CN113982488A - 一种深基坑掘进机器人及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种深基坑掘进机器人及其操作方法，包括主支架、掘进机构、步进机构和液化抛土机构，掘进机构和步进机构设置于主支架上，步进机构适于抵至基坑坑壁进行升降移动，掘进机构包括挖掘组件和转动组件，转动组件与挖掘组件转动连接，转动组件适于控制挖掘组件进行钻孔和扩孔作业，液化抛土机构包括注水管和泥浆泵，注水管适于向深基坑内注水并使挖掘组件处产生的铲土液化形成泥浆，泥浆泵适于将泥浆泵送至深基坑外，而且泥浆井外沉淀后，净水可以回井继续使用，该深基坑掘进机器人具有自引导、自掘进、自抛土和自出井等功能，能够进行钻孔和扩孔等作业，抛土过程较为环保，可对水资源进行循环利用。

Description

一种深基坑掘进机器人及其操作方法

技术领域

本申请涉及基坑挖掘技术领域，具体涉及一种深基坑掘进机器人及其操作方法。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，通常基坑的开挖方式分为人工开挖和机械开挖，机械开挖相较于人工开挖速度快，规格统一，对路基密实度影响小。

但是，现有的基坑挖掘设备存在以下缺陷：由于机械开挖通常使用旋转钻头进行开挖，旋转钻头在进入基坑后可能会受内外因素影响卡在基坑内，难以取出，影响后续的施工，且旋转钻头无法对基坑进行扩孔，使用场景有限，另外，在深基坑开挖时，抛土过程较为困难和危险，占据较大工时，同时还会浪费较多的水资源，不够环保。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种具有自引导、自掘进、自抛土和自出井功能，能够进行钻孔和扩孔作业的深基坑掘进机器人。

本申请的还一个目的在于提供一种上述深基坑掘进机器人的操作方法。

本申请的另一个目的在于提供一种能够自动收刀，并具有钻孔和扩孔作业能力的深基坑掘进机器人的挖掘机构。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种深基坑掘进机器人及其操作方法，包括主支架、掘进机构、步进机构和液化抛土机构，所述掘进机构和所述步进机构设置于所述主支架上，所述步进机构适于抵至基坑坑壁进行升降移动，所述掘进机构包括挖掘组件和转动组件，所述转动组件与所述挖掘组件转动连接，所述转动组件适于控制所述挖掘组件进行钻孔和扩孔作业，所述液化抛土机构包括注水管和泥浆泵，所述注水管适于向深基坑内注水并使所述挖掘组件处产生的铲土液化形成泥浆，所述泥浆泵适于将泥浆泵送至深基坑外。

具体的，所述挖掘组件包括耙架和刀架，所述刀架转动设置于所述耙架上，所述刀架上排列设置有多个用于钻孔和扩孔的刀头，所述耙架上设置有限位块，所述限位块包括作业抵触面和收刀抵触面，所述转动组件向顺时针方向转动时，所述刀架适于转动至所述耙架外侧并与所述作业抵触面抵触限位；所述转动组件向逆时针方向转动时，所述刀架适于转动至所述耙架内侧并与所述收刀抵触面抵触限位。

作为改进，所述耙架和所述刀架之间设置有第一弹性复位件，所述第一弹性复位件适于使所述刀架在不受外力影响时配合抵触至所述收刀抵触面。

作为改进，所述限位块的数量为两个，两个所述限位块分别设置与所述刀架与所述耙架连接处的两侧，两个所述限位块的所述作业抵触面相互平行，且两个所述作业抵触面之间的距离等于所述刀架的宽度；两个所述限位块的所述收刀抵触面相互平行，且两个所述收刀抵触面之间的距离等于所述刀架的宽度。

具体的，所述转动组件包括电机支架、活动支架、转动电机和转动架，所述电机支架与所述主支架连接，所述转动电机固定设置于所述电机支架上，所述转动电机上设置有驱动轴，所述驱动轴穿过所述活动支架与所述转动架配合连接，所述活动支架适于在所述驱动轴上滑动，所述转动架与所述耙架固定连接，所述转动电机适于驱动所述转动架使所述耙架转动，所述电机支架和所述活动支架之间设置有弹簧传感器，所述弹簧传感器适于对所述活动支架进行缓冲，所述弹簧传感器适于感应所述电机支架和所述活动支架之间的压力，并向所述步进机构和所述转动电机发出控制信号。

