CN115262478A - 一种渠道边坡维护施工方法 - Google Patents

Abstract

一种渠道边坡维护施工方法，具体包括以下步骤：（一）、在渠道边坡维护工程车上安装万向切割装置和混凝土块抓取机器人；（二）、渠道边坡维护工程车在渠道边坡上部岸上运行到需要进行边坡维护的地方，利用万向切割装置将需要维护的边坡区域的混凝土块切割出来；（三）、利用混凝土块抓取机器人将切割出来的混凝土块从边坡上清理转移到渠道外，混凝土块抓取机器人再将存放在渠道边坡维护工程车上预制的新混凝土块放置到边坡上切割形成的凹槽中；（四）、将新混凝土块四侧边与凹槽四周的缝隙灌浆填充，完成边坡维护工作。本发明自动化程度高，无需人工下到边坡上进行维护作业，安全性高。

Description

一种渠道边坡维护施工方法

技术领域

本发明涉及渠道边坡维护技术领域，具体的说，涉及一种渠道边坡维护施工方法。

背景技术

渠道为重要水利工程，渠道的安全运行极为重要。随着渠道的持续运行，由于土的松动、流水的冲刷、雨水冲刷、地下水的渗透作用、坡面冻融或人为因素的影响，则造成渠道边坡发生坍塌、滑坡、坡面剥蚀等危险，渠道便不能正常安全运行，因此，稳定渠道，防止水旱灾害，保护沿岸居民的生面财产安全，以及取水地居民正常使用，进行边坡维护是渠道后期工程的重中之重。因此，研究一种渠道边坡维护施工方法是必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种渠道边坡维护施工方法，本发明自动化程度高，无需人工下到边坡上进行维护作业，安全性高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种渠道边坡维护施工方法，具体包括以下步骤：

（一）、在渠道边坡维护工程车上安装万向切割装置和混凝土块抓取机器人；

（二）、渠道边坡维护工程车在渠道边坡上部岸上运行到需要进行边坡维护的地方，利用万向切割装置将需要维护的边坡区域的混凝土块切割出来；

（三）、利用混凝土块抓取机器人将切割出来的混凝土块从边坡上清理转移到渠道外，混凝土块抓取机器人再将存放在渠道边坡维护工程车上预制的新混凝土块放置到边坡上切割形成的凹槽中；

（四）、将新混凝土块四侧边与凹槽四周的缝隙灌浆填充，完成边坡维护工作。

万向切割装置包括切割电机、切割盘和万向摆动支撑架，万向摆动支撑架的一端固定安装在渠道边坡维护工程车上，万向摆动支撑架的另一端与切割电机的机座固定连接，切割盘同中心固定安装在切割电机的动力轴上。

万向摆动支撑架包括竖直支撑柱、第一横支撑梁、第二横支撑梁和切割立柱，竖直支撑柱的下端一体成型有法兰底座，法兰底座通过若干根紧固螺栓固定连接在渠道边坡维护工程车上，第一横支撑梁和第二横支撑梁均沿左右方向水平设置，竖直支撑梁的上端与第一横支撑梁的左端铰接，第一横支撑梁的右端与第二横支撑梁的左端通过水平旋转关节转动连接，第二横支撑梁的右端与切割立柱的上端铰接，竖直支撑柱的右侧中上部与第一横支撑梁的下侧中部之间铰接有第一液压油缸，第二横支撑梁的下侧中部与切割立柱的左侧中上部之间铰接有第二液压油缸。

