CN113156946A - 一种清淤机器人网关控制装置 - Google Patents

Abstract

一种清淤机器人网关控制装置，包括：由第一、第二外壳相互拼接组成的驱动本体，用于枢接所述清淤机器人的变向电机以执行对清淤行进前向路径的驱动操作，驱动本体设有驱动组件，用于促动该驱动本体相对于与该第一外缘对置的变向电机导轨面产生机械动作，在该驱动本体设有：枢接部、耦接枢接部的支杆、就支杆对称布置并且耦接驱动组件的触动发生器、一个或多个传感器、耦接触动发生器、传感器的微处理器、耦接所述微处理器的组网通讯组件，接收判断和运算标识量、清淤环境参数和所述幅值，以控制该触动发生器产生驱动，与其它一个或多个清淤机器人建立局域网络数据交换和至少包含所述标识量、清淤环境参数或所述幅值的指令转发。

Description

一种清淤机器人网关控制装置

技术领域

本发明主要是关于应用于河流、水道清淤控制系统的改进，尤其是一种安装在清淤机器人变向舵机轨道上并且具有可换向移动功能的网关控制装置。

背景技术

随着无线通信技术相关行业的发展，应用在水流监测勘探、地质结构探测等方面也随之不断改进，其应用功能使得清淤设施系统的应用模块也不断丰富。但是目前清淤系统的每一关键产品仍然是采用集中式控制方式或人工手动操控方式，或者是分组机电式操控，这增加了操作的繁杂度和施工成本。另外，因为很多清淤控制系统的单体设备都是整体设计组装，驱动电机、换能部件都是集成安装，同时很多清淤机器人仍然依赖于有线线缆控制，使得在变向舵机/电机的控制元件在需要修理替换或更换动力电源时会变得十分复杂，而且对于许多不具备无线控制的清淤机器人的智能化改装也变得较为繁琐。

发明内容

本发明通过设计一种模块化网关控制装置作为实现智能清淤系统的网络枢纽，一方面通过无线网络实时控制和监测清淤机器人设备的换向/变向舵机的动作状态，另外也能够实现清淤机器人设备间的无线网络路由和数据转发功能，例如在民用、商用住宅社区覆盖的Wi-Fi网络或者改进型双频Wi-Fi制式、长距离无线（NB-IoT）下通过下载预设数据并执行指令分配。另外一方面，本发明网关控制装置还具备协议转发功能，使得可以在不同的网络协议下进行不同清淤机器人设备间或者是清淤机器人与控制终端间的数据格式转换。在此基础上，所述网关控制装置用于接收信号指令并控制清淤机器人设备的驱动器（例如使用致动电机、电磁锁、阀电源开关等）向执行机构（例如受控的行进轮毂、变向轮轴等）传递的驱动动能，以便于更好地控制清淤机器人设备执行动作。在本发明提出的以上意图基础上，所述网关控制装置可内置光学传感器、声学传感器或类似元件来实现路径勘测功能。

本发明为此意图提出一种改进的清淤机器人设备专用网关控制装置，能够提高对清淤机器人的控制精度和产品功能的集中整合性。这种网关控制装置可以例如不需要预装在变向电机导轨面中而能够根据需要扩展组装。该网关控制装置内部通过紧凑式设计而不明显地占据使用和安装空间，并且不显著增加清淤机器人的自重，更好地集成到机器人设备运行环境中。

