CN117443868A - 多功能管道清理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多功能管道清理机器人，包括第一壳体、第二壳体、移动单元和第一清理单元。移动单元设置在两个壳体上，第一清理单元包括第一旋转驱动部件、第一安装座、清理板和粉碎机构；第一旋转驱动部件设置在第一壳体内，第一安装座同轴连接第一旋转驱动部件的驱动端；多个清理板均匀设置在第一安装座的侧壁上；粉碎机构包括粉碎钻头组件和旋转壳体；旋转壳体包括第一台面和第二台面，第一台面同轴连接第一旋转驱动部件的驱动端；粉碎钻头组件能够转的设置在第二台面，粉碎钻头组件包括第一钻头，第一钻头设置为螺旋钻结构、第一钻头的表面设置有螺旋沟槽，螺旋沟槽内设置有助溶剂。本发明通过各单元配合，能够很好的适应灾后管道的复杂作业环境。

Description

多功能管道清理机器人

技术领域

本发明涉及管道清理技术领域，尤其涉及一种多功能管道清理机器人。

背景技术

管道指的是通过管体、管体连接件和阀门等联接而成的，用于输送气体、液体或者带固体颗粒的流体的装置，尤其适用于长距离输送。通常，流体在由增压装置进行增压后，从管道的高压处流向低压处以实现输送。也能够通过利用流体自身重力、压力实现输送。

作为输送装置，管道的管体内清理至关重要。为了能够便于清理作业，一部分管道是敷设在地面上的，这类管道则无论是通过人工、还是通过机器人，都能够方便的实现对于管道的清理作业。然而，例如供排水、供热、供煤气等管道，为了保障管道不受到外部因素的影响，通常敷设在地下。对于这类管道的人工清理难度较大，通常采用机器人进行清理。

现有的管道清理机器人，往往是以正常情况下的管道为工作对象进行设计，由于作业环境并不复杂，通常这类管道清理机器人仅包括移动、和对于管体内壁的简单清洁功能。在面对更加复杂的作业环境时，例如在管道受到各种自然灾害的情况下，管体受损坍塌、堵塞等情况时，现有的管道清理机器人无法应对受灾后管道复杂的作业环境。

综上所述，亟需一种能够应用于灾后管道复杂的作业环境的管道清理机器人。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有管道清理机器人难以应对灾后管道的复杂环境，提供一种多功能管道清理机器人，通过各单元配合，能够很好的适应灾后管道的复杂作业环境。

本发明提供了一种多功能管道清理机器人，包括第一壳体；第二壳体，所述第二壳体的一端与所述第一壳体相连接、另一端上设置有推进器；移动单元，所述移动单元包括多组履带组件，多组所述履带组件分别设置在所述第一壳体和第二壳体上；第一清理单元，所述第一清理单元包括第一旋转驱动部件、第一安装座、清理板和粉碎机构；所述第一旋转驱动部件设置在所述第一壳体内，所述第一安装座设置为圆柱体状结构，所述第一安装座同轴连接所述第一旋转驱动部件的驱动端，所述第一安装座沿轴向开设有镂空；所述清理板设置有多个，多个所述清理板均匀的设置在所述第一安装座的侧壁上；所述粉碎机构包括粉碎钻头组件和旋转壳体；所述旋转壳体设置为圆台状结构，所述旋转壳体包括第一台面和第二台面，所述第一台面同轴连接所述第一旋转驱动部件的驱动端；所述粉碎钻头组件能够转动的设置在所述第二台面，所述粉碎钻头组件包括第一钻头，所述第一钻头设置为螺旋钻结构、且所述第一钻头的表面上设置有螺旋沟槽，所述螺旋沟槽内设置有助溶剂。

在本发明的一个实施例中，所述粉碎机构还包括第一储剂箱，所述第一储剂箱用于存储所述助溶剂，所述第一储剂箱设置在所述旋转壳体内，且所述第一储剂箱与所述螺旋沟槽相连通。

