，亟需一种外管道清扫机器人的清扫方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种外管道清扫机器人的清扫方法，以解决上述现有技术中的问题，能够对管道外壁进行智能清扫。

本发明提供了一种外管道清扫机器人的清扫方法，其中，包括：

将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁；

控制所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走；

在所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走的过程中，控制清扫组件对所述管道外壁进行清扫；

控制吸尘组件吸除在所述清扫过程中所产生的灰尘。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁，具体包括：

将中间连接件本体和设置在所述中间连接件本体两侧的侧连接件本体以可拆卸方式连接，围设成非封闭的曲面体，并将所述非封闭的曲面体作为所述外管道清扫机器人本体，其中，所述中间连接件本体和所述侧连接件本体的截面为弧形；

利用侧连接体抱夹组件驱动两个所述侧连接件本体对所述管道外壁进行抱夹，以将外管道清扫机器人本体卡套在所述管道外壁上，其中，所述侧连接体抱夹组件设置在所述中间件本体上并与两个所述侧连接件本体连接。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述控制所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走，具体包括：

利用行走轮组件，使外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走，其中，所述行走轮组件设置在所述侧连接件本体的外边缘，并且可与所述管道外壁接触；

通过控制器控制所述行走轮组件的行走动作。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述利用行走轮组件，使所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走，具体包括：

将两个彼此接触的全向轮组合成一组行走轮，并将多组行走轮组成所述行走轮组件；

同时控制所述行走轮组件中的各组行走轮中的两个行走轮同步运动，以使所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁，还包括：

利用行走轮抱夹组件驱动所述行走轮组件对所述管道外壁进行抱夹，其中，所述行走轮抱夹组件与所述行走轮组件连接。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述在所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走的过程中，控制清扫组件对所述管道外壁进行清扫，具体包括：

在所述外管道清扫机器人本体行走过程中，利用清扫组件对所述管道外壁进行清扫；

通过控制器控制所述清扫组件的清扫动作。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述在所述外管道清扫机器人本体行走过程中，利用清扫组件对所述管道外壁进行清扫，具体包括：

将清扫电机和清洁毛刷通过卡扣结构连接，以组成一组清扫单元，其中，所述清洁毛刷设置在所述外管道清扫机器人本体内壁，可与所述管道外壁接触；

将多组所述清扫单元组在外管道清扫机器人本体上交错布置，以组成所述清扫组件；

利用所述清扫组件中的各所述清扫电机驱动对应的所述清洁毛刷进行旋转，以对所述管道外壁进行清扫。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述在所述外管道清扫机器人本体行走过程中，利用清扫组件对所述管道外壁进行清扫，还包括：

利用超声波清扫单元对所述管道外壁进行清扫。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

利用摄像头对所述外管道清扫机器人的前方视野进行拍摄。

如上所述的外管道清扫机器人，其中，优选的是，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

利用避障组件通过雷达和激光测距传感器，对前方障碍物进行自动避障。

本发明提供一种外管道清扫机器人的清扫方法，首先将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁，并控制其在管道外壁上行走，在行走过程中控制清扫组件进行清扫，并控制吸尘组件进行吸尘，以此实现对管道外壁的清扫，并且可以满足不同直径管道的清扫要求，因此可以实现对管道外壁的智能清扫。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的外管道清扫机器人的清扫方法的实施例的流程图；

图2为本发明提供的外管道清扫机器人的实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1-外管道清扫机器人本体 2-清扫组件 3-吸尘组件

4-控制器 5-行走轮抱夹组件 6-侧连接体抱夹组件

7-摄像头 8-充电口 9-供电组件

11-中间连接件本体 12-侧连接件本体 13-行走轮组件

21-清扫电机 22-清洁毛刷

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，本发明实施例提供了一种外管道清扫机器人的清扫方法，该方法是基于一种外管道清扫机器人来实现，如图2所示，外管道清扫机器人包括卡套在待清扫的管道外壁、并且可行走的外管道清扫机器人本体1和设置在所述外管道清扫机器人本体1上的清扫组件2、吸尘组件3和控制器4，其中：所述清扫组件2用于对所述待清扫的管道外壁进行清扫；所述吸尘组件3与所述清扫组件2连接，用于吸除所述清扫组件2在清扫过程中所产生的灰尘；所述控制器4与所述外管道清扫机器人本体1、所述清扫组件2和所述吸尘组件3连接，用于控制所述外管道清扫机器人本体1、所述清扫组件2和所述吸尘组件3进行工作。