水平旋转关节包括圆筒形壳体、步进电机、拨盘架和槽轮，圆筒形壳体的顶部敞口，圆筒形壳体固定安装在第一横支撑梁的右端下侧部，第一横支撑梁的右端上侧部一体成型固定连接有覆盖在圆筒形壳体正上方的圆形平台，步进电机固定嵌设安装在圆筒形壳体内部，拨盘架为四分之三圆环支架，拨盘架的圆心部固定安装在步进电机的上侧动力轴上端且位于圆筒形壳体的上侧口处，步进电机的动力轴上固定安装有位于拨盘架下方的主动大齿轮，主动大齿轮的半径小于拨盘架的半径，步进电机的动力轴上固定安装有第一摆臂和第二摆臂，第一摆臂和第二摆臂的垂直投影呈钟表指针形式错开布置在拨盘架的四分之一缺口处，第一摆臂和第二摆臂的内端一体成型固定连接并紧压设置在拨盘架与主动大齿轮之间，第一摆臂的长度小于第二摆臂的长度且大于主动大齿轮的半径，第一摆臂的外端与第二摆臂的外端之间连接有加强臂，第一摆臂、第二摆臂和加强臂合围成三角架，第一摆臂的外端转动安装有与主动大齿轮啮合传动的第一从动小齿轮，第二摆臂的外端转动连接有与第一从动小齿轮啮合传动的第二从动小齿轮，第二从动小齿轮的中心轴上端穿过第二摆臂并一体成型有位于第二摆臂上表面的圆盘，圆盘的上表面偏心处固定设置有圆柱销，圆柱销的上端与拨盘架的上表面齐平，槽轮的上表面一体成型有轮盘，轮盘的上表面中心一体成型有转动安装在圆形平台的下表面右侧偏心部的转轴，槽轮与拨盘架同高，槽轮上开设有四条圆周阵列且沿径向设置的滑槽，四条滑槽将槽轮分隔为四块叶轮片，叶轮片的外侧边为与拨盘架外圆匹配滑动接触的圆弧边，圆柱销的运动轨迹为正方形且对应滑动插接到相应的一个滑槽中，拨盘架每转动一圈，则圆柱销通过相应的一个滑槽拨动槽轮转动90°，第二横支撑梁的左端与轮盘的外圆右侧部一体成型固定连接；切割盘外圆均匀间隔固定设有若干个金刚石切割刀头。

混凝土块抓取机器人包括机械臂和真空抓手，机械臂的底端固定安装在渠道边坡维护工程车上，真空抓手安装在机械臂的活动端。

机械臂包括液压回转平台、旋转支臂、短摆臂、长摆臂和液压伸缩臂，液压回转平台固定安装在车体上部前侧部，旋转支臂竖直设置，旋转支臂的下端一体成型固定连接在液压回转平台上，短摆臂沿前高后低倾斜设置，长摆臂前低后高倾斜设置，液压伸缩臂竖直设置，短摆臂的后端与旋转支臂的上端铰接，短摆臂的前端与长摆臂的后端铰接，长摆臂的前端与液压伸缩臂的缸体上端铰接，旋转支臂的下侧部与短摆臂的中部后侧之间铰接有第三液压油缸，短摆臂的中部前侧与长摆臂的中部后侧之间铰接有第四液压油缸，长摆臂的中部前侧与液压伸缩臂的缸体中部之间铰接有第五液压油缸。

真空抓手包括真空发生器、吸盘支架和四个真空吸盘，真空发生器固定安装在液压伸缩臂的活塞杆下端，吸盘支架为十字型结构并同中心水平固定连接在真空发生器的底部，四个真空吸盘圆周阵列设置并分别安装在吸盘支架的四根支梁上，真空发生器分别与四个真空吸盘通过负压软管连接，真空吸盘的盘口朝下设置。

吸盘支架的四根支梁上均开设有上下通透的跑道形长孔，四个跑道形长孔中均竖直贯穿设置有直通管接头，直通管接头与跑道形长孔滑动连接，直通管接头的下端与相应的真空吸盘的顶部中心固定连接，直通管接头的上端与相应的负压软管的下端固定连接；