作为改进，所述转动架上设置有齿圈，所述驱动轴与所述齿圈相啮合，所述转动架四周环绕设置有多个导轮，所述活动支架适于通过所述导轮与所述转动架转动连接，所述耙架的中心处固定设置有芯轴，所述芯轴与所述活动支架转动连接，所述刀头和所述刀架之间具有向顺时针方向偏转的夹角α，10°≤α≤15°。

具体的，所述步进机构包括张紧组件和爬升组件，所述张紧组件和所述爬升组件设置于所述主支架上，所述张紧组件包括张紧电机和丝杆轴，所述爬升组件包括爬升电机、爬升轮和爬升架，所述爬升电机适于驱动所述爬升轮在基坑坑壁上移动，所述爬升架上设置有连接套管，所述主支架上设置有固定套管，所述连接套管嵌套于所述固定套管内，所述丝杆轴丝杆连接于所述连接套管内，所述张紧电机适于驱动所述丝杆轴使所述爬升架在所述固定套管内移动。

作为改进，所述张紧电机与所述丝杆轴之间为锥齿轮连接，所述固定套管之间设置有连接座板，所述连接座板上设置有吊耳总成。

具体的，所述液化抛土机构还包括沉淀池和回水管，所述泥浆泵适于将泥浆泵至所述沉淀池，所述沉淀池适于对泥浆进行沉淀净化，所述回水管适于将所述沉淀池内的净水回流注入深基坑。

一种深基坑掘进机器人的操作方法，包括以下步骤：

S100：使用吊机将深基坑掘进机器人吊入深基坑内；

S200：启动步进机构，使深基坑掘进机器人沿基坑下降至指定位置；

S300：转动组件正向转动，挖掘组件自动展开并开始钻孔和扩孔作业；同时，转动组件实时探知掘进阻力调节转速，并控制步进机构协同动作；

S400：通过注水管向深基坑注水，使挖掘组件处产生的铲土液化形成泥浆；

S500：泥浆泵将泥浆输送至沉淀池进行沉淀净化，产生的净水经回水管回流注入深基坑，剩余的湿土就近处理；

S600：完成作业后，转动组件反向转动，转动组件自动收起；

S700：深基坑掘进机器人通过步进机构爬升至井口，通过吊机吊出。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：该深基坑掘进机器人设置有步进机构，能够在基坑内自由升降，挖掘组件则具有钻孔和扩孔作业能力，通过步进机构和基坑坑壁的配合，可实现对掘进方向的自动引导，减少挖掘方向的偏移，并能够实现自动出井，减少人工操作，增加安全性，步进机构与挖掘组件相配合，能够使深基坑掘进机器人停留在基坑的任意位置进行扩孔作业，提升适用性，挖掘组件在基坑底部进行挖掘扩孔时，挖掘组件通过步进机构可获得向下的压载，提升效率；液化抛土机构能够注水将铲土液化，通过泥浆泵及时的将泥浆吸走抛出至基坑井口，实现挖掘过程中的自动抛土，然后可将泥浆在基坑井口进行沉淀后产生的净水送回基坑内重复利用，减少对水资源的浪费，具有较好的环保效果。

附图说明

图1是根据本申请的一个优选实施例的整体结构视图；

图2是根据本申请的一个优选实施例的主支架的俯视图；

图3是根据本申请的一个优选实施例的挖掘组件的主视图；

图4是根据本申请的一个优选实施例的耙架的结构视图；

图5是根据本申请的一个优选实施例的刀架的俯视图；

图6是根据本申请的一个优选实施例的挖掘组件收起时的结构视图；

图7是根据本申请的一个优选实施例的挖掘组件打开时的结构视图；

图8是根据本申请的一个优选实施例的转动组件的主视图；

图9是根据本申请的一个优选实施例的活动支架的俯视图；

图10是根据本申请的一个优选实施例的步进机构的主视图；

图11是根据本申请的一个优选实施例的爬升组件的连接示意图；

图12是根据本申请的另一个优选实施例的主支架的结构视图；

图13是根据本申请的另一个优选实施例的辅助轮的安装示意图。

图中：1、主支架；11、固定套管；12、连接座板；13、吊耳总成；2、掘进机构；21、挖掘组件；211、耙架；2111、限位块；21111、作业抵触面；21112、收刀抵触面；212、刀架；2121、刀头；213、第一弹性复位件；214、芯轴；22、转动组件；221、电机支架；222、活动支架；223、转动电机；2231、驱动轴；224、转动架；2241、齿圈；2242、导轮；225、弹簧传感器；2251、销柱；2252、感应弹簧；2253、压感器；3、步进机构；31、张紧组件；311、张紧电机；312、丝杆轴；3121、丝杆齿轮；32、爬升组件；321、爬升电机；322、爬升轮；323、辅助轮；324、爬升架；3241、连接套管；4、液化抛土机构；41、注水管；42、泥浆泵；43、沉淀池；44、回水管。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本申请做进一步说明：

