CN115780428B - 一种管道清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道清洗技术领域，特别是指一种管道清洗机器人，包括：机器人机体，环绕机器人机体外周，等间距布置的至少三组变径行走机构，以及在机器人机体后端安装的清洗机构；清洗机构被配置为：环绕机器人机体轴线的方向旋转；变径行走机构至少包括一根行走腿，行走腿包括自适应变径组件、可拆卸变径杆和行走轮组件，自适应变径组件包括变径过渡板，所述变径过渡板一侧与可拆卸变径杆的一端以可拆卸的方式连接，可拆卸变径杆的另一端以可拆卸的方式连接行走轮组件。本发明提能够适应较大范围变径管道环境、有较好的清洗能力、能够实现在管道中较长距离运行。

Description

一种管道清洗机器人

技术领域

本发明涉及管道清洗技术领域，特别是指一种管道清洗机器人。

背景技术

管道清洗机器人是在传统管道清洗方法，如通沟机清洗法、水利清洗法等成本高，污染大，效果差的方法的基础上提出的一种高效、灵活、清洗效果好的清洗策略。在管道安全日益重要的今天，管道机器人的重要性与发展前景也与日俱增。

目前管道机器人的发展进度缓慢，虽然技术路线多样，有三向立体机器人、管道猪、蠕动型机器人等，但大多都只能满足在特定管道内实现最基础的运动与最简单的需求。

目前市面上的管道机器人变径机构普遍较为简单，大多数管道猪与蠕动机器人甚至没有变径机构，这意味着它们只能面对单一管径的管道，极大的限制可适用范围与通过性。而即使是带有一定变径机构的三相立体机器人，变径范围也非常有限，相较于上述两种机器人，其能更好的适应有变化管径的单次任务，但对于实际使用中繁多的管道，其使用任然很有局限性，即一台机器人只能对应一种甚至一次任务，大大的提高了成本。

目前的管道机器人清洗能力也非常有限。大多只有一种清洗方式，而且清洗方式简陋，无法很好的完成管道内的清洗任务。对于污垢较多，需要强力清洗的管道其清洗力度不够，对于污垢较少，但管面脆弱的管道，其清洗力度过大，易损伤管道，得不偿失。

目前管道清洗机器人存在单次运动距离有限的问题。据不完全统计，下水道管道间距普遍为200m左右，而对于大多数管道机器人而言，在市政管道中的有效清洗距离只有20m左右，而即使在环境较好的管道中，也只有50m左右的清洁距离。

发明内容

为了解决现有技术中管道清洗机器人难以适应大范围变径管道环境、清洗能力有限，以及难以实现管道中长距离运行的技术问题，本发明的一个实施例提供了一种管道清洗机器人，所述管道清洗机器人包括：机器人机体，环绕所述机器人机体外周，等间距布置的至少三组变径行走机构，以及在所述机器人机体后端安装的清洗机构；所述清洗机构被配置为：环绕所述机器人机体轴线的方向旋转；

其中，所述变径行走机构至少包括一根行走腿，所述行走腿包括自适应变径组件、可拆卸变径杆和行走轮组件，所述自适应变径组件包括变径过渡板，所述变径过渡板一侧与所述可拆卸变径杆的一端以可拆卸的方式连接，所述可拆卸变径杆的另一端以可拆卸的方式连接所述行走轮组件；

所述变径过渡板的另一侧固定第一导轨和第一固定块，所述机器人机体外周固定第二导轨和第二固定块，所述第一导轨上安装第一滑块，所述第二导轨上安装第二滑块，所述第一滑块与所述第一导轨的端部之间设置第一弹簧，所述第二滑块与所述第二导轨的端部之间设置第二弹簧；