真空吸盘为波纹状吸盘，真空吸盘采用硅橡胶制作。

步骤（二）具体为：渠道边坡维护工程车在渠道边坡上部岸上运行到需要进行边坡维护的地方，然后控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动，进而使切割盘移动至需要进行边坡维护的区域上方，启动切割电机，则切割电机带动切割盘高速旋转，同时控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动动态调整切割盘的进给切削运动，使切割盘按照设定轨迹切割边坡混凝土块，需要转换方向切割时，控制步进电机带动主动大齿轮和拨盘架逆时针或顺时针转动一圈，则主动大齿轮驱动第一从动小齿轮转动，第一从动小齿轮驱动第二从动小齿轮，第二从动小齿轮带动圆柱销转动，圆柱销同时围绕主动大齿轮逆时针或顺时针旋转一圈，圆柱销的运动轨迹为正方形且对应滑动插接到相应的一个滑槽中，则圆柱销通过相应的一个滑槽拨动槽轮逆时针或顺时针转动90°，则槽轮带动轮盘逆时针或顺时针转动90°，轮盘便带动第二横支撑梁逆时针或顺时针水平转动90°，第二横支撑梁通过切割立柱带动切割盘绕轮盘中心逆时针或顺时针旋转90°，切割盘便与初始切割轨迹垂直，再控制同时控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动使切割盘移动至初始切割点，渠道边坡维护工程车沿着渠道边坡上部岸缓慢移动，使切割盘按照设定轨迹进行切割边坡混凝土块，按照上述操作，使切割盘每次调整90°，转换切割方向，实现对需要进行边坡维护的区域整块混凝土块的完全切割。

步骤（三）具体为：操控液压回转平台、液压伸缩臂、第三液压油缸、第四液压油缸和第五液压油缸动作，使机械臂旋转、摆动，将四个真空吸盘移动至切割出来的混凝土块的上表面上，根据混凝土块的大小预估混凝土块的重量，确定真空吸盘的吸附力大小，启动真空发生器，则四个真空吸盘将混凝土块吸附住，再操控机械臂旋转、摆动，进而将混凝土块从边坡上转移到渠道岸边，关闭真空发生器，使真空吸盘放下混凝土块，便可方便把混凝土块从边坡上清理出，之后，再操控液压回转平台、液压伸缩臂、第三液压油缸、第四液压油缸和第五液压油缸动作，使机械臂旋转、摆动，将四个真空吸盘移动至存放在渠道边坡维护工程车上的新混凝土块的上表面上，再启动真空发生器，则四个真空吸盘将新混凝土块吸附住，再操控机械臂旋转、摆动，进而将混凝土块从渠道边坡维护工程车上转移到边坡上切割形成的凹槽中，关闭真空发生器，使真空吸盘放下新混凝土块。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明具有以下有益效果：

（1）万向切割装置的设置，无需人工下到边坡上进行切割作业，自动化程度高，其中，切割盘切割边坡混凝土块时，拨盘架与槽轮的某一叶轮片的外侧边匹配滑动接触，则拨盘架便能够锁定住槽轮，减小切割产生的震动对槽轮的影响，从而使第二横支撑梁和切割立柱保持稳定，能够保证切割盘按照设定轨迹稳定切割，避免切割盘偏离设定轨迹，防止切割盘受到损伤，提高切割盘的使用寿命。

（2）混凝土块抓取机器人的真空吸盘能够对不同形状、大小的混凝土块进行吸附抓取，能够很好解决传统的机械手的机械爪因混凝土块大小不一而无法做到有效抓取工作的问题，由于真空吸盘为波纹状吸盘，真空吸盘采用硅橡胶制作，因此真空吸盘本身较柔软，则真空吸盘在进行吸附抓取混凝土块的过程中，能够避免对边坡造成二次损伤，真空吸盘便可完美取代机械爪作为机械手的抓取执行元件，加工简单，成本低。

综上所述，本发明自动化程度高，无需人工下到边坡上进行维护作业，安全性高。

附图说明

图1是本发明的万向切割装置的主视图。

图2是本发明的万向切割装置的俯视图。

图3是本发明的万向切割装置的右视图。

图4是本发明的万向切割装置中的拨盘架和槽轮之间的装配结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是本发明的万向切割装置中的槽轮的结构示意图。

