CN112575884B - 一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机器人领域，尤其是一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，针对现有的排污管道杂质较多，常规的检查机器人驱动叶片在水下检查时容易被杂质缠绕的问题，现提出如下方案，其包括安装在机器人本体一端的驱动舱，驱动舱的截面为U型，驱动舱的两端均开有进水孔，所述驱动舱的外侧壁中间位置安装有嵌入盒，嵌入盒嵌入在机器人本体侧壁上开设的安装槽内，嵌入盒内安装有电动机，电动机的输出轴延伸至驱动舱的内部连接有锥形齿轮一，驱动舱的内部两侧均通过连接件转动连接有传动杆一，传动杆一靠近进水口的一端安装有涡轮叶片。本发明能够防止螺旋桨叶被水下杂物缠绕住，脱困能力强。

Description

一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置。
背景技术
城市排水系统的主要职能是用于排放人们生产和生活制造的各种污水，因为污水存在异味和有毒等性质，因此需要采用在地下铺设管道来收集排放污水，由于污水成分复杂，容易导致城市排水系统经常会因为污物或沙石的淤积而堵塞，因此需要定时对排污管道进行检查，现有的排污管道杂质较多，常规的检查机器人驱动叶片在水下检查时容易被杂质缠绕，为此我们提出一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置。
发明内容
本发明提出的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，解决了现有的排污管道杂质较多，常规的检查机器人驱动叶片在水下检查时容易被杂质缠绕的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，包括安装在机器人本体一端的驱动舱，驱动舱的截面为U型，驱动舱的两端均开有进水孔，所述驱动舱的外侧壁中间位置安装有嵌入盒，嵌入盒嵌入在机器人本体侧壁上开设的安装槽内，嵌入盒内安装有电动机，电动机的输出轴延伸至驱动舱的内部连接有锥形齿轮一，驱动舱的内部两侧均通过连接件转动连接有传动杆一，传动杆一靠近进水口的一端安装有涡轮叶片，传动杆一的另一端固接有锥形齿轮四，锥形齿轮一和两个锥形齿轮四之间均设有传动杆二，传动杆二的一端固接有与锥形齿轮四活动啮合的锥形齿轮五，传动杆二的另一端固接有与锥形齿轮一活动啮合的锥形齿轮六，所述驱动舱的尾端两侧均安装有电磁机构一，电磁机构一的一个输出轴延伸至驱动舱的内部转动连接有传动杆二，电磁机构一的另一个输出轴铰接有连接杆，所述驱动舱的尾端两侧壁上均开有出水口，出水口处均铰接有闸板，连接杆的一端活动连接有闸板，所述电磁机构一和电磁机构二结构相同，电磁机构一包括固定盒，固定盒的内部中间位置安装有电磁铁，电磁铁的两侧均设有滑动连接在固定盒内的磁性的活动块，活动块和固定盒的内壁之间连接有弹簧二，活动块上均固接有一端延伸至固定盒外部的输出轴。
优选的，所述闸板的侧壁上开有水平设置的滑槽，滑槽内滑动连接有滑块，连接杆的一端铰接有滑块。
优选的，所述进水孔的开口处倾斜设置，且进水孔内安装有防护网。
优选的，所述驱动舱的两侧壁上均安装有辅助舱，辅助舱的内部安装有截面为L型的固定架，固定架的竖直段侧壁上转动连接有水平设置的转动轴，转动轴上安装有锥形齿轮八，锥形齿轮八的一侧设有转动连接在辅助舱侧壁上的传动杆三，传动杆三的一端延伸至驱动舱的内部固接有锥形齿轮三，锥形齿轮三与安装在传动杆一上的锥形齿轮二相互啮合，传动杆三的另一端固接有与锥形齿轮八啮合的锥形齿轮七，转动轴的一端固接有倾斜设置的驱动盘，所述固定架的水平段侧壁上安装有固定柱，固定柱上转动连接有水平设置的驱动轴，驱动轴的两端均转动套接有连接环，连接环上均固接有滑动卡接在驱动盘两侧的夹持块，驱动轴的中间段侧壁上连接有位于辅助舱外部的辅助动力桨叶。
优选的，所述嵌入盒的内部安装有电磁机构二，电磁机构二的两端输出轴延伸至嵌入盒的外部连接有卡块，所述安装槽的内部两侧均开有卡槽，卡块卡接在卡槽内。
优选的，所述嵌入盒靠近驱动舱的一侧壁上开有凹槽，凹槽内嵌入有弹簧一。
优选的，所述驱动舱的尾端截面为三角形，且驱动舱的内壁与机器人本体的外侧壁紧密贴合。
优选的，所述夹持块的截面为U型，辅助舱一端侧壁倾斜设置并与驱动舱的进水口斜面位于同一平面上，辅助舱的另一端侧壁上开有连通孔。