所述第一滑块与所述第二固定块之间铰接第一变径支撑杆，所述第二滑块与所述第一固定块之间铰接第二变径支撑杆，所述第一变径支撑杆与所述第二变径支撑杆交叉铰接。

在一个较佳的实施例中，所述变径过渡板的一侧固定变径过渡板接头，所述变径过渡板接头与所述可拆卸变径杆的一端以可拆卸的方式连接。

在一个较佳的实施例中，所述可拆卸变径杆的另一端以可拆卸的方式连接舵机杆的一端，所述舵机杆的另一端以可旋转的方式连接行走轮组件；

其中，所述舵机杆上安装舵机，所述行走轮组件响应所述舵机，环绕所述舵机杆轴线的方向旋转。

在一个较佳的实施例中，所述行走轮组件包括连接块、支架和行走轮，

所述连接块的一端与所述支架固定，所述连接块的另一端与所述舵机杆以可旋转的方式连接，所述支架上安装所述行走轮。

在一个较佳的实施例中，所述清洗机构包括水膜旋转环，所述水膜旋转环外侧等间距环绕布置多个刷子连接块，每个所述刷子连接块连接可伸缩连接杆的一端，所述可伸缩连接杆的另一端连接滚筒刷子；

所述水膜旋转环被配置为：环绕所述机器人机体轴线的方向旋转，带动所述滚筒刷子环绕所述机器人机体轴线的方向旋转。

在一个较佳的实施例中，所述机器人机体后端安装电机，所述电机的输出轴以行星轮机构传动的方式，驱动所述水膜旋转环环绕所述机器人机体轴线的方向旋转。

在一个较佳的实施例中，所述滚筒刷子的轴线方向与所述机器人机体轴线方向具有一定的夹角。

在一个较佳的实施例中，所述机器人机体后端固定第三固定块，所述第三固定块开设供水口，并且，

所述第三固定块具有内部空腔，所述供水口的内侧面开设第一孔，所述第三固定块的边缘开设第二孔，所述第一孔和所述第二孔分别连通至所述第三固定块的内部空腔；

所述清洗机构还包括水压旋转环，所述水压旋转环嵌入所述水膜旋转环，并且所述水压旋转环与所述水膜旋转环之间具有一定的间隙；

每个所述刷子连接块开设第三孔，所述水膜旋转环开设与所述第三孔连通的第四孔，所述水压旋转环开设第五孔；

所述清洗机构还包括喷水支架，所述喷水支架内部开设第一流道，所述喷水支架固定于所述第三固定块上，并且所述第二孔通过所述第一流道连通所述第五孔；

所述可伸缩连接杆内部开设第二流道，并与所述第三孔连通。

在一个较佳的实施例中，所述喷水支架包括安装端和喷水端，

所述安装端固定于所述第三固定块上，所述喷水端内部开设所述第一流道。

在一个较佳的实施例中，所述机器人机体内部中心开设沿所述机器人机体轴向延伸的供水通道；所述供水通道连通所述供水口；

所述机器人机体前端开设喷嘴安装孔，喷嘴安装孔连通所述供水通道，所述喷嘴安装孔，用于安装喷嘴。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明提出一种管道清洗机器人，变径行走机构能够满足在大范围变径管径管道内使用的需求，同时利用走轮组件的旋转切换管道机器人运动形式，大大增强了在管道内的通过性能，能够极大程度上提高管道清洗机器人在管道内的长距离运行，机器人机体前端设置喷嘴安装孔，以适配多种型号的喷嘴，提高了管道清洗能力，同时滚筒刷子的轴线方向与机器人机体轴线方向具有一定的夹角，通过控制清洗机构的旋转方向，能够有效适应管道污垢较多和管道污垢较少的不同情况的清洗能力。

本发明提出一种管道清洗机器人，利用滚筒刷子的运动速度与管道清洗机器人前进速度的大小与夹角关系，通过控制滚筒刷子的转速来控制滚筒刷子与管道内壁相对摩擦程度，实现多种情况下的管道清洗。

本发明提出一种管道清洗机器人，能够适应较大范围变径管道环境、有较好的清洗能力、能够实现在管道中较长距离运行。本发明管道自适应性强，运动灵活，清洗效果优良，清洗性能高，可满足多种管道环境的实际使用需求。

本发明提出一种管道清洗机器人，具有良好的可扩展性，不仅限于市政排水管道中使用，且能通过改变机器材料和清洗剂拓展运用到给水、燃气、热力管道中，具有良好的发展前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种管道清洗机器人的整体结构示意图。