本发明的主要技术方案是：一种清淤机器人网关控制装置，包括：由第一、第二外壳相互拼接组成的驱动本体，用于枢接所述清淤机器人的变向电机以执行对清淤行进前向路径的驱动操作，在该驱动本体的第一外缘内设置有一个或多个驱动组件，用于促动该驱动本体相对于与该第一外缘对置的变向电机导轨面产生机械动作，在该驱动本体设有：枢接部，用于嵌入安装到所述变向电机轨道上并抵触到所述变向电机轨道内的致动器；耦接所述枢接部的支杆，用于将所述驱动本体正交地支承和定位在所述变向电机轨道上；就所述支杆对称布置并且耦接所述驱动组件的触动发生器，用于生成至少表示所述促动动作的标识量；一个或多个传感器，用于探测和接收识别清淤环境参数以及所述促动动作的幅值；耦接所述触动发生器、传感器的微处理器，用于接收判断和运算所述标识量、清淤环境参数和所述幅值，以控制该触动发生器产生所述驱动；耦接所述微处理器的组网通讯组件，用于与其它一个或多个清淤机器人建立局域网络数据交换和至少包含所述标识量、清淤环境参数或所述幅值的指令转发，其中所述驱动组件的至少一部分曝露在该第一、第二外壳组成的驱动本体的外表面开设的若干个槽孔内，用于和所述变向电机导轨面产生稳定表面接触以对变向电机促动。

作为一种改进方案，在所述第一外缘表面内侧纵向地装设有接触传感器，用于检测在促动所述驱动本体产生位移过程中该第一外缘与所接触或靠近的变向电机导轨面之间的平行间距，或者是在所述驱动本体位移过程中出现的转向偏移。

进一步地可选地，所述接触传感器还包括用于感测两个网关控制装置之间的彼此靠近、远离的测距元件。

在此基础上，所述驱动本体内还设有一个或多个所述接触传感器，电性耦接到所述驱动本体内置的PCB电路板上的信号识别单元，其中所述接触传感器被设定成用于感测所述驱动本体安装接触在变向电机轨道内的应力的强度传感元件。

作为另一种改进方案，所述驱动组件包括枢接触动发生器的滚轮部件，以及电性耦接所述触动发生器的控制器，其中所述控制器用于执行对滚轮部件的动作电能输入量，其中所述触动发生器内置一个或多个电子行程开关，用于感测在触发所述控制器控制所述滚轮部件制动时所受到的外力作用而确定是否做出相应的机械响应。

作为又一种改进方案，所述变向电机轨道内置有承接在所述致动器和枢接部之间的致动阀，用于接收所述枢接部的抵触动力并转化传动给所述致动器执行对应的转角量。

作为一种改进方案，所述触动发生器被配置为检测与所接触的变向电机轨道的接触表面所处的清淤环境信息并作出相应的判断计算以确定向所述驱动组件提供更大促动力。

作为一种改进方案，所述触动发生器被配置为检测与所接触的变向电机轨道的接触表面所处的清淤环境信息并作出相应的判断计算以确定向所述驱动组件提供更大促动力。

本发明设计的这种清淤机器人网关控制装置具有以下显著优势：（1）可以通过更为紧凑小型化的结构设计实现更多的设备功能尤其是清淤机器人集群网络组网功能，此类网关控制装置采用规则外形的驱动本体外壳内部的整体纵向/横向排列设计，从而显著优化了机器人设备机体的电子部件布局设计，保证了产品的流线型外形和内部结构紧凑设计，便于安装运行和维护清理；（2）可以使用本发明的新颖设计来更便利地实现设备的后装应用，无需重新安装布线，替换性好；（3）可以实现多机器人设备相互匹配使用，通过多传感模式实现联动作业功能，并且利用多模传感器感测不同的外界清淤环境参数（例如感测应力系数、温度、障碍物等）使得该网关控制装置能够自适应地移动或制动，替代了目前的清淤机器人产品功能，从而设计制造和施工成本显著降低。

附图说明

本发明的改进设计和优化方案将通过结合附图说明的方式体现出显著优势，在各个实施方案中，相应对照的附图中描绘的图示形状可能并非实际产品实施的全貌，而有些仅以简化形状来表现，但并不是对本发明技术方案的限制，其中：