图7是本发明的万向切割装置中的第二从动小齿轮的结构示意图。

图8是本发明的混凝土块抓取机器人的右视图。

图9是图8的俯视图。

图10是本发明的混凝土块抓取机器人中的液压伸缩臂和真空抓手的连接结构示意图。

图11是本发明的混凝土块抓取机器人中的液压伸缩臂的活塞杆、真空发生器和吸盘支架的连接结构轴测图。

图12是本发明的混凝土块抓取机器人中的液压伸缩臂的活塞杆、真空发生器和吸盘支架的连接结构俯视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1-12所示，一种渠道边坡维护施工方法，具体包括以下步骤：

（一）、在渠道边坡维护工程车上安装万向切割装置和混凝土块抓取机器人；

（二）、渠道边坡维护工程车在渠道边坡上部岸上运行到需要进行边坡维护的地方，利用万向切割装置将需要维护的边坡区域的混凝土块切割出来；

（三）、利用混凝土块抓取机器人将切割出来的混凝土块从边坡上清理转移到渠道外，混凝土块抓取机器人再将存放在渠道边坡维护工程车上预制的新混凝土块放置到边坡上切割形成的凹槽中；

（四）、将新混凝土块四侧边与凹槽四周的缝隙灌浆填充，完成边坡维护工作。

万向切割装置包括切割电机1、切割盘2和万向摆动支撑架，万向摆动支撑架的一端固定安装在渠道边坡维护工程车（图未示）上，万向摆动支撑架的另一端与切割电机1的机座固定连接，切割盘2同中心固定安装在切割电机1的动力轴上。

万向摆动支撑架包括竖直支撑柱3、第一横支撑梁4、第二横支撑梁5和切割立柱6，竖直支撑柱3的下端一体成型有法兰底座7，法兰底座7通过若干根紧固螺栓固定连接在渠道边坡维护工程车上，第一横支撑梁4和第二横支撑梁5均沿左右方向水平设置，竖直支撑梁的上端与第一横支撑梁4的左端铰接，第一横支撑梁4的右端与第二横支撑梁5的左端通过水平旋转关节转动连接，第二横支撑梁5的右端与切割立柱6的上端铰接，竖直支撑柱3的右侧中上部与第一横支撑梁4的下侧中部之间铰接有第一液压油缸8，第二横支撑梁5的下侧中部与切割立柱6的左侧中上部之间铰接有第二液压油缸9。

水平旋转关节包括圆筒形壳体10、步进电机11、拨盘架12和槽轮13，圆筒形壳体10的顶部敞口，圆筒形壳体10固定安装在第一横支撑梁4的右端下侧部，第一横支撑梁4的右端上侧部一体成型固定连接有覆盖在圆筒形壳体10正上方的圆形平台14，步进电机11固定嵌设安装在圆筒形壳体10内部，拨盘架12为四分之三圆环支架，拨盘架12的圆心部固定安装在步进电机11的上侧动力轴上端且位于圆筒形壳体10的上侧口处，步进电机11的动力轴上固定安装有位于拨盘架12下方的主动大齿轮15，主动大齿轮15的半径小于拨盘架12的半径，步进电机11的动力轴上固定安装有第一摆臂16和第二摆臂17，第一摆臂16和第二摆臂17的垂直投影呈钟表指针形式错开布置在拨盘架12的四分之一缺口处，第一摆臂16和第二摆臂17的内端一体成型固定连接并紧压设置在拨盘架12与主动大齿轮15之间，第一摆臂16的长度小于第二摆臂17的长度且大于主动大齿轮15的半径，第一摆臂16的外端与第二摆臂17的外端之间连接有加强臂18，第一摆臂16、第二摆臂17和加强臂18合围成三角架，第一摆臂16的外端转动安装有与主动大齿轮15啮合传动的第一从动小齿轮19，第二摆臂17的外端转动连接有与第一从动小齿轮19啮合传动的第二从动小齿轮20，第二从动小齿轮20的中心轴上端穿过第二摆臂17并一体成型有位于第二摆臂17上表面的圆盘21，圆盘21的上表面偏心处固定设置有圆柱销22，圆柱销22的上端与拨盘架12的上表面齐平，槽轮13的上表面一体成型有轮盘23，轮盘23的上表面中心一体成型有转动安装在圆形平台14的下表面右侧偏心部的转轴24，槽轮13与拨盘架12同高，槽轮13上开设有四条圆周阵列且沿径向设置的滑槽25，四条滑槽25将槽轮13分隔为四块叶轮片，叶轮片的外侧边为与拨盘架12外圆匹配滑动接触的圆弧边，圆柱销22的运动轨迹为正方形且对应滑动插接到相应的一个滑槽25中，拨盘架12每转动一圈，则圆柱销22通过相应的一个滑槽25拨动槽轮13转动90°，第二横支撑梁5的左端与轮盘23的外圆右侧部一体成型固定连接；切割盘2外圆均匀间隔固定设有若干个金刚石切割刀头。