图2是本发明一种管道清洗机器人的前端视角的示意图。

图3是本发明一种管道清洗机器人侧面视角的示意图。

图4是本发明的一种管道清洗机器人的机器人机体外周布置的变径行走机构的剖视图。

图5是本发明一种管道清洗机器人的机器人机体外周连接一根行走腿的剖视图。

图6是本发明一种管道清洗机器人的机器人机体安装清洗机构的示意图。

图7是本发明一种管道清洗机器人的机器人机体与清洗机构的爆炸图。

图8是本发明一种管道清洗机器人的机器人机体与清洗机构的局部放大图。

图9是图3中A区域的放大图。

图10是本发明一种管道清洗机器人直线前进的示意图。

图11是本发明一种管道清洗机器人直线前进的前端视角的示意图。

图12是本发明一种管道清洗机器人旋转的示意图。

图13是本发明一种管道清洗机器人旋转的前端视角的示意图。

图14是本发明一种管道清洗机器人螺旋前进的示意图。

图15是本发明一种管道清洗机器人螺旋前进的前端视角的示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，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。

结合图1至图9，根据本发明的实施例，提供一种管道清洗机器人包括：机器人机体1、变径行走机构2和清洗机构3。

变径行走机构2环绕机器人机体1外周等间距布置至少三组。本实施例中，示例性的给出三组变径行走机构2，三组变径行走机构2环绕机器人机体1外周间隔120°等间距布置，机器人机体1为六棱柱结构。在一些实施例中，机器人机体1可以为圆柱体结构，具体的根据实际需要进行选择，本实施例不做具体限定。

根据本发明的实施例，在机器人机体1后端安装清洗机构3。清洗机构3被配置为：环绕机器人机体1轴线的方向旋转，如图1和6中箭头b所示的方向。

如图1、图4和图5，根据本发明的实施例，变径行走机构2至少包括一根行走腿。本实施例中，每组变径行走机构2包括并列布置的两根行走腿。行走腿包括自适应变径组件、可拆卸变径杆203和行走轮组件。

自适应变径组件包括变径过渡板201和变径过渡板接头202。行走轮组件包括连接块205、支架206和行走轮207。

变径过渡板201一侧与可拆卸变径杆203的一端以可拆卸的方式连接，可拆卸变径杆203的另一端以可拆卸的方式连接行走轮组件。

具体的实施例中，变径过渡板201的一侧固定变径过渡板接头202，变径过渡板接头202与可拆卸变径杆203的一端以可拆卸的方式连接。在一个实施例中，在变径过渡板接头202开设螺纹孔，以螺纹连接的方式与可拆卸变径杆203的一端连接。可拆卸变径杆203的另一端以可拆卸的方式连接舵机杆204的一端，舵机杆204的另一端以可旋转的方式连接行走轮组件，从而实现可拆卸变径杆203的另一端以可拆卸的方式连接行走轮组件。

在一个实施例中，可拆卸变径杆203的另一端开设螺纹孔，以螺纹连接的方式与舵机杆204的一端连接。

根据本发明的实施例，连接块205的一端与支架206固定，例如通过螺栓进行固定。支架206上安装行走轮207。连接块205的另一端与舵机杆204以可旋转的方式连接，例如轴孔旋转连接。舵机杆204开设舵机槽2041，在舵机槽2041内安装舵机（图中未示出舵机），从而在舵机杆204上安装舵机，行走轮组件响应舵机，环绕舵机杆204轴线的方向旋转，如图1箭头a所示的方向。具体的实施例中，舵机驱动连接块205旋转，从而带动整个行走轮组件旋转。

根据本发明的实施例，变径过渡板201的另一侧固定第一导轨2011和第一固定块2013，机器人机体1外周固定第二导轨103和第二固定块105，第一导轨2011上安装第一滑块2012，第二导轨103上安装第二滑块104，第一滑块2012与第一导轨2011的端部之间设置第一弹簧2014，第二滑块104与第二导轨103的端部之间设置第二弹簧1031。