本实施例提供的外管道清扫机器人的清扫方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：

步骤S1、将外管道清扫机器人本体1卡套在待清扫的管道外壁。

在本发明的外管道清扫机器人的清扫方法的一种实施方式中，所述步骤S1具体可以包括：

步骤S11、将中间连接件本体11和设置在所述中间连接件本体11两侧的侧连接件本体12以可拆卸方式连接，围设成非封闭的曲面体，并将所述非封闭的曲面体作为所述外管道清扫机器人本体1，其中，所述中间连接件本体11和所述侧连接件本体12的截面为弧形。

在将侧连接件本体2连接在中间连接件本体的两侧的同时，即可将外管道清扫机器人卡套在待清扫的管道外壁，开始对管道外壁进行清扫。

其中，示例性地，中间连接件本体11和侧连接件本体12的截面为扇形，中间连接件本体11和两个侧连接件本体12围设成的非封闭的曲面体为不完整的圆柱体。在轴向方向上，所述中间连接件本体11的长度等于所述侧连接件本体12的长度，在径向方向上，所述中间连接件本体11的宽度小于所述侧连接件本体12的宽度。所述中间连接件本体11的展开图形为在非封闭的曲面体的两侧轴向方向的中心各有一个小矩形缺口的矩形，所述侧连接件本体12的展开图形为矩形，并且在其沿非封闭的曲面体的两侧轴向方向的中心各有一个延伸至所述中间连接件本体11的小矩形缺口中的小矩形。需要说明的是，本发明对中间连接件本体1和侧连接件本体2的具体形状不作具体限定。

步骤S12、利用侧连接体抱夹组件6驱动两个所述侧连接件本体12对所述管道外壁进行抱夹，以将外管道清扫机器人本体1卡套在所述管道外壁上，其中，所述侧连接体抱夹组件6设置在所述中间件本体11上并与两个所述侧连接件本体12连接。

通过侧连接体抱夹组件6，可以使外管道清扫机器人稳定地在待清扫管道的外壁进行工作。

进一步地，所述步骤S1还可以包括：

步骤S13：利用侧连接件本体抱夹开关按钮对所述侧连接体抱夹组件6进行控制。

其中，所述侧连接件本体抱夹开关按钮的数量为两个，分别设置在中间连接件本体11沿轴向设置的上底面和下底面内侧，并且这两个侧连接件本体抱夹开关按钮彼此对称。需要说明的是，本发明对侧连接件本体抱夹开关按钮的具体位置不作具体限定。

步骤S2、控制所述外管道清扫机器人本体1沿所述管道外壁行走。

在本发明的外管道清扫机器人的清扫方法的一种实施方式中，所述步骤S2具体可以包括：

步骤S21、利用行走轮组件13，使外管道清扫机器人本体1沿所述管道外壁行走，其中，所述行走轮组件13设置在所述侧连接件本体12的外边缘，并且可与所述管道外壁接触。

其中，所述利用行走轮组件13，使所述外管道清扫机器人本体1沿所述管道外壁行走，具体包括：

步骤S211、将两个彼此接触的全向轮组合成一组行走轮，并将多组行走轮组成所述行走轮组件13；

步骤S212、同时控制所述行走轮组件13中的各组行走轮中的两个行走轮同步运动，以使所述外管道清扫机器人本体1沿所述管道外壁行走。

在本发明中，所述行走轮组件13包括8组行走轮，在所述非封闭的曲面体的上底面和下底面的径向方向上均匀地设置有4组所述行走轮。在需要更换清扫位置时，可以通过行走轮组件对外管道清扫机器人进行移动，方便快捷。需要说明的是，控制两个彼此接触的行走轮同步运动的，可以以保证各组行走轮的正常行走。利用全向轮可实现在不改变轮轴方向的情况下实现横向、纵向，原地旋转等全向动作。在本发明中，行走轮组件13通过8组行走轮，可以实现外管道清扫机器人的前进、后退及径向旋转。

步骤S22、通过控制器4控制所述行走轮组件13的行走动作。

其中，所述控制器4设置在所述中间连接件本体11上，在本发明中，所述控制器4的数量为4个，并且对称地设置在所述中间连接件本体1的四角边缘处，通过控制器4可以控制外管道清扫机器人本体1进行卡套及行走、控制清扫组件2进行清扫，并控制吸尘组件3进行吸尘。示例性地，所述控制器4为控制电路板，具体的控制原理可以参照现有技术，本发明不再赘述。

进一步地，本发明还可以利用对所述行走轮组件进行抱夹的行走轮抱夹组件5，来辅助地将外管道清扫机器人本体1卡套在待清扫的管道外壁，以此来提高外管道清扫机器人本体1在待清扫的管道外壁上的稳定性。具体而言，所述步骤S1还可以包括：