混凝土块抓取机器人包括机械臂和真空抓手，机械臂的底端固定安装在渠道边坡维护工程车上，真空抓手安装在机械臂的活动端。

机械臂包括液压回转平台26、旋转支臂27、短摆臂28、长摆臂29和液压伸缩臂30，液压回转平台26固定安装在车体上部前侧部，旋转支臂27竖直设置，旋转支臂27的下端一体成型固定连接在液压回转平台26上，短摆臂28沿前高后低倾斜设置，长摆臂29前低后高倾斜设置，液压伸缩臂30竖直设置，短摆臂28的后端与旋转支臂27的上端铰接，短摆臂28的前端与长摆臂29的后端铰接，长摆臂29的前端与液压伸缩臂30的缸体上端铰接，旋转支臂27的下侧部与短摆臂28的中部后侧之间铰接有第三液压油缸31，短摆臂28的中部前侧与长摆臂29的中部后侧之间铰接有第四液压油缸32，长摆臂29的中部前侧与液压伸缩臂30的缸体中部之间铰接有第五液压油缸33。

真空抓手包括真空发生器34、吸盘支架35和四个真空吸盘36，真空发生器34固定安装在液压伸缩臂30的活塞杆下端，吸盘支架35为十字型结构并同中心水平固定连接在真空发生器34的底部，四个真空吸盘36圆周阵列设置并分别安装在吸盘支架35的四根支梁上，真空发生器34分别与四个真空吸盘36通过负压软管37连接，真空吸盘36的盘口朝下设置。

吸盘支架35的四根支梁上均开设有上下通透的跑道形长孔38，四个跑道形长孔38中均竖直贯穿设置有直通管接头39，直通管接头39与跑道形长孔38滑动连接，直通管接头39的下端与相应的真空吸盘36的顶部中心固定连接，直通管接头39的上端与相应的负压软管37的下端固定连接；

真空吸盘36为波纹状吸盘，真空吸盘36采用硅橡胶制作。

步骤（二）具体为：渠道边坡维护工程车在渠道边坡上部岸上运行到需要进行边坡维护的地方，然后控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动，进而使切割盘移动至需要进行边坡维护的区域上方，启动切割电机，则切割电机带动切割盘高速旋转，同时控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动动态调整切割盘的进给切削运动，使切割盘按照设定轨迹切割边坡混凝土块，需要转换方向切割时，控制步进电机带动主动大齿轮和拨盘架逆时针或顺时针转动一圈，则主动大齿轮驱动第一从动小齿轮转动，第一从动小齿轮驱动第二从动小齿轮，第二从动小齿轮带动圆柱销转动，圆柱销同时围绕主动大齿轮逆时针或顺时针旋转一圈，圆柱销的运动轨迹为正方形且对应滑动插接到相应的一个滑槽中，则圆柱销通过相应的一个滑槽拨动槽轮逆时针或顺时针转动90°，则槽轮带动轮盘逆时针或顺时针转动90°，轮盘便带动第二横支撑梁逆时针或顺时针水平转动90°，第二横支撑梁通过切割立柱带动切割盘绕轮盘中心逆时针或顺时针旋转90°，切割盘便与初始切割轨迹垂直，再控制同时控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动使切割盘移动至初始切割点，渠道边坡维护工程车沿着渠道边坡上部岸缓慢移动，使切割盘按照设定轨迹进行切割边坡混凝土块，按照上述操作，使切割盘每次调整90°，转换切割方向，实现对需要进行边坡维护的区域整块混凝土块的完全切割。