如图1至2所示，本申请的一个优选实施例包括主支架1、掘进机构2、步进机构3和液化抛土机构4，主支架1是焊接主结构件，为120°等分固定构件，掘进机构2和步进机构3设置于主支架1上，步进机构3适于抵至基坑坑壁进行升降移动，掘进机构2包括挖掘组件21和转动组件22，转动组件22与挖掘组件21转动连接，转动组件22适于控制挖掘组件21进行钻孔和扩孔作业，液化抛土机构4包括注水管41和泥浆泵42，注水管41适于向深基坑内注水并使挖掘组件处产生的铲土液化形成泥浆，泥浆泵42适于将泥浆泵送至深基坑外。

该深基坑掘进机器人通过步进机构3能够在基坑内自由升降，挖掘组件21则具有钻孔和扩孔作业能力，通过步进机构3和基坑坑壁的配合，可实现对掘进方向的自动引导，减少挖掘方向的偏移，并能够实现自动出井，减少人工操作，增加安全性，步进机构3与挖掘组件21相配合，能够使深基坑掘进机器人停留在基坑的任意位置进行扩孔作业，提升适用性，挖掘组件21在基坑底部进行钻孔扩孔时，挖掘组件21通过步进机构3可获得向下的压载，提升效率。

该深基坑掘进机器人的作业对象适用于柱状基坑，成型坑径包括1000毫米和1200毫米两种规格，坑深不限，使用场景限制为围堰型(沼泽、流沙)基坑、卵石(大于40毫米)混杂型基坑和爆破开挖型基坑，具有自引导、自掘进、自取土、自出井等功能。

如图3至7所示，挖掘组件21包括耙架211和刀架212，耙架211结构为120°等分的回转构件，刀架212转动设置于耙架211上，刀架212上设置有多个用于钻孔和扩孔的刀头2121，刀头2121等间距的排列于刀架212上，刀架212和刀头2121皆为铸钢件，刀头2121结构为斜角铲刀，能够同时铲动刀头2121两侧和底部的泥土，刀头2121上设置有六角方头，六角方头插入刀架212后使用螺栓进行固定，可避免刀头2121发生旋转影响钻孔和扩孔效果，拆装方便。

耙架211上设置有限位块2111，限位块2111包括作业抵触面21111和收刀抵触面21112，转动组件22向顺时针方向转动时，刀架212适于转动至耙架211外侧并与作业抵触面21111抵触限位；转动组件22向逆时针方向转动时，刀架212适于转动至耙架211内侧并与收刀抵触面21112抵触限位，通过转动组件22的正转和反转实现刀架212的自动展开和自动收刀，使用机械控制更加方便，能够在无视野的情况下进行操作，适用于基坑扩孔。

限位块2111可设置一个或两个，当限位块2111为两个时，如图4至5所示，限位块2111的数量为两个，两个限位块2111分别设置与刀架与耙架连接处的两侧，两个限位块2111的作业抵触面21111相互平行，且两个作业抵触面21111之间的距离等于刀架的宽度，两个限位块2111的收刀抵触面21112相互平行，且两个收刀抵触面21112之间的距离等于刀架的宽度，刀架212上固定六角方头的螺栓的安装方向与限位块2111相反，避免发生阻碍。

该挖掘组件21适用于垂直掘进结束，水平扩张锚固孔时使用，进入井底作业时会自动均匀出刀进行水平扩孔作业，扩孔结束自动收刀后方能出井，能够径向扩孔使孔径增加200毫米。

如图6至7所示，耙架211和刀架212之间设置有第一弹性复位件213，第一弹性复位件213优选使用拉簧，拉簧使用螺栓进行固定，第一弹性复位件213一端适于连接刀架212，第一弹性复位件213另一端适于连接至耙架211的前一刀架212安装位上，第一弹性复位件213适于使刀架212在不受外力影响时配合抵触至收刀抵触面21112，使深基坑掘进机器人在进入基坑之前为收刀状态，第一弹性复位件213还能在转动组件22倒转时帮助刀架212进行自动收刀，提升刀架212的收刀效率，降低收刀失败率。