图1示意性描绘了本发明网关控制装置的主要内部构造组成；

图2是本发明网关控制装置的安装使用示例的示意图；

图3是本发明网关控制装置的安装使用示例的示意图；

图4是本发明网关控制装置的动作功能原理示意图；

图5是本发明网关控制装置的清淤作业环境应用示意图。

具体实施方式

现在将详细地参考实施方案，这些实施方案的示例在附图中示出。下面的详细描述中示出许多具体细节，以便提供对各种所描述的实施方案的充分理解。但是，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，各种所描述的实施方案可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在其他情况下，没有详细地描述众所周知的方法、过程、部件、电路和网络，从而不会使实施方案的各个方面晦涩难懂。还需要理解的是，虽然在一些情况下，术语“第一”、“第二”等在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语限制。这些术语只是用于将一个元件与另一元件区在数量、功能或形状上分开。例如，“第一外壳”也可被命名为“第二表面”而不脱离各种所描述的实施方案的范围。有时，第一、第二也可以是指称同一元件在空间安装上的不同。而在本发明的实施方案中，术语“致动”和“制动”表述彼此相反的机械状态，致动通常是指通过例如电机、气/液压驱动产生的动能、热能或依照热力学原理转换成的机械能而通过合适的传动装置来促使任何机械元件动作。而制动则是表示例如在已经产生这种致动动作的情况下突然地通过另外的阻止元件来消除这种机械元件动作。术语“促动”是表示通过使能元件或换能元件产生具有一定反向应力（阻力）的前向运动，而有时促动动作是作为术语“驱动”的一种，驱动可能还另外包含通过电力驱动或者电信号驱动。

附图1~5示意性描绘出了本发明一种清淤机器人网关控制装置的主要或核心功能组成部件的实施举例方案。该网关控制装置主要包括一驱动本体1，该驱动本体1是用于例如枢接、啮合或者枢轴固定于清淤机器人的变向电机，图1中是将该驱动本体以爆炸视图的方式较为详细地展示出来。驱动本体1是具有一密闭外壳，该外壳是由第一外壳301和第二外壳302相互紧密拼接组成。有时，这种紧密拼接还需要考虑到在驱动本体上预留出必要的开口和/或槽孔，例如操作该清淤机器人网关控制装置所需的机械式开关按键50、适于让支杆60伸出的固定底座308上的开孔等。当然，为了紧密接合，按键50的边缘和所预留的开口的边缘尺寸公差尽可能地达到最小，并且当该第一、第二外壳彼此紧密拼装后通过超声波在接缝位置（或附近）再进行超声波焊接从而达到完整密封效果，例如实现防水、防油浸。在一些实现方案中，拼装构成的该驱动本体1的内部空腔321中设有至少一驱动组件20，驱动组件20的一部分曝露在该第一、第二外壳组成的驱动本体的外表面30开设的若干个槽孔，以用于和变向电机导轨面产生摩擦或至少具有一定阻尼的表面接触以实现对变向电机的促动。在一些具体实现方案中，这种摩擦或具有一定阻尼的接触可使得该驱动本体1相对于所述导轨面产生相对位移从而能够带动例如直线型变向电机两端的轮毂发生转向或产生角位移等，从而通过在该导轨上实现往复移动来控制轮毂等执行机构动作。在一些实现方案中，这种摩擦接触取决于既有固定变向电机轨道外表面的粗糙度而有必要将该驱动本体1内置的驱动组件20的表面摩擦系数设计的足够大，例如图1示出那样使用更加复杂粗糙的表面纹理。