步骤（三）具体为：操控液压回转平台26、液压伸缩臂30、第三液压油缸31、第四液压油缸32和第五液压油缸33动作，使机械臂旋转、摆动，将四个真空吸盘36移动至切割出来的混凝土块的上表面上，根据混凝土块的大小预估混凝土块的重量，确定真空吸盘36的吸附力大小，启动真空发生器34，则四个真空吸盘36将混凝土块吸附住，再操控机械臂旋转、摆动，进而将混凝土块从边坡上转移到渠道岸边，关闭真空发生器34，使真空吸盘36放下混凝土块，便可方便把混凝土块从边坡上清理出，之后，再操控液压回转平台26、液压伸缩臂30、第三液压油缸31、第四液压油缸32和第五液压油缸33动作，使机械臂旋转、摆动，将四个真空吸盘36移动至存放在渠道边坡维护工程车上的新混凝土块的上表面上，再启动真空发生器34，则四个真空吸盘36将新混凝土块吸附住，再操控机械臂旋转、摆动，进而将混凝土块从渠道边坡维护工程车上转移到边坡上切割形成的凹槽中，关闭真空发生器34，使真空吸盘36放下新混凝土块。

切割电机1、第一液压油缸8、第二液压油缸9、步进电机11、金刚石切割刀头、液压回转平台26、液压伸缩臂30、第三液压油缸31、第四液压油缸32、第五液压油缸33和真空发生器34均为现有技术，其中本发明必要的电路、油路、供电系统以及液压系统在图中均未示出，这些均是本领域现有技术，供电系统可以是安装在渠道边坡维护工程车上的蓄电池组或发电机，液压系统可以是安装在渠道边坡维护工程车上的小型液压站，涉及到的控制操作可以是通过渠道边坡维护工程车上的电气控制系统进行，这些均是常规技术，不涉及新的计算机程序。

本发明具有以下有益效果：

（1）万向切割装置的设置，无需人工下到边坡上进行切割作业，自动化程度高，其中，切割盘切割边坡混凝土块时，拨盘架与槽轮的某一叶轮片的外侧边匹配滑动接触，则拨盘架便能够锁定住槽轮，减小切割产生的震动对槽轮的影响，从而使第二横支撑梁和切割立柱保持稳定，能够保证切割盘按照设定轨迹稳定切割，避免切割盘偏离设定轨迹，防止切割盘受到损伤，提高切割盘的使用寿命。

（2）混凝土块抓取机器人的真空吸盘36能够对不同形状、大小的混凝土块进行吸附抓取，能够很好解决传统的机械手的机械爪因混凝土块大小不一而无法做到有效抓取工作的问题，由于真空吸盘36为波纹状吸盘，真空吸盘36采用硅橡胶制作，因此真空吸盘36本身较柔软，则真空吸盘36在进行吸附抓取混凝土块的过程中，能够避免对边坡造成二次损伤，真空吸盘36便可完美取代机械爪作为机械手的抓取执行元件，加工简单，成本低。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种渠道边坡维护施工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（一）、在渠道边坡维护工程车上安装万向切割装置和混凝土块抓取机器人；

（二）、渠道边坡维护工程车在渠道边坡上部岸上运行到需要进行边坡维护的地方，利用万向切割装置将需要维护的边坡区域的混凝土块切割出来；

（三）、利用混凝土块抓取机器人将切割出来的混凝土块从边坡上清理转移到渠道外，混凝土块抓取机器人再将存放在渠道边坡维护工程车上预制的新混凝土块放置到边坡上切割形成的凹槽中；

（四）、将新混凝土块四侧边与凹槽四周的缝隙灌浆填充，完成边坡维护工作。

2.根据权利要求1所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：万向切割装置包括切割电机、切割盘和万向摆动支撑架，万向摆动支撑架的一端固定安装在渠道边坡维护工程车上，万向摆动支撑架的另一端与切割电机的机座固定连接，切割盘同中心固定安装在切割电机的动力轴上。