优选的，所述机器人本体的两侧壁上均开有限位槽，驱动舱的两侧内壁上均安装有限位块，限位块滑动插接在限位槽内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提出了一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，能够将螺旋桨叶保护在驱动舱的内部，防止水下的杂质对驱动叶片进行缠绕，且在需要改变前进方向时，能够通过选择闭合相对方向的闸板从而实现运动方向的改变，使用效果好。
2、本发明提出了一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，通过辅助动力机构的设置，进一步提高了装置的行动能力，防止在水下被缠绕或阻隔住。
3、当辅助动力机构的辅助动力桨叶被缠住时，能够自动进行断开辅助动力桨叶，提高装置的防缠绕能力，在整个驱动舱被缠住时，能够实现整个驱动舱的弹射脱离，保证机器人本体能够被回收，减少了因为叶片缠绕而造成的损失。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于水下排污管道检查机器人的立体图；
图2为本发明提出的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置的立体图；
图3为本发明提出的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置的剖视图；
图4为本发明提出的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置的局部连接示意图；
图5为本发明提出的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置的辅助舱的内部结构示意图；
图6为本发明提出的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置的电磁机构的结构示意图。
图中：1机器人本体、2驱动舱、2-1进水孔、2-2连接件、2-3限位块、2-4防护网、3辅助舱、4辅助动力桨叶、5电磁机构一、5-1电磁铁、5-2活动块、5-3输出轴、5-4弹簧二、5-5固定盒、6闸板、6-1滑块、6-2滑槽、7出水口、8锥形齿轮一、9嵌入盒、10弹簧一、11电动机、12电磁机构二、13涡轮叶片、14锥形齿轮二、15锥形齿轮三、16传动杆一、17锥形齿轮四、18锥形齿轮五、19传动杆二、20锥形齿轮六、21连接杆、22传动杆三、23锥形齿轮七、24转动轴、25固定架、26锥形齿轮八、27夹持块、28固定柱、29驱动轴、30连接环、31驱动盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，包括安装在机器人本体1一端的驱动舱2，驱动舱2的截面为U型，驱动舱2夹持在机器人本体1尾端，驱动舱2的两端均开有进水孔2-1，进水孔2-1的开口处倾斜设置，且进水孔2-1内安装有防护网2-4，倾斜设置以及防护网2-4的设置，防止水下的杂质进入驱动舱2内干扰涡轮叶片13及其连接部件的旋转。
所述驱动舱2的外侧壁中间位置安装有嵌入盒9，嵌入盒9嵌入在机器人本体1侧壁上开设的安装槽内，嵌入盒9内安装有电动机11，电动机11的输出轴延伸至驱动舱2的内部连接有锥形齿轮一8，驱动舱2的内部两侧均通过连接件2-2转动连接有传动杆一16，传动杆一16靠近进水口的一端安装有涡轮叶片13，传动杆一16的另一端固接有锥形齿轮四17，锥形齿轮一8和两个锥形齿轮四17之间均设有传动杆二19，传动杆二19的一端固接有与锥形齿轮四17活动啮合的锥形齿轮五18，传动杆二19的另一端固接有与锥形齿轮一8活动啮合的锥形齿轮六20，所述驱动舱2的尾端两侧均安装有电磁机构一5，电磁机构一5的一个输出轴5-3延伸至驱动舱2的内部转动连接有传动杆二19，电磁机构一5的另一个输出轴5-3铰接有连接杆21，所述驱动舱2的尾端两侧壁上均开有出水口7，出水口7处均铰接有闸板6，连接杆21的一端活动连接有闸板6。
闸板6的侧壁上开有水平设置的滑槽6-2，滑槽6-2内滑动连接有滑块6-1，连接杆21的一端铰接有滑块6-1。