在一个优选的实施例中，机器人机体1外周开设凹槽102，第二导轨103和第二固定块105置于凹槽102内。

第一滑块2012与第二固定块105之间铰接第一变径支撑杆209，第二滑块104与第一固定块2013之间铰接第二变径支撑杆208，第一变径支撑杆209与第二变径支撑杆208交叉铰接。

本发明设置可拆卸变径杆203，通过拆卸更换可拆卸变径杆203，满足市政管道300mm至2400mm的大变化管径，使得管道清洗机器人可以适应不同管径的管道。

当本发明提供的管道清洗机器人进入管道内作业时，每组变径行走机构2的行走腿会受到管道的压力，在压力作用下压缩变径过渡板201向机器人机体1靠近，同时第一滑块2012压缩第一弹簧2014，第二滑块104压缩第二弹簧1031。此时，机器人机体1的轴线保持与管道轴线平行的状态。

当管道清洗机器人在管道内遇到管道内表面的突起的时候，压缩变径过渡板201继续向机器人机体1靠近，由于第一变径支撑杆209和第二变径支撑杆208的交叉铰接，自适应变径组件使得机器人机体1的轴线始终与管道轴线处于平行状态。

当管道清洗机器人在管道内遇到管道内表面的凹陷的时候，压缩变径过渡板201向远离机器人机体1移动，由于第一变径支撑杆209和第二变径支撑杆208的交叉铰接，自适应变径组件使得机器人机体1的轴线始终与管道轴线处于平行状态。

本发明自适应变径组件，通过压缩第一弹簧2014和第二弹簧1031，提供预紧力保证行走轮207始终接触管道内壁，第一滑块2012在第一导轨2011上移动，第二滑块104在第二导轨103上移动，使行走腿的变径运动过程中，始终垂直于机器人机体1轴线的方向。

本发明将可拆卸变径与自适应变径相结合，实现了管道清洗机器人在不同管径的管道中稳定工作。通过更换变径杆，使得机器人可在不同管道半径中工作；利用压缩弹力保证行走轮207时刻与管壁接触，避免管壁破损行走轮207空转的情况发生，提高了机器人对管道环境的自适应性。

结合图6至图9，根据本发明的实施例，清洗机构3包括水膜旋转环301，水膜旋转环301外侧等间距环绕布置多个刷子连接块302，每个刷子连接块302连接可伸缩连接杆的一端，可伸缩连接杆的另一端连接滚筒刷子305。

具体的实施例中，可伸缩连接杆包括内侧杆303和外侧杆304，内侧杆303套设在外侧杆304内，并且通过内侧杆303与外侧杆304之间设置弹簧，实现可伸缩连接杆变径。刷子连接块302连接内侧杆303，外侧杆304的端部安装滚筒刷子305。

在一个优选的实施例中，内侧杆303与外侧杆304可以拆卸，当面对不同管径的管道时，更换不同长度的外侧杆304。

根据本发明的实施例，水膜旋转环301被配置为：环绕机器人机体1轴线的方向旋转，带动滚筒刷子305环绕机器人机体1轴线的方向旋转，从而实现清洗机构3环绕机器人机体1轴线的方向旋转，如图6中箭头b所示的方向。

具体地，机器人机体1后端安装电机，电机的输出轴以行星轮机构传动的方式，驱动水膜旋转环301环绕机器人机体1轴线的方向旋转。

在一个实施例中，机器人机体1后端开设电机安装孔107。电机的输出轴连接行星轮机构的行星轮，水膜旋转环301内侧开设齿轮牙，与行星轮的齿轮牙啮合，行星轮与太阳轮啮合，通过电机驱动行星轮旋转，从而带动水膜旋转环301旋转。行星轮机构的传动方式，本领域技术人员根据具体的情况进行设置，本发明不做具体限定，只要能够实现水膜旋转环301环绕机器人机体1轴线的方向旋转即可。

在一个实施例中，电机安装在机器人机体1内部，电机的输出轴通过电机安装孔107伸出，并与行星轮机构的行星轮连接。

根据本发明的实施例，机器人机体1后端固定第三固定块106，清洗机构3还包括水压旋转环306。第三固定块106开设供水口1062，第三固定块106具有内部空腔，供水口1062的内侧面开设第一孔1063，第三固定块106的边缘开设第二孔1061，第一孔1063和第二孔1061分别连通至第三固定块106的内部空腔。供水口1062用于接外部供水管。机器人机体1内部中心开设沿机器人机体1轴向延伸的供水通道，供水通道连通供水口1062。