步骤S14、利用行走轮抱夹组件5驱动所述行走轮组件13对所述管道外壁进行抱夹，其中，所述行走轮抱夹组件5与所述行走轮组件13连接。

通过行走轮抱夹组件5，可以进一步提高外管道清扫机器人在待清扫管道的外壁进行工作的稳定性。

更进一步地，所述步骤S1还可以包括：

步骤S15：利用行走轮抱夹开关按钮对所述行走轮抱夹组件5进行控制。

其中，所述行走轮抱夹开关按钮的数量为两个，分别设置在中间连接件本体11沿轴向设置的上底面和下底面内侧，并且这两个行走轮抱夹开关按钮彼此对称。需要说明的是，本发明对行走轮抱夹开关按钮的具体位置不作具体限定。

步骤S3、在所述外管道清扫机器人本体1沿所述管道外壁行走的过程中，控制清扫组件2对所述管道外壁进行清扫。

在本发明的外管道清扫机器人的清扫方法的一种实施方式中，所述步骤S3具体可以包括：

步骤S31、在所述外管道清扫机器人本体1行走过程中，利用清扫组件2对所述管道外壁进行清扫。

其中，如图2所示，所述清扫组件2设置在所述侧连接件本体12上。

其中，步骤S31具体包括：

步骤S311、将清扫电机21和清洁毛刷22通过卡扣结构连接，以组成一组清扫单元，其中，所述清洁毛刷22设置在所述外管道清扫机器人本体内壁，可与所述管道外壁接触；

其中，清扫电机21和清洁毛刷22之间通过卡扣结构连接，便于快速地更换清洁毛刷。

步骤S312、将多组所述清扫单元组在外管道清扫机器人本体1上交错布置，以组成所述清扫组件2；

多组所述清扫单元交错布置，这样可以提高覆盖面，进而提高清扫效果。作为一个示例而非限制，所述清扫组件2包括8组清扫单元，具体而言，在中间连接件本体11的轴向方向上对称地设置有两组清扫单元，在每个侧连接件本体12上各设置有三组清扫单元，其中，在侧连接件本体12的展开图形的大矩形对应位置的轴向方向上对称地设有两组清扫单元，在展开图形的小矩形对应位置上居中地设有一组清扫单元。需要说明的是，本发明对清扫单元的数量及具体分布位置不作具体限定。

步骤S313、利用所述清扫组件2中的各所述清扫电机21驱动对应的所述清洁毛刷22进行旋转，以对所述管道外壁进行清扫。

在工作中，利用清扫电机21驱动清洁毛刷22旋转，清洁毛刷22在旋转过程中对管道外壁进行清扫。

进一步地，所述步骤S31还可以包括：

步骤S314、利用超声波清扫单元对所述管道外壁进行清扫。

具体而言，所述超声波清扫单元包括超声波发生器和超声波换能器，所述超声波换能器与所述清洁毛刷22连接，用于将所述超声波发生器发出的超声波的声能转换为机械振动的动能。

借助于超声波清扫单元，可以实现超声波清扫，清扫效果更均匀，提高了清扫效果。

进一步地，本发明在一些实施方式中，所述步骤S31还可以包括：

步骤S314、利用储水单元进行储水，并利用喷水单元进行喷水。

借助于储水单元和喷水单元，可以在清扫之后，进一步进行清洗，提高清扫效果。

步骤S32、通过控制器4控制所述清扫组件的清扫动作。

步骤S4、控制吸尘组件3吸除在所述清扫过程中所产生的灰尘。

其中，如图2所示，吸尘组件3设置在所述侧连接件本体12上。

进一步地，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

步骤S5、利用摄像头7对所述外管道清扫机器人的前方视野进行拍摄。

其中，所述摄像头7设置在所述中间连接件本体1上，并与所述控制器4连接，在摄像头7对前方摄影拍摄后，将所拍摄的照片发送到所述控制器4，控制器4进一步可以根据接收到的照片对外管道清扫机器人中的所有部件进行控制，例如可以根据所拍摄的照片对所述外管道清扫机器人本体1的卡套和/或行走动作、和/或所述清扫组件2的清扫动作和/或所述吸尘组件3的吸尘动作进行控制。

具体地，如图2所示，所述摄像头7的数量为2个，设置在所述中间连接件本体11沿轴向设置的上底面和下底面的侧壁上各设置有一个摄像头7。需要说明的是，本发明对摄像头7的数量及具体位置不作具体限定。

进一步地，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

步骤S6、利用避障组件通过雷达和激光测距传感器，对前方障碍物进行自动避障。

其中，所述避障组件，与所述摄像头7和所述控制器4连接，用于通过雷达和激光测距传感器，对前方障碍物进行自动避障。本发明在一些实施方式中，所述外管道清扫机器人还包括履带组件，由于其支撑面积大，因此可以进一步提高越障能力，适用于通过法兰等环形凸起连接的管道外壁的清扫。本发明在一些实施方式中，可以采用遥控器对外管道清扫机器人进行控制，例如可以控制其越障、清扫、吸尘、抱夹等操作。