驱动舱2的两侧壁上均安装有辅助舱3，辅助舱3的内部安装有截面为L型的固定架25，固定架25的竖直段侧壁上转动连接有水平设置的转动轴24，转动轴24上安装有锥形齿轮八26，锥形齿轮八26的一侧设有转动连接在辅助舱3侧壁上的传动杆三22，传动杆三22的一端延伸至驱动舱2的内部固接有锥形齿轮三15，锥形齿轮三15与安装在传动杆一16上的锥形齿轮二14相互啮合，传动杆三22的另一端固接有与锥形齿轮八26啮合的锥形齿轮七23，转动轴24的一端固接有倾斜设置的驱动盘31，所述固定架25的水平段侧壁上安装有固定柱28，固定柱28上转动连接有水平设置的驱动轴29，驱动轴29的两端均转动套接有连接环30，连接环30上均固接有滑动卡接在驱动盘31两侧的夹持块27，驱动轴29的中间段侧壁上连接有位于辅助舱3外部的辅助动力桨叶4，驱动轴29与辅助动力桨叶4之间固接有塑料块，塑料块支撑承受一定的扭力和压力，当辅助动力桨叶4被缠绕时，在装置动力的带动下，会使得塑料块断开，被缠绕的辅助动力桨叶4脱离，防止装置被缠绕，提高装置的脱困效果。
夹持块27的截面为U型，辅助舱3一端侧壁倾斜设置并与驱动舱2的进水口2-1斜面位于同一平面上，辅助舱3的另一端侧壁上开有连通孔，斜面光滑，装置不容易被缠绕，进一步减少装置被缠绕的可能性。
嵌入盒9的内部安装有电磁机构二12，电磁机构二12的两端输出轴延伸至嵌入盒9的外部连接有卡块，所述安装槽的内部两侧均开有卡槽，卡块卡接在卡槽内。
嵌入盒9靠近驱动舱2的一侧壁上开有凹槽，凹槽内嵌入有弹簧一10，在整个驱动舱2被缠绕时，电磁机构二12的两端输出轴通电动作，带动卡块从卡槽内拔出，在弹簧一10的弹力作用下，将整个驱动舱2弹开，然后工作人员通过机器人本体1连接的绳索，将机器人本体1拖回，保证机器人本体能够被回收，减少了因为叶片缠绕而造成的损失。
电磁机构一5和电磁机构二12结构相同，电磁机构一5包括固定盒5-5，固定盒5-5的内部中间位置安装有电磁铁5-1，电磁铁5-1的两侧均设有滑动连接在固定盒5-5内的磁性的活动块5-2，活动块5-2和固定盒5-5的内壁之间连接有弹簧二5-4，活动块5-2上均固接有一端延伸至固定盒5-5外部的输出轴5-3，且电磁机构一5内的两个活动块5-2的磁性相反，一个活动块5-2在电磁铁5-1通电时，与电磁铁5-1相互吸附，另一个活动块5-2在电磁铁5-1通电时，与电磁铁5-1相互排斥，相互排斥的为靠近连接杆21的一端活动块5-2；
电磁机构二12的两个活动块5-2的磁性保持相同。
驱动舱2的尾端截面为三角形，且驱动舱2的内壁与机器人本体1的外侧壁紧密贴合，极少装置在运动时的阻力。
机器人本体1的两侧壁上均开有限位槽，驱动舱2的两侧内壁上均安装有限位块2-3，限位块2-3滑动插接在限位槽内，增强连接的稳固性。
在工作时：电动机11的输出轴带动锥形齿轮一8转动，锥形齿轮一8与两个锥形齿轮六20啮合，带动两个传动杆二19转动，传动杆二19的另一端通过锥形齿轮五18带动锥形齿轮四17转动，从而带动传动杆一16转动，传动杆一16的一端带动涡轮叶片13转动，带动水下液体从进水孔2-1流入，然后通过两个出水口7流出，两个出水口7同时喷水产生动力带动机器人本体1和驱动舱2在水体内运动；
同时传动杆一16上的锥形齿轮二14与锥形齿轮三15啮合，带动传动杆三22转动，传动杆22的一端通过锥形齿轮七与锥形齿轮八16啮合，带动转动轴24转动，转动轴24带动倾斜设置的驱动盘31转动，驱动盘31通过两个夹持块27、连接环30带动驱动轴29在固定柱28上左右摆动，从而带动辅助动力桨叶4左右摆动，进一步推动本装置运动；
在需要改变驱动方向时，控制相对方向的电磁机构一5动作，电磁铁5-1通电，对一侧活动块5-2产生吸附力，带动活动块5-2以及输出轴5-3动作，使得输出轴连接的传动杆二19向一侧动作，带动其两端的锥形齿轮五18与锥形齿轮四17分离，锥形齿轮六2与锥形齿轮一8分离，从而不再带动其上连接的传动杆一和涡轮叶片13转动，同时电磁铁5-1通电对另一侧的活动块5-2产生斥力，带动活动块5-2以及输出轴5-3动作，使得输出轴5-3连接的连接杆21带动其上的闸板6实现对出水口7的关闭，只通过另一侧的出水口7喷水，由于出水口7倾斜设置，从而实现运动方向的改变；
当辅助动力桨叶4被缠绕时，在装置动力的带动下，会使得塑料块断开，被缠绕的辅助动力桨叶4脱离，防止装置被缠绕，提高装置的脱困效果；
在整个驱动舱2被缠绕时，电磁机构二12的两端输出轴通电动作，带动卡块从卡槽内拔出，在弹簧一10的弹力作用下，将整个驱动舱2弹开，然后工作人员通过机器人本体1连接的绳索，将机器人本体1拖回，保证机器人本体能够被回收，减少了因为叶片缠绕而造成的损失。