在一个较佳例子里，该驱动本体1具有用于接触所安装的导轨面的第一外缘311，在该第一外缘311的表面内侧纵向地装设有接触传感器，例如常规技术中可用的光学传感器、超声波传感器、射频（RF）传感器等，包含但不限于电红外传感器、近红外收发式传感器等，用于检测在驱动驱动本体1的产生位移过程中该第一外缘311与所接触或靠近的导轨面之间的平行间距，或者是在行进过程中可能出现的转向偏移（例如到达一个预定行程终点位置或者是可能偏移轨道径向位置），从而使得该驱动本体1能够更加平稳地行进和/或制动。作为优化改进，当所述接触传感器采用光学传感器并且置于该第一外缘311内表面处时，可在光学感测探头上设有用于使得红外光散射的透镜元件（例如菲涅尔透镜片）而显著增加红外光的接收/发射空间角度。在另一个例子里，上述任何传感器也可内置于该驱动本体的外壳内并且例如焊接、插接在一个印刷PCB电路板上，而该第一外缘311可以是半透明有机材料构成，能够让满足红外波长的光线透射出。较佳地，该第一外缘311也可以向该驱动本体的侧面延伸而使得红外光向更广泛的区域透射。

在此基础上同理地，该驱动本体1内的其它位置处还可选地增设有一个或多个同类型的接触传感器。例如，图1中示出了置于该驱动本体1的第一外壳301内壁中的压力传感器341（为了表述简化未描绘出其具体形状），该压力传感器341电性耦接到PCB电路板304上的信号识别单元。在此，该压力传感器304可被设定成一种用于感测驱动本体1安装接触在例如变向电机轨道5内的应力的强度传感元件。较佳地，此类接触传感器可包括一个或多个压力/阻尼应变器、电容/电感式压敏传感器、压电传感器、超声传感器、板状电容元件或其他类似的传感器。在一些实现方案中，该压力传感器341用于测量第一外缘311靠近/接触该变向电机轨道表面时受到的接触力或压力的应力值或应变系数，通过该应力值测定例如枢接在该变向电机轨道5上时，所需提供的使得该驱动本体紧密抵靠变向电机轨道5的接触表面的力的大小。

或者说，当需要让驱动组件20与该接触表面形成紧密接触以达到理想的摩擦系数时，需要通过该应力值至少确定所需提供的抵靠驱动力的大小范围。在图1提供的实施例中，可比较简单地使用弹性元件342（此时可通过所述接触传感器测量该弹性元件的应变系数）机械耦接在该压力传感器341位置，并且该弹性元件342抵接贯穿该驱动本体1内的支杆60外侧壁面上的触片601，使得该驱动本体1在安装时相对于接触表面具有一个纵向上的活动自由度。或者，也可以将一个或多个接触传感器设定具有气动阀使得能够抬升驱动本体1就作为支撑部件的触片601的高度。

另外，所述接触传感器还包含能够从外界环境接收物理接触信号的传感元件，例如，压力传递信号或使用支杆60枢接在变向电机轨道上的应力（例如重力）荷载值，或者也可以是清淤环境下的温湿度信息、气体浓度信息、压力系数等信息。在一些实现方案中，至少一个接触传感器是与该变向电机轨道5的接触表面并行布置排列或尽量邻近。在一些实现方案中，至少一个接触传感器设于驱动本体1前部上或者是与上述接触表面相背对的底部上。

在此基础上，本发明网关控制装置的驱动本体1内还可选地采用一个或多个接近传感器作为接触传感元件。图1示意性地示出了驱动本体1内部空腔321中装设的一些电路板303、304的基本构造，其上焊接有此类接近传感器。另选地，此类接近传感器与这些电路板上的微处理器（MCU）元件的I/O接口的输入控制器电性耦接。在一些实现方案中，当清淤机器人靠近河道、输水管道或这类水道的障碍物或转弯处时，接近传感器用于触发网关控制装置向能够通过的水道空间行进，在此情况下，所述网关控制装置被配置为控制清淤机器人的变向电机的致动器6执行合适转角变换。