3.根据权利要求2所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：万向摆动支撑架包括竖直支撑柱、第一横支撑梁、第二横支撑梁和切割立柱，竖直支撑柱的下端一体成型有法兰底座，法兰底座通过若干根紧固螺栓固定连接在渠道边坡维护工程车上，第一横支撑梁和第二横支撑梁均沿左右方向水平设置，竖直支撑梁的上端与第一横支撑梁的左端铰接，第一横支撑梁的右端与第二横支撑梁的左端通过水平旋转关节转动连接，第二横支撑梁的右端与切割立柱的上端铰接，竖直支撑柱的右侧中上部与第一横支撑梁的下侧中部之间铰接有第一液压油缸，第二横支撑梁的下侧中部与切割立柱的左侧中上部之间铰接有第二液压油缸。

4.根据权利要求3所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：水平旋转关节包括圆筒形壳体、步进电机、拨盘架和槽轮，圆筒形壳体的顶部敞口，圆筒形壳体固定安装在第一横支撑梁的右端下侧部，第一横支撑梁的右端上侧部一体成型固定连接有覆盖在圆筒形壳体正上方的圆形平台，步进电机固定嵌设安装在圆筒形壳体内部，拨盘架为四分之三圆环支架，拨盘架的圆心部固定安装在步进电机的上侧动力轴上端且位于圆筒形壳体的上侧口处，步进电机的动力轴上固定安装有位于拨盘架下方的主动大齿轮，主动大齿轮的半径小于拨盘架的半径，步进电机的动力轴上固定安装有第一摆臂和第二摆臂，第一摆臂和第二摆臂的垂直投影呈钟表指针形式错开布置在拨盘架的四分之一缺口处，第一摆臂和第二摆臂的内端一体成型固定连接并紧压设置在拨盘架与主动大齿轮之间，第一摆臂的长度小于第二摆臂的长度且大于主动大齿轮的半径，第一摆臂的外端与第二摆臂的外端之间连接有加强臂，第一摆臂、第二摆臂和加强臂合围成三角架，第一摆臂的外端转动安装有与主动大齿轮啮合传动的第一从动小齿轮，第二摆臂的外端转动连接有与第一从动小齿轮啮合传动的第二从动小齿轮，第二从动小齿轮的中心轴上端穿过第二摆臂并一体成型有位于第二摆臂上表面的圆盘，圆盘的上表面偏心处固定设置有圆柱销，圆柱销的上端与拨盘架的上表面齐平，槽轮的上表面一体成型有轮盘，轮盘的上表面中心一体成型有转动安装在圆形平台的下表面右侧偏心部的转轴，槽轮与拨盘架同高，槽轮上开设有四条圆周阵列且沿径向设置的滑槽，四条滑槽将槽轮分隔为四块叶轮片，叶轮片的外侧边为与拨盘架外圆匹配滑动接触的圆弧边，圆柱销的运动轨迹为正方形且对应滑动插接到相应的一个滑槽中，拨盘架每转动一圈，则圆柱销通过相应的一个滑槽拨动槽轮转动90°，第二横支撑梁的左端与轮盘的外圆右侧部一体成型固定连接；切割盘外圆均匀间隔固定设有若干个金刚石切割刀头。

5.根据权利要求4所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：混凝土块抓取机器人包括机械臂和真空抓手，机械臂的底端固定安装在渠道边坡维护工程车上，真空抓手安装在机械臂的活动端。

6.根据权利要求5所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：机械臂包括液压回转平台、旋转支臂、短摆臂、长摆臂和液压伸缩臂，液压回转平台固定安装在车体上部前侧部，旋转支臂竖直设置，旋转支臂的下端一体成型固定连接在液压回转平台上，短摆臂沿前高后低倾斜设置，长摆臂前低后高倾斜设置，液压伸缩臂竖直设置，短摆臂的后端与旋转支臂的上端铰接，短摆臂的前端与长摆臂的后端铰接，长摆臂的前端与液压伸缩臂的缸体上端铰接，旋转支臂的下侧部与短摆臂的中部后侧之间铰接有第三液压油缸，短摆臂的中部前侧与长摆臂的中部后侧之间铰接有第四液压油缸，长摆臂的中部前侧与液压伸缩臂的缸体中部之间铰接有第五液压油缸。