根据本发明的实施例，水压旋转环306嵌入水膜旋转环301，并且水压旋转环306与水膜旋转环301之间具有一定的间隙。在一个优选的实施例中，水压旋转环306与水膜旋转环301之间的间隙为2mm。

根据本发明的实施例，每个刷子连接块302开设第三孔3021，水膜旋转环301开设与第三孔3021连通的第四孔3011，水压旋转环306开设第五孔3062。清洗机构3还包括喷水支架307，喷水支架307内部开设第一流道，喷水支架307固定于第三固定块106上，并且第二孔1061通过第一流道连通第五孔3062。

具体的实施例中，喷水支架307包括安装端3071和喷水端3072，安装端3071固定于第三固定块106上，喷水端3072内部开设第一流道（图中未示出），第三固定块106的第二孔1061与喷水端3072的第一流道接通。水压旋转环306的第五孔3062与喷水端3072的第一流道接通。

在一个实施例中，安装端3071通过螺栓连接的方式固定于第三固定块106上。

在一个优选的实施例中，水压旋转环306开设卡槽3061，第五孔3062开设在卡槽3061的位置，喷水支架307的喷水端3072卡入卡槽3061内。

根据本发明的实施例，可伸缩连接杆内部开设第二流道（图中未示出），并与刷子连接块302的第三孔3021连通。具体的实施中，可伸缩连接杆的内侧杆303和外侧杆304均开设第二流道，第二流道延伸至外侧杆304的端部并连通至外界。

本发明管道清洗机器人工作过程中，清洗机构3环绕机器人机体1轴线的方向旋转，第三固定块106的供水口1062接外部供水管，向管道清洗机器人供水。水流经第三固定块106的第一孔1063进入第三固定块106的内部空腔，并经第三固定块106的第二孔1061、喷水支架307的第一流道、水压旋转环306的第五孔3062，进入水压旋转环306与水膜旋转环301之间的间隙，形成水膜，起到供水，压紧，润滑的作用。

同时，由于清洗机构3环绕机器人机体1轴线的方向旋转时滚筒刷子305处的离心力大，利用离心力，使水压旋转环306与水膜旋转环301之间的水进入水膜旋转环301的第四孔3011，并经刷子连接块302的第三孔3021、可伸缩连接杆的第二流道（内侧杆303和外侧杆304的第二流道）喷出，从而清洗滚筒刷子305。

本发明水压旋转环306与水膜旋转环301之间的水膜源源不断给滚筒刷子305供水，实现了滚筒刷子305的自清洁。

结合图2，根据本发明的实施例，机器人机体1前端开设喷嘴安装孔101，喷嘴安装孔101连通机器人机体1内部中心沿机器人机体1轴向延伸的供水通道，喷嘴安装孔101，用于安装喷嘴。第三固定块106的供水口1062接外部供水管，水流经第三固定块106的供水口1062、机器人机体1内部的供水通道，由喷嘴喷出。

在一些实施例中，喷嘴选用23240系列-2型喷嘴，该型号喷嘴具有特殊喷射槽使其可以利用液体的反作用力绕机器人机体1的轴线360度旋转喷射。

本发明喷嘴主要负责冲洗管道内的大块附着物，滚筒刷子305负责将小附着物清洗。本发明管道清洗机器人采用同一水源，实现为喷嘴供水以及为滚筒刷子305的清洗供水。

在一些实施例中，滚筒刷子305根据需要设计自动伸缩机构，保证滚筒刷子305始终紧贴管壁。

结合图9，根据本发明的实施例，滚筒刷子305的轴线方向与机器人机体1轴线方向具有一定的夹角。

本发明滚筒刷子305的轴线方向与机器人机体1轴线方向具有一定的夹角，通过控制清洗机构3沿环绕机器人机体1轴线方向旋转的方向和转速，控制滚筒刷子305与管道内壁的摩擦力，从而实现多种情况下的管道清洗。