本发明能够防止螺旋桨叶被水下杂物缠绕住，脱困能力强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，包括安装在机器人本体(1)一端的驱动舱(2)，其特征在于，所述驱动舱(2)的截面为U型，驱动舱(2)的两端均开有进水孔(2-1)，所述驱动舱(2)的外侧壁中间位置安装有嵌入盒(9)，嵌入盒(9)嵌入在机器人本体(1)侧壁上开设的安装槽内，嵌入盒(9)内安装有电动机(11)，电动机(11)的输出轴延伸至驱动舱(2)的内部连接有锥形齿轮一(8)，驱动舱(2)的内部两侧均通过连接件(2-2)转动连接有传动杆一(16)，传动杆一(16)靠近进水口的一端安装有涡轮叶片(13)，传动杆一(16)的另一端固接有锥形齿轮四(17)，锥形齿轮一(8)和两个锥形齿轮四(17)之间均设有传动杆二(19)，传动杆二(19)的一端固接有与锥形齿轮四(17)活动啮合的锥形齿轮五(18)，传动杆二(19)的另一端固接有与锥形齿轮一(8)活动啮合的锥形齿轮六(20)，所述驱动舱(2)的尾端两侧均安装有电磁机构一(5)，电磁机构一(5)的一个输出轴(5-3)延伸至驱动舱(2)的内部转动连接有传动杆二(19)，电磁机构一(5)的另一个输出轴(5-3)铰接有连接杆(21)，所述驱动舱(2)的尾端两侧壁上均开有出水口(7)，出水口(7)处均铰接有闸板(6)，连接杆(21)的一端活动连接有闸板(6)，所述电磁机构一(5)和电磁机构二(12)结构相同，电磁机构一(5)包括固定盒(5-5)，固定盒(5-5)的内部中间位置安装有电磁铁(5-1)，电磁铁(5-1)的两侧均设有滑动连接在固定盒(5-5)内的磁性的活动块(5-2)，活动块(5-2)和固定盒(5-5)的内壁之间连接有弹簧二(5-4)，活动块(5-2)上均固接有一端延伸至固定盒(5-5)外部的输出轴(5-3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述闸板(6)的侧壁上开有水平设置的滑槽(6-2)，滑槽(6-2)内滑动连接有滑块(6-1)，连接杆(21)的一端铰接有滑块(6-1)。
3.根据权利要求1所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述进水孔(2-1)的开口处倾斜设置，且进水孔(2-1)内安装有防护网(2-4)。
4.根据权利要求1所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述驱动舱(2)的两侧壁上均安装有辅助舱(3)，辅助舱(3)的内部安装有截面为L型的固定架(25)，固定架(25)的竖直段侧壁上转动连接有水平设置的转动轴(24)，转动轴(24)上安装有锥形齿轮八(26)，锥形齿轮八(26)的一侧设有转动连接在辅助舱(3)侧壁上的传动杆三(22)，传动杆三(22)的一端延伸至驱动舱(2)的内部固接有锥形齿轮三(15)，锥形齿轮三(15)与安装在传动杆一(16)上的锥形齿轮二(14)相互啮合，传动杆三(22)的另一端固接有与锥形齿轮八(26)啮合的锥形齿轮七(23)，转动轴(24)的一端固接有倾斜设置的驱动盘(31)，所述固定架(25)的水平段侧壁上安装有固定柱(28)，固定柱(28)上转动连接有水平设置的驱动轴(29)，驱动轴(29)的两端均转动套接有连接环(30)，连接环(30)上均固接有滑动卡接在驱动盘(31)两侧的夹持块(27)，驱动轴(29)的中间段侧壁上连接有位于辅助舱(3)外部的辅助动力桨叶(4)。
5.根据权利要求1所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述嵌入盒(9)的内部安装有电磁机构二(12)，电磁机构二(12)的两端输出轴延伸至嵌入盒(9)的外部连接有卡块，所述安装槽的内部两侧均开有卡槽，卡块卡接在卡槽内。
6.根据权利要求5所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述嵌入盒(9)靠近驱动舱(2)的一侧壁上开有凹槽，凹槽内嵌入有弹簧一(10)。
7.根据权利要求1所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述驱动舱(2)的尾端截面为三角形，且驱动舱(2)的内壁与机器人本体(1)的外侧壁紧密贴合。
8.根据权利要求4所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述夹持块(27)的截面为U型，辅助舱(3)一端侧壁倾斜设置并与驱动舱(2)的进水口(2-1)斜面位于同一平面上，辅助舱(3)的另一端侧壁上开有连通孔。
9.根据权利要求1所述的一种用于水下排污管道检查机器人的驱动叶片防缠绕装置，其特征在于，所述机器人本体(1)的两侧壁上均开有限位槽，驱动舱(2)的两侧内壁上均安装有限位块(2-3)，限位块(2-3)滑动插接在限位槽内。
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