7.根据权利要求6所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：真空抓手包括真空发生器、吸盘支架和四个真空吸盘，真空发生器固定安装在液压伸缩臂的活塞杆下端，吸盘支架为十字型结构并同中心水平固定连接在真空发生器的底部，四个真空吸盘圆周阵列设置并分别安装在吸盘支架的四根支梁上，真空发生器分别与四个真空吸盘通过负压软管连接，真空吸盘的盘口朝下设置。

8.根据权利要求7所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：吸盘支架的四根支梁上均开设有上下通透的跑道形长孔，四个跑道形长孔中均竖直贯穿设置有直通管接头，直通管接头与跑道形长孔滑动连接，直通管接头的下端与相应的真空吸盘的顶部中心固定连接，直通管接头的上端与相应的负压软管的下端固定连接；

真空吸盘为波纹状吸盘，真空吸盘采用硅橡胶制作。

9.根据权利要求8所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：步骤（二）具体为：渠道边坡维护工程车在渠道边坡上部岸上运行到需要进行边坡维护的地方，然后控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动，进而使切割盘移动至需要进行边坡维护的区域上方，启动切割电机，则切割电机带动切割盘高速旋转，同时控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动动态调整切割盘的进给切削运动，使切割盘按照设定轨迹切割边坡混凝土块，需要转换方向切割时，控制步进电机带动主动大齿轮和拨盘架逆时针或顺时针转动一圈，则主动大齿轮驱动第一从动小齿轮转动，第一从动小齿轮驱动第二从动小齿轮，第二从动小齿轮带动圆柱销转动，圆柱销同时围绕主动大齿轮逆时针或顺时针旋转一圈，圆柱销的运动轨迹为正方形且对应滑动插接到相应的一个滑槽中，则圆柱销通过相应的一个滑槽拨动槽轮逆时针或顺时针转动90°，则槽轮带动轮盘逆时针或顺时针转动90°，轮盘便带动第二横支撑梁逆时针或顺时针水平转动90°，第二横支撑梁通过切割立柱带动切割盘绕轮盘中心逆时针或顺时针旋转90°，切割盘便与初始切割轨迹垂直，再控制同时控制第一液压油缸和第二液压油缸伸缩，使第一横支撑梁和切割立柱上下摆动使切割盘移动至初始切割点，渠道边坡维护工程车沿着渠道边坡上部岸缓慢移动，使切割盘按照设定轨迹进行切割边坡混凝土块，按照上述操作，使切割盘每次调整90°，转换切割方向，实现对需要进行边坡维护的区域整块混凝土块的完全切割。

10.根据权利要求9所述的渠道边坡维护施工方法，其特征在于：步骤（三）具体为：操控液压回转平台、液压伸缩臂、第三液压油缸、第四液压油缸和第五液压油缸动作，使机械臂旋转、摆动，将四个真空吸盘移动至切割出来的混凝土块的上表面上，根据混凝土块的大小预估混凝土块的重量，确定真空吸盘的吸附力大小，启动真空发生器，则四个真空吸盘将混凝土块吸附住，再操控机械臂旋转、摆动，进而将混凝土块从边坡上转移到渠道岸边，关闭真空发生器，使真空吸盘放下混凝土块，便可方便把混凝土块从边坡上清理出，之后，再操控液压回转平台、液压伸缩臂、第三液压油缸、第四液压油缸和第五液压油缸动作，使机械臂旋转、摆动，将四个真空吸盘移动至存放在渠道边坡维护工程车上的新混凝土块的上表面上，再启动真空发生器，则四个真空吸盘将新混凝土块吸附住，再操控机械臂旋转、摆动，进而将混凝土块从渠道边坡维护工程车上转移到边坡上切割形成的凹槽中，关闭真空发生器，使真空吸盘放下新混凝土块。

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