下面详细说明控制滚筒刷子305与管道内壁的摩擦力的原理。

通过改变管道清洗机器人沿管道轴线运动的速度V_轴与清洗机构3环绕机器人机体1轴线的方向旋转的转速，来控制滚筒刷子305相对管道的实际运动速度。

当清洗机构3环绕机器人机体1轴线的方向旋转的转速为V₁时，滚筒刷子305的实际运动速度V_合成1满足：

V_合成1 ²=V₁ ²+V_轴 ²，

其中，V_轴为管道清洗机器人沿管道轴线运动的速度。

此时，滚筒刷子305相对管道内壁纯滚动，摩檫力最小，清洁效果最差，对管道损伤最小，适合管道内污垢较少情况。

当清洗机构3环绕机器人机体1轴线的方向旋转的转速为V₂时，滚筒刷子305的实际运动速度V_合成2满足：

V_合成2 ²=V₂ ²+V_轴 ²，

其中，V_轴为管道清洗机器人沿管道轴线运动的速度。

此时，滚筒刷子305相对管道内壁纯摩擦，摩檫力最大，清洁效果最好，对管道的损伤最大，适合管道内污垢较多情况。

当通过控制清洗机构3环绕机器人机体1轴线的方向旋转的转速的大小，控制滚筒刷子305的实际运动速度在V_合成1和V_合成2之外的其他运动速度（方向和大小均不同于V_合成1和V_合成2）时，滚筒刷子305相对管道内壁既有摩擦，又有滚动。

本发明管道清洗机器人使用清洗机构3的滚筒刷子305，与喷嘴相配合共同作用保证管道清洗干净。

根据本发明的实施例，舵机杆204上安装舵机，舵机驱动行走轮组件环绕舵机杆204轴线的方向旋转，如图1箭头a所示的方向。管道清洗机器人前进时，每根行走腿的动行走轮组件旋转一定的角度后具有导向的作用。

通过调节每根行走腿的动行走轮组件的旋转角度，调节管道清洗机器人在管道中的旋转程度。每根行走腿的动行走轮组件旋转不同的角度，使管道清洗机器人切换不同的运动形式，实现管道机器人运动形式多样，实现管道清洗机器人以同一姿态进行转弯，简化了转弯控制程序。在复杂多变的管道环境中，通过调整管道清洗机器人姿态增强通过性，实现在管道中较长距离运行。

下面结合图10至图15，详细说明本发明管道机器人的多种运动形式。

随着舵机旋转，每根行走腿的动行走轮组件旋转一定的角度后，管道清洗机器人能够实现前进、旋转、旋转前进多种模式。

本发明的实施例中，通过摄像头观察管道清洗机器人在管道内所处环境，使用远程控制的方式使舵机末端转动带动连接块205的转动，从而带动整个行走轮组件旋转。由于转弯时各个行走腿的运动半径不同，行走轮207的速度分为三组且独立控制，便于较好的调整管道清洗机器人在管道中的运动。

当管道清洗机器人接收到前进指令时，所有行走腿的行走轮组件旋转至朝向前端方向（行走轮207的轴线与前进方向垂直），如图10和图11所示。此时，所有行走腿的行走轮207以相同的速度运动，管道清洗机器人直线前进。

当管道清洗机器人遇到转弯时，接收转弯指令，所有行走腿的行走轮组件旋转至行走轮207的轴线与前进方向平行的方向，如图12和图13所示，管道清洗机器人周向旋转（不前进），将自身仪态调整到一个合理的位姿。

根据位姿确定行走腿的转向半径，管道清洗机器人接收到根据转向半径计算的每根行走腿转向所需要的理论速度指令后，相应的行走腿的行走轮组件根据指令旋转，使行走轮207的转向进行差速行驶，实现螺旋前进（管道机器人边旋转边前进），从而实现转弯，如图14和图15所示。