刀架212抵触限位至作业抵触面21111时，刀架212与耙架211的径向投影相重合，刀架212的长度大于耙架211的半径，能使刀架212在跟随耙架211转动时完全覆盖耙架211内的面积，并将部分结构延伸至耙架211外进行扩孔作业，该实施例中的刀架212转动安装于耙架211的周向位置，能够使刀架212转动较小的角度即可收至耙架211内，同时展开难度也较低，作业抵触面21111和收刀抵触面21112之间具有夹角β，90°≤β≤160°，可使刀架212在收至耙架211内时，通过泥土和耙架211配合产生的偏心力矩作用下较为容易的展开。

耙架211的轴心处设置有芯轴214，芯轴214作为回转中心，是提升掘进部分稳定性的系点所在，可降低耙架211转动过程中的晃动，刀头2121和刀架212之间具有向顺时针方向偏转的夹角α，10°≤α≤15°，α优选为15°，偏转设置的刀头2121具有更高的钻孔和扩孔效率，能够将挖出的泥土引流汇聚至泥浆泵42处并及时排出处理，避免堆积在刀头2121处，增加作业难度。

非工作状态，刀架212被拉簧拉紧，收缩在耙架211最大直径(0.96米)范围以内；当工作时，耙架211进行转动，在偏心力矩作用下，刀架212向外偏转到刀架212最大直径位置(即设定的柱状基坑孔径)进行掘进扩孔作业；作业终了，反向回转耙架211，刀架212自动收回至非工作状态。

如图8至9所示，转动组件22包括电机支架221、活动支架222、转动电机223和转动架224，电机支架221与主支架1连接，转动电机223纵向固定设置于电机支架221上，转动电机223上设置有驱动轴2231，驱动轴2231穿过活动支架222与转动架224配合连接，活动支架222适于在驱动轴2231上滑动，可在垂直方向上相对主支架1位移，芯轴214与活动支架222转动连接，转动架224与耙架211固定连接，转动电机223适于驱动转动架224使耙架211转动，电机支架221和活动支架222之间设置有弹簧传感器225，弹簧传感器225适于缓冲和感应电机支架221与活动支架222之间的压力，并向步进机构3和转动电机223发出控制信号，实时调节张紧电机311、爬升电机321和转动电机223的动作，提升钻孔和扩孔作业的稳定性和安全性。

转动架224上设置有齿圈2241，驱动轴2231与齿圈2241相啮合，转动架224四周环绕设置有多个导轮2242，承载步进机构3通过活动支架222施加的用于掘进的压力，活动支架222适于通过导轮2242与转动架224转动连接，活动支架222为圆形支架，能够压载至导轮2242上实现回转，导轮2242为单轮缘铸钢轮，可对活动支架222起到限位作用，减少活动支架222在转动时发生的晃动，提升转动组件22的运行稳定性。

弹簧传感器225包括销柱2251、感应弹簧2252和压感器2253，感应弹簧2252优选使用压簧，压感器2253为压力压感器，销柱2251与电机支架221和活动支架222滑动连接，感应弹簧2252套设于电机支架221和活动支架222之间的销柱2251上，压感器2253适于感应感应弹簧2252受到的压力并发出控制信号，感应弹簧2252能够对深基坑掘进机器人作业过程中所受到的不明载荷进行缓冲，提升步进机构3的运行稳定性和挖掘组件21的挖掘安全性，降低步进机构3脱离基坑坑壁发生坠落的概率，减少挖掘组件21的硬碰撞损伤。

如图10至11所示，步进机构3包括张紧组件31和爬升组件32，张紧组件31和爬升组件32设置于主支架1上，张紧组件31适于使爬升组件32接触基坑坑壁，爬升组件32包括爬升电机321和爬升轮322，爬升电机321适于驱动爬升轮322在基坑坑壁上移动，为提升爬升组件32的稳定性，还可增设引辅助轮323，帮助引导爬升组件32移动。