此外，在图1示出的网关控制装置中，还设有一个或多个触动发生器。图1示出了与驱动组件20的滚轮部件211枢接的触动发生器201的示例构造，用于触动反馈识别的控制器电性耦接该触动发生器。多个触动发生器201可成对（或就支杆60对称）地布置在上述外壳内壁中，在这种实现方式中，触动发生器内置一个或多个电子行程开关，用于感测在将驱动组件20的滚轮部件211制动时所受到的外力作用而确定是否做出相应的机械响应。例如，触动发生器201被初始地设定为在抵接变向电机轨道5的接触表面时制动一个或多个该滚轮部件211的自由运动以防止驱动本体1产生不期望的相对位移，而在抵触变向电机的致动阀7时，致动阀7对枢接部10产生的反向应力可传递到该驱动本体1的支杆60和/或滚轮部件211上，导致该触动发生器201接收到动能后转化成为反映动能幅度的电平信号给上述控制器来确定是否解除或开启所述滚轮部件211的制动状态。

可选地，本发明网关控制装置还包括用于获取关于该网关控制装置的驱动本体1位移行程、定位位置或运行加速度的数字化标识信息的一个或多个加速度计、陀螺仪和/或磁感应元件。例如，当网关控制装置在受控制终端的无线遥控状态下驱动变向电机轨道5一侧端的致动器6产生行进转角变换时，可通过该触动发生器201的惯性测量元件IMU感测其滚轮部件211的行进加速度从而预先地计算以判断是否产生制动指令，这样可以通过在固定长度的电机轨道上尽可能预测可能出现的制动位置，而这种制动可能来自于程控指令或者突然碰到的外力制动。这样，能够使得该网关控制装置能够更平滑地行进或停顿从而增强驱动稳定性和尽可能低的摩擦损耗。在一些例子中，可基于对从该一个或多个加速度计所接收的数据信息的分析来测算和记录频繁运行的行进动作信息，以显著改善该网关控制装置的往复运动幅度。例如，另外，网关控制装置还可选地包括用于获取致动器6的例如转速和即时功率来确定水道内的行进速率或者是水道内的定位位置信息的加速度数据接收器（图中未示出）。

图1中示出的任一电路板上还设有无线通信模块，其具有组网通讯组件，通过一个或多个网络接口来与其它清淤机器人间建立无线通信，并且还可包括用于处理由射频（RF）、微波（microwave）、声波/超声波等形式的收发电路和/或外部接口所接收的数据信息的各种软件组件。外部接口适用于直接通过通讯、供电线缆耦接到其他有线终端控制设备上或间接地通过接口（例如互联网、无线LAN、PoE等）与外接设备进行数据耦合交互。

其中，上述触动发生器201还可被配置为检测与所接触变向电机轨道5的接触表面所处的周围清淤环境传递的环境信息并作出相应的判断计算。例如，当构成水道内、外温差使得局部气压或者是浸入流体（诸如河流、管道）或者因为流体深度增加而存在较大压差时，伴随流体流动的缓急使得该驱动本体1可能受到来自除与该接触表面正交方向以外的应力作用，这使得在所述变向电机轨道5内往复滑动时，需要向该驱动组件20提供更大的促动力或动能。较佳地，该驱动组件20可并排地设置多个，这使得触动发生器201能够根据所受应力来确定向该应力方向上承受更大阻力的那个驱动组件提供更大的驱动电能。并且应当指出的是，有时需要对该驱动组件20在受到此类应力作用下执行制动以防止变向电机被推动而任意地滑动，在此情形下，同理地也需要提供相同幅值的驱动电能。或者，有时也可以通过气动阀的方式来实现所述制动。