除此之外，本发明行走轮组件通过控制舵机调整管道机器人旋转的角度，有助于规避一些管道中无法通过自适应变径跨越的障碍，进而保证了管道机器人的顺利前进。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种管道清洗机器人，其特征在于，所述管道清洗机器人包括：机器人机体，环绕所述机器人机体外周，等间距布置的至少三组变径行走机构，以及在所述机器人机体后端安装的清洗机构；所述清洗机构被配置为：环绕所述机器人机体轴线的方向旋转；

其中，所述变径行走机构至少包括一根行走腿，所述行走腿包括自适应变径组件、可拆卸变径杆和行走轮组件，所述自适应变径组件包括变径过渡板，所述变径过渡板一侧与所述可拆卸变径杆的一端以可拆卸的方式连接，所述可拆卸变径杆的另一端以可拆卸的方式连接所述行走轮组件；

所述变径过渡板的另一侧固定第一导轨和第一固定块，所述机器人机体外周固定第二导轨和第二固定块，所述第一导轨上安装第一滑块，所述第二导轨上安装第二滑块，所述第一滑块与所述第一导轨的端部之间设置第一弹簧，所述第二滑块与所述第二导轨的端部之间设置第二弹簧；

所述第一滑块与所述第二固定块之间铰接第一变径支撑杆，所述第二滑块与所述第一固定块之间铰接第二变径支撑杆，所述第一变径支撑杆与所述第二变径支撑杆交叉铰接；

所述清洗机构包括水膜旋转环，所述水膜旋转环外侧等间距环绕布置多个刷子连接块，每个所述刷子连接块连接可伸缩连接杆的一端，所述可伸缩连接杆的另一端连接滚筒刷子；

所述水膜旋转环被配置为：环绕所述机器人机体轴线的方向旋转，带动所述滚筒刷子环绕所述机器人机体轴线的方向旋转；

所述机器人机体后端固定第三固定块，所述第三固定块开设供水口，并且，

所述第三固定块具有内部空腔，所述供水口的内侧面开设第一孔，所述第三固定块的边缘开设第二孔，所述第一孔和所述第二孔分别连通至所述第三固定块的内部空腔；

所述清洗机构还包括水压旋转环，所述水压旋转环嵌入所述水膜旋转环，并且所述水压旋转环与所述水膜旋转环之间具有一定的间隙；

每个所述刷子连接块开设第三孔，所述水膜旋转环开设与所述第三孔连通的第四孔，所述水压旋转环开设第五孔；

所述清洗机构还包括喷水支架，所述喷水支架内部开设第一流道，所述喷水支架固定于所述第三固定块上，并且所述第二孔通过所述第一流道连通所述第五孔；

所述可伸缩连接杆内部开设第二流道，并与所述第三孔连通；

所述喷水支架包括安装端和喷水端，所述安装端固定于所述第三固定块上，所述喷水端内部开设所述第一流道。

2.根据权利要求1所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述变径过渡板的一侧固定变径过渡板接头，所述变径过渡板接头与所述可拆卸变径杆的一端以可拆卸的方式连接。

3.根据权利要求2所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述可拆卸变径杆的另一端以可拆卸的方式连接舵机杆的一端，所述舵机杆的另一端以可旋转的方式连接行走轮组件；

其中，所述舵机杆上安装舵机，所述行走轮组件响应所述舵机，环绕所述舵机杆轴线的方向旋转。

4.根据权利要求3所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述行走轮组件包括连接块、支架和行走轮，

所述连接块的一端与所述支架固定，所述连接块的另一端与所述舵机杆以可旋转的方式连接，所述支架上安装所述行走轮。

5.根据权利要求1所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述机器人机体后端安装电机，所述电机的输出轴以行星轮机构传动的方式驱动所述水膜旋转环环绕所述机器人机体轴线的方向旋转。

6.根据权利要求1所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述滚筒刷子的轴线方向与所述机器人机体轴线方向具有一定的夹角。

7.根据权利要求1所述的管道清洗机器人，其特征在于，所述机器人机体内部中心开设沿所述机器人机体轴向延伸的供水通道；所述供水通道连通所述供水口；

所述机器人机体前端开设喷嘴安装孔，喷嘴安装孔连通所述供水通道，所述喷嘴安装孔，用于安装喷嘴。