张紧组件31包括张紧电机311和丝杆轴312，爬升组件32还包括爬升架324，爬升架324上设置有连接套管3241，主支架1上设置有固定套管11，连接套管3241嵌套于固定套管11内，丝杆轴312和连接套管3241之间设置有丝杆齿轮3121，丝杆轴312通过丝杆齿轮3121与连接套管3241丝杆连接，内丝杆连接结构能够保证结构的密封性，避免砂土杂质进入，影响爬升架324的正常活动，张紧电机311与丝杆轴312之间为锥齿轮连接，张紧电机311适于驱动丝杆轴312使爬升架324在固定套管11内移动，张紧组件31设置于主支架1的轴心处，爬升组件32周向环绕张紧组件31设置，该结构设计可使一个张紧组件31同时控制多个爬升组件32，简化结构，降低设备重量，方便生产和维护。

固定套管11之间设置有连接座板12，连接座板12可封闭固定套管11的端部，并加强固定套管11的结构强度，提升爬升组件32的运行稳定性，连接座板12上设置有吊耳总成13，吊耳总成13可为深基坑掘进机器人提供吊运系挂点，方便对深基坑掘进机器人进行搬运。

该实施例中的刀架212、爬升组件32和弹簧传感器225的数量优选为三个，120°等分的设置于相应部件上，具有较好的结构稳定性，且不会影响功能的实现。

液化抛土机构4还包括沉淀池43和回水管44，泥浆泵42适于将泥浆泵42至沉淀池43，沉淀池43适于对泥浆进行沉淀净化，回水管44适于将沉淀池43内的净水回流注入深基坑。

本申请的另一个优选实施例的主支架1如图12所示，增加主支架1上的安装位置，将上述实施例中的爬升组件32和辅助轮323进行拆分独立，间隔设置于新的主支架1上，能够实现更强的稳定性，辅助轮323的安装机构如图13所示，与爬升组件32相同，并皆能够由张紧组件31进行控制。

本实施例中深基坑掘进机器人的操作方法，包括以下步骤：

第一步：使用吊机将深基坑掘进机器人吊入深基坑内；

第二部：启动步进机构3，使深基坑掘进机器人沿基坑下降至指定位置；

第三步：转动组件22正向转动，挖掘组件21自动展开并开始钻孔和扩孔作业；同时，转动组件22实时探知掘进阻力调节转速，并控制步进机构3协同动作；

第四步：通过注水管41向深基坑注水，使挖掘组件处产生的铲土液化形成泥浆；

第五步：泥浆泵42将泥浆输送至沉淀池43进行沉淀净化，产生的净水经回流管回流注入深基坑，剩余的湿土就近处理；

第六步：完成作业后，转动组件22反向转动，转动组件22自动收起；

第七步：深基坑掘进机器人通过步进机构3爬升至井口，通过吊机吊出。

深基坑开挖抛土困难、危险、占据较大工时，若柱状深基坑掘进机器人铲土作业的土质颗粒较小，符合泥浆泵的作业要求，可采用注水液化的方式将其变成泥浆，然后用泥浆泵42将其泵送至井外，实现干净抛土作业，注水将铲土液化，会显著增大混合液比重，保证混合液含土量合理(混合液含土量范围为1.1g-1.15g/cm³)，及时全部吸走抛出，挖掘组件21不停在搅动挖掘，可维持混合液的浓度，出土泥浆可在井口进行沉淀处理，净水直接回井继续使用，湿土就近处理，提升环保性，掘进速度为每小时0.6米，预设泥浆混合液深度为0.5米，故井壁浸泡不超过1个小时，不会对井壁造成浸润损害。

由于泥浆泵42和深基坑掘进机器人自身的作业电机不具有散热能力，在基坑内工作时热量会发生堆积，可在深基坑掘进机器人上增设散热装置，并使用温度传感器对温度进行监控，将注水过程与散热过程结合，注水液化的同时冲洗散热装置的回水散热片进行散热，再配合散热风机，可解决深基坑掘进机器人在工作时基坑坑底环境温度过高的稳定。

深基坑掘进机器人上还可设置平水检测装置，保证垂直开挖，防止偏心走线。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种深基坑掘进机器人，其特征在于：包括主支架、掘进机构、步进机构和液化抛土机构，所述掘进机构和所述步进机构设置于所述主支架上，所述步进机构适于抵至基坑坑壁进行升降移动，所述掘进机构包括挖掘组件和转动组件，所述转动组件与所述挖掘组件转动连接，所述转动组件适于控制所述挖掘组件进行钻孔和扩孔作业，所述液化抛土机构包括注水管和泥浆泵，所述注水管适于向深基坑内注水并使所述挖掘组件处产生的铲土液化形成泥浆，所述泥浆泵适于将泥浆泵送至深基坑外。