在另一个较佳例子里，上述接触传感器还包括用于感测两个网关控制装置之间的靠近、远离和/或接触的元件。在图4示出的一个例子里，所述接触传感器可以是通过用于执行与接触检测相关的各种操作软件程序来加以驱动，诸如确定是否需要在同一变向电机导轨5上对称地装设两个所述网关控制装置之间是否已满足发生接触（此时可以确定任一致动器6未产生转角变化）、确定上述抵触的接触强度的阈值条件（例如接触力或压力，或者接触的力或压力替代物）、确定清淤机器人的并行设置的两个或多个变向电机导轨上各自安装的所述网关控制装置之间是否存在靠近、接触或彼此相对产生位移移动并跟踪在所述接触表面上的滑动位移轨迹（例如检测以生成一个或多个促动事件等），以及确定这种接触是否已停止或消除。所述接触传感器可从该接触表面接收关于接触的数据信息，确定有效接触后的移动运行轨迹。例如，可包括确定所述网关控制装置滑动运行速率/幅值、速度方向和/或加速度量值和/或方向是否改变等，所述移动轨迹是由一系列接触数据或数据集合来量化表示。例如，当在同一变向电机轨道5内装设两个或多个此类网关控制装置（诸如图示那样相互对置的网关控制装置的驱动本体1、8时，两网关控制装置彼此靠近/接触或多个同时接触时，触发传感器被配置为执行对接触数据的采集识别和计算以确定对相应动作的执行。在一些实施方案中，接触传感器和上述微处理器电性耦接以确定并在外表面30上作为参考起始点的所述接触和/或运行状态。

此外，所述网关控制装置还设有诸如耦接所述微处理器的声学组件，例如超声波传感器，用于感测预定路径上的声学反馈信号以计算可能的路径偏移。并且，触动发生器201设有用于将电能转换成线性运动的机电设备元件，诸如电机、螺线管、电活性聚合器、压电致动器、静电致动器或其他触动生成元件。触动发生器201从所述接触传感器接收触觉反馈以生成控制指令，并且在所述网关控制装置上生成能够由当前网关控制装置设备生成的例如声学与触觉的结合反馈运算。在一些实施方案中，至少一个触动发生器被排列或邻近第二外壳302内壁并且通过竖直地（例如朝向该网关控制装置外)或侧向地（例如在与网关控制装置的表面相同平面中向后和向前)透过通孔40向外延伸。在一些实施方案中，至少一个触动发生器设于网关控制装置的前部或相背对的后部内。

在又一个较佳例子里，所述接触传感器还可用于检测清淤环境下的流体流速。也就是说，对不同流速的测量值用于补偿多种不同的触发致动模式。例如，所检测到的清淤机器人的不同运动姿态、行进计时和/或抖动程度等。因此，可通过实时或定时检测流速来计算所需输出的驱动电能。例如，所检测的流速包括检测滚轮部件211摆动而生成偏移促动事件，然后在产生该偏移促动事件对应的位置或基本上相同的位置处检测是否执行位置补偿。又例如，检测该网关控制装置表面开设的通孔40面对的前向区域的一定探测角度内出现或触发内置微处理器生成路径感应事件，并且随后判断触动发生器执行相应的机械/电子动作。类似地，可通过检测特定的致动器（例如变向电机轨道5任一侧端的致动器）的触发信号来检测和确定对其的促动输入量。

在以上较佳例子里，上述任一PCB电路板303、304上设有射频（RF）收发电路，用于接收和发送表示上述事件的处理信号或对所执行动作的反馈。所述RF收发电路可包括用于执行这些电子功能的电路，包括但不限于天线系统、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器（DSP）、编解码芯片组、用户身份模块（SIM)卡、暂态存储器等。有时，收发电路可通过ZigBee无线通信网络与其他清淤设备进行通信，该网络为诸如互联网、内联网和/或无线网络（诸如蜂窝电话网络、无线局域网)。该无线通信可使用多种通信标准、协议转换，包括但不限于全球移动通信系统(GSM)、增强型数据GSM环境(EDGE)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进纯数据(EVDO)、HSPA、HSPA+、双单元HSPA(DC-HSPDA)、长期演进(LTE)、近场通信(NFC)、宽带码分多址(W- CDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、蓝牙、Wi-Fi (例如，IEEE802.11a、IEEE802.11ac、IEEE802.11ax、IEEE802.11b、IEEE802.11g和/或IEEE802.11n)、互联网协议语音技术(VoIP)、Wi-MAX、电子邮件协议(例如，互联网消息访问协议(IMAP)和/或邮局协议(POP))、即时消息(例如可扩展消息处理和存在协议(XMPP)、用于即时消息和存在利用扩展的会话发起协议(SIMPLE)、即时消息和存在服务(IMPS)、和/或短消息服务(SMS))，或者包括在本文档提交日期还未开发出的通信协议的其他任何适当的通信协议。