进一步地，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

步骤S7、利用供电组件9为所述外管道清扫机器人提供电源。

其中，所述供电组件9设置在所述中间连接件本体11上，在本发明中，供电组件9的数量为两个，并且对称地设置在所述中间连接件本体11的轴向方向上，示例性地，所述供电组件9为锂电池、蓄电池等。

进一步地，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

步骤S8、利用充电口8为所述供电组件9充电。

具体地，如图2所示，所述充电口8的数量为4个，在所述中间连接件本体11沿轴向设置的上底面和下底面的侧壁上分别对称地设置有两个充电口8。需要说明的是，本发明对充电口8的数量及具体位置不作具体限定。

进一步地，在前述步骤6中，可以通过充电口8布设所述避障组件，具体的布设方式可以参照现有技术，本发明不再赘述。

进一步地，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

步骤S9、将上顶板覆盖在所述中间连接件本体11上的上顶板，将侧板覆盖在所述侧连接件本体12上，并将行走轮盖板覆盖在所述行走轮组件13上。

通过上顶板、侧板和行走轮盖板，分别对中间连接件本体11、侧连接件本体12和行走轮组件13进行覆盖，便于拆装和清扫。

本发明实施例提供的外管道清扫机器人的清扫方法，首先将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁，并控制其在管道外壁上行走，在行走过程中控制清扫组件进行清扫，并控制吸尘组件进行吸尘，以此实现对管道外壁的清扫，并且可以满足不同直径管道的清扫要求，因此可以实现对管道外壁的智能清扫。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，包括：

将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁；

控制所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走；

在所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走的过程中，控制清扫组件对所述管道外壁进行清扫；

控制吸尘组件吸除在所述清扫过程中所产生的灰尘，

其中，所述将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁，具体包括：

将中间连接件本体和设置在所述中间连接件本体两侧的侧连接件本体以可拆卸方式连接，围设成非封闭的曲面体，并将所述非封闭的曲面体作为所述外管道清扫机器人本体，其中，所述中间连接件本体和所述侧连接件本体的截面为弧形；

利用侧连接体抱夹组件驱动两个所述侧连接件本体对所述管道外壁进行抱夹，以将外管道清扫机器人本体卡套在所述管道外壁上，其中，所述侧连接体抱夹组件设置在所述中间件本体上并与两个所述侧连接件本体连接，

所述控制所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走，具体包括：

利用行走轮组件，使外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走，将两个彼此接触的全向轮组合成一组行走轮，并将多组行走轮组成所述行走轮组件；

通过控制器控制所述行走轮组件的行走动作，同时控制所述行走轮组件中的各组行走轮中的两个行走轮同步运动，以使所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走，以实现外管道清扫机器人的前进、后退和径向旋转。

2.根据权利要求1所述的外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述行走轮组件设置在所述侧连接件本体的外边缘，并且可与所述管道外壁接触。

3.根据权利要求1所述的外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述将外管道清扫机器人本体卡套在待清扫的管道外壁，还包括：

利用行走轮抱夹组件驱动所述行走轮组件对所述管道外壁进行抱夹，其中，所述行走轮抱夹组件与所述行走轮组件连接。

4.根据权利要求1所述的外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述在所述外管道清扫机器人本体沿所述管道外壁行走的过程中，控制清扫组件对所述管道外壁进行清扫，具体包括：

在所述外管道清扫机器人本体行走过程中，利用清扫组件对所述管道外壁进行清扫；

通过控制器控制所述清扫组件的清扫动作。

5.根据权利要求4所述的外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述在所述外管道清扫机器人本体行走过程中，利用清扫组件对所述管道外壁进行清扫，具体包括：

将清扫电机和清洁毛刷通过卡扣结构连接，以组成一组清扫单元，其中，所述清洁毛刷设置在所述外管道清扫机器人本体内壁，可与所述管道外壁接触；

将多组所述清扫单元组在外管道清扫机器人本体上交错布置，以组成所述清扫组件；

利用所述清扫组件中的各所述清扫电机驱动对应的所述清洁毛刷进行旋转，以对所述管道外壁进行清扫。

6.根据权利要求5所述的外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述在所述外管道清扫机器人本体行走过程中，利用清扫组件对所述管道外壁进行清扫，还包括：

利用超声波清扫单元对所述管道外壁进行清扫。

7.根据权利要求1所述的外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

利用摄像头对所述外管道清扫机器人的前方视野进行拍摄。

8.根据权利要求1所述的外管道清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述外管道清扫机器人的清扫方法还包括：

利用避障组件通过雷达和激光测距传感器，对前方障碍物进行自动避障。

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