2.如权利要求1所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述挖掘组件包括耙架和刀架，所述刀架转动设置于所述耙架上，所述刀架上排列设置有多个用于钻孔和扩孔的刀头，所述耙架上设置有限位块，所述限位块包括作业抵触面和收刀抵触面，所述转动组件向顺时针方向转动时，所述刀架适于转动至所述耙架外侧并与所述作业抵触面抵触限位；所述转动组件向逆时针方向转动时，所述刀架适于转动至所述耙架内侧并与所述收刀抵触面抵触限位。

3.如权利要求2所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述耙架和所述刀架之间设置有第一弹性复位件，所述第一弹性复位件适于使所述刀架在不受外力影响时配合抵触至所述收刀抵触面。

4.如权利要求2所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述限位块的数量为两个，两个所述限位块分别设置与所述刀架与所述耙架连接处的两侧，两个所述限位块的所述作业抵触面相互平行，且两个所述作业抵触面之间的距离等于所述刀架的宽度；两个所述限位块的所述收刀抵触面相互平行，且两个所述收刀抵触面之间的距离等于所述刀架的宽度。

5.如权利要求2所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述转动组件包括电机支架、活动支架、转动电机和转动架，所述电机支架与所述主支架连接，所述转动电机固定设置于所述电机支架上，所述转动电机上设置有驱动轴，所述驱动轴穿过所述活动支架与所述转动架配合连接，所述活动支架适于在所述驱动轴上滑动，所述转动架与所述耙架固定连接，所述转动电机适于驱动所述转动架使所述耙架转动，所述电机支架和所述活动支架之间设置有弹簧传感器，所述弹簧传感器适于对所述活动支架进行缓冲，所述弹簧传感器适于感应所述电机支架和所述活动支架之间的压力，并向所述步进机构和所述转动电机发出控制信号。

6.如权利要求5所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述转动架上设置有齿圈，所述驱动轴与所述齿圈相啮合，所述转动架四周环绕设置有多个导轮，所述活动支架适于通过所述导轮与所述转动架转动连接，所述耙架的中心处固定设置有芯轴，所述芯轴与所述活动支架转动连接，所述刀头和所述刀架之间具有向顺时针方向偏转的夹角α，10°≤α≤15°。

7.如权利要求1所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述步进机构包括张紧组件和爬升组件，所述张紧组件和所述爬升组件设置于所述主支架上，所述张紧组件包括张紧电机和丝杆轴，所述爬升组件包括爬升电机、爬升轮和爬升架，所述爬升电机适于驱动所述爬升轮在基坑坑壁上移动，所述爬升架上设置有连接套管，所述主支架上设置有固定套管，所述连接套管嵌套于所述固定套管内，所述丝杆轴丝杆连接于所述连接套管内，所述张紧电机适于驱动所述丝杆轴使所述爬升架在所述固定套管内移动。

8.如权利要求8所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述张紧电机与所述丝杆轴之间为锥齿轮连接，所述固定套管之间设置有连接座板，所述连接座板上设置有吊耳总成。

9.如权利要求1所述的一种深基坑掘进机器人，其特征在于：所述液化抛土机构还包括沉淀池和回水管，所述泥浆泵适于将泥浆泵至所述沉淀池，所述沉淀池适于对泥浆进行沉淀净化，所述回水管适于将所述沉淀池内的净水回流注入深基坑。

10.一种深基坑掘进机器人的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：使用吊机将深基坑掘进机器人吊入深基坑内；

S200：启动步进机构，使深基坑掘进机器人沿基坑下降至指定位置；

S300：转动组件正向转动，挖掘组件自动展开并开始钻孔和扩孔作业；同时，转动组件实时探知掘进阻力调节转速，并控制步进机构协同动作；

S400：通过注水管向深基坑注水，使挖掘组件处产生的铲土液化形成泥浆；

S500：泥浆泵将泥浆输送至沉淀池进行沉淀净化，产生的净水经回水管回流注入深基坑，剩余的湿土就近处理；

S600：完成作业后，转动组件反向转动，转动组件自动收起；

S700：深基坑掘进机器人通过步进机构爬升至井口，通过吊机吊出。

Images