此外，该网关控制装置还包括图形处理电路、音频电路（例如扬声器和麦克风），它们和微处理器之间设有专用信号识别接口。图形处理电路从外表面30上装设的摄像元件接收音频、视频数据，将音频数据转换为电信号，并将电信号传输到微处理器。音频电路可将电信号转换为人耳可听见或不可听见的声波、亚声波等。音频电路还可接收由麦克风根据声波转换来的电信号。音频电路将电信号转换为音频数据，并将音频数据传输到所述微处理器的专用接口以进行处理。

在前述例子的实施基础上，所述微处理器可包含事件识别器，用于从所述微处理器中的事件分类器接收上述列举的促动事件信息并且从该促动事件信息中识别事件对应的标识码或元数据。较佳地，事件识别器可包括事件接收器和事件比较器。在一些实施方案中，所述事件识别器还包括表征每一促动事件的元数据和事件传递指令，其可包括对每一促动事件对应的一个或多个子事件递送指令或者是它们的至少一个子集。

此外，所述微处理器还包括所述促动事件接收器，用于接收来自事件分类器的事件信息。此类、事件信息包括关于子事件例如流速或移动的数据信息。根据子事件，事件信息还包括附加信息，诸如子事件所发生的空间位置。当子事件涉及感测运动时，事件信息可还包括子事件的速率和方向。在一些实施方案中，上述事件包括网关控制装置从图4所示的一个方向移动到另一方向（例如，从纵向正交旋转到横向，或反之亦然），并且事件信息包括关于该网关控制装置的当前定位方向或初始化设定方向的对应数据信息。

图2~4比较形象地描绘了这种网关控制装置的安装和使用示例。通常，变向电机轨道5具有用于容纳枢接该变向电机轨道5任一端的致动器6的枢接部10的滑槽52，以及位于该滑槽52内的狭槽51，其中在改装清淤机器人时，可将本发明网关控制装置的驱动主体1外延伸的枢接部10穿入该狭槽51以伸入滑槽52空间内。在此状态下，可通过旋动支杆60以带动该枢接部10转动并限止在一个能够枢接在滑槽52内的角度并加以固定，同时让枢接部10的侧部抵触或抵接到所述致动阀7以实现枢接固定。从而，致动器6可被驱动主体1通过所述致动阀7传动机械能以实现转角变换。在此，致动阀7可被设定为气动式的，可在去除所述驱动主体1的促动力后回复至初始状态，从而使得致动器6回复到初始行进角度。有时，该角度可以是至多90°或者是更小的角度，以便于卡在滑槽52内的枢接部10能够稳固地实现有效促动行程。在一些实施方案中，支杆60的底端设有例如固定套环70用于穿设定位在导向导轨9上，有时也可以另选地是夹具、黏合材料等，而有时枢接部10的形状可以不按照附图所示形态来实施，可以采用与以上例子相同原理来枢接到所述的致动阀7。

较佳地，该枢接部10的底端部还可设有若干个滚轮101以便于和驱动组件20结合使用来使得滑动动作更加稳定。在一些实施方案中，该滚轮101可设置为具有弹性元件以便于让滚轮101和驱动组件20相互配合夹持滑槽52的接触表面。此外，该网关控制装置的驱动本体1的外表面30还设有用于手动操控的按键50，该按键50弹性地连接到任一PCB电路板303、304。

图5示意性表示出在实现网关组网功能下网关控制装置集群的实施应用举例。网关控制装置100与外界控制终端400建立无线通信耦合，例如是采用NB-IoT协议形式。在此情况下，当网关控制装置100处于水道500内行进时，可同时探测附近相同或相近水道区域中是否存在可通信的其它一个或多个清淤机器人200、300，在此，这一个或多个清淤机器人200、300可不需要均具备网关组网功能，而可仅具有与网关控制装置100互通的无线通信协议。在一个实施方案中，所述网关控制装置100被配置为可将与清淤机器人200、300的互通协议转换成控制终端400所支持的另一种通信协议并上传例如清淤环境监测数据。这种实际施工实施方案能够方便地实现水道内更大区域的清淤作业并能够实时地实现数据互通，所述网关控制装置100能够伴随着所改装的清淤机器人在作业过程中的行进而实时地执行机器人设备集群组网，能够显著提升水道作业的更高集成度和智能化。

Claims (7)

1.一种清淤机器人网关控制装置，其特征是包括：由第一、第二外壳相互拼接组成的驱动本体，用于枢接所述清淤机器人的变向电机以执行对清淤行进前向路径的驱动操作，在该驱动本体的第一外缘内设置有一个或多个驱动组件，用于促动该驱动本体相对于与该第一外缘对置的变向电机导轨面产生机械动作，在该驱动本体设有：

枢接部，用于嵌入安装到所述变向电机轨道上并抵触到所述变向电机轨道内的致动器；

耦接所述枢接部的支杆，用于将所述驱动本体正交地支承和定位在所述变向电机轨道上；

就所述支杆对称布置并且耦接所述驱动组件的触动发生器，用于生成至少表示所述促动动作的标识量；

一个或多个传感器，用于探测和接收识别清淤环境参数以及所述促动动作的幅值；

耦接所述触动发生器、传感器的微处理器，用于接收判断和运算所述标识量、清淤环境参数和所述幅值，以控制该触动发生器产生所述驱动；

耦接所述微处理器的组网通讯组件，用于与其它一个或多个清淤机器人建立局域网络数据交换和至少包含所述标识量、清淤环境参数或所述幅值的指令转发，其中所述驱动组件的至少一部分曝露在该第一、第二外壳组成的驱动本体的外表面开设的若干个槽孔内，用于和所述变向电机导轨面产生稳定表面接触以对变向电机促动。

2.根据权利要求1所述的清淤机器人网关控制装置，其特征是，在所述第一外缘表面内侧纵向地装设有接触传感器，用于检测在促动所述驱动本体产生位移过程中该第一外缘与所接触或靠近的变向电机导轨面之间的平行间距，或者是在所述驱动本体位移过程中出现的转向偏移。

3.根据权利要求2所述的清淤机器人网关控制装置，其特征是，所述接触传感器还包括用于感测两个网关控制装置之间的彼此靠近、远离的测距元件。

4.根据权利要求2或3所述的清淤机器人网关控制装置，其特征是，所述驱动本体内还设有一个或多个所述接触传感器，电性耦接到所述驱动本体内置的PCB电路板上的信号识别单元，其中所述接触传感器被设定成用于感测所述驱动本体安装接触在变向电机轨道内的应力的强度传感元件。

5.根据权利要求1所述的清淤机器人网关控制装置，其特征是，所述驱动组件包括枢接触动发生器的滚轮部件，以及电性耦接所述触动发生器的控制器，其中所述控制器用于执行对滚轮部件的动作电能输入量，其中所述触动发生器内置一个或多个电子行程开关，用于感测在触发所述控制器控制所述滚轮部件制动时所受到的外力作用而确定是否做出相应的机械响应。

6.根据权利要求1所述的清淤机器人网关控制装置，其特征是，所述变向电机轨道内置有承接在所述致动器和枢接部之间的致动阀，用于接收所述枢接部的抵触动力并转化传动给所述致动器执行对应的转角量。

7.根据权利要求1所述的清淤机器人网关控制装置，其特征是，所述触动发生器被配置为检测与所接触的变向电机轨道的接触表面所处的清淤环境信息并作出相应的判断计算以确定向所述驱动组件提供更大促动力。

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