在本发明的一个实施例中，所述旋转壳体还包括侧面，所述侧面上沿自身轴向依次设置有第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽均设置有多个、且多个所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽沿所述旋转壳体的圆周方向均匀分布，每个所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽内均开设有喷剂孔；所述第一安装槽靠近所述第一台面设置，每个所述第一安装槽内均设置有第一滚刀；每个所述第二安装槽和第三安装槽内均设置有第二滚刀或者侧刀，且所述第二滚刀和所述侧刀间隔设置；所述粉碎机构还包括第二储剂箱，所述第二储剂箱设置在所述旋转壳体内，所述第二储剂箱用于存储软化剂或者干燥剂，所述第二储剂箱与所述喷剂孔相连通。

在本发明的一个实施例中，还包括第二清理单元，所述第二清理单元包括第二旋转驱动部件和清理镐机构，所述清理镐机构的一端能够转动的与所述第二壳体相连接、另一端与所述第二旋转驱动部件的驱动端相连接，所述第二旋转驱动部件与所述第一壳体相连接。

在本发明的一个实施例中，所述清理镐机构包括第三旋转驱动部件、旋转轴和多组清理镐组件；所述第三旋转驱动部件与所述第二壳体相连接，所述第三旋转驱动部件的驱动端与所述旋转轴的一端相连接；所述清理镐组件包括第二安装座、转轴连接板、安装轴、伸缩齿轮和清理镐本体；所述第二安装座和伸缩齿轮均同轴设置在所述旋转轴上，所述第二安装座与所述第二旋转驱动部件的驱动端相连接；所述伸缩齿轮设置有多个，每个伸缩齿轮的轴向侧均设置有转轴连接板，所述转轴连接板包括相互平行的第一板段和第二板段，所述第一板段和第二板段通过第三板段相连接，且所述第一板段和第二板段分别位于所述第三板段的径向两侧；所述第一板段和第二板段上沿自身轴向设置有限位槽，所述第三板段的两端分别通过所述安装轴与所述第二安装座固定连接；任意一个所述伸缩齿轮所对应的所述第三板段的轴线、与其余所述第三板段的轴线之间具有一个夹角；所述清理镐本体能够移动的设置在所述限位槽内，所述清理镐本体包括镐头部和镐杆部，所述镐杆部上设置有齿条结构，所述齿条结构适配所述伸缩齿轮的齿结构，且所述齿结构与所述齿条结构啮合；所述镐头部包括清理面和抵接面，所述清理面设置为平面状结构，所述抵接面设置为圆弧状结构。

在本发明的一个实施例中，所述清理镐机构与所述第二壳体、以及所述第二旋转驱动部件和所述第一壳体之间均通过连接机构相连接；其中，所述连接机构包括万向接头组件和伸缩组件，所述万向接头组件的一端与所述清理镐机构相连接、另一端与所述伸缩组件的一端相连接；所述伸缩组件的另一端与所述第二旋转驱动部件相连接。

在本发明的一个实施例中，所述移动单元还包括履带调节机构，所述履带调节机构用于驱动所述履带组件沿所述第一壳体或者所述第二壳体的径向移动。

在本发明的一个实施例中，所述推进器上设置有多个压力传感器，多个所述压力传感器沿所述推进器的圆周方向均匀分布，所述压力传感器用于检测管道内的清理与破损情况。

在本发明的一个实施例中，还包括云台组件，所述云台组件包括云台本体、云台连接件和照明灯组件，所述云台连接件分别连接所述云台本体和第一壳体，所述云台本体上设置有水下摄像头和水下激光雷达；所述照明灯组件设置在所述第一安装座上。

在本发明的一个实施例中，还包括第三清理单元，所述第三清理单元包括第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂设置在所述第一壳体上，所述第一机械臂的末端设置有第二钻头；所述第二机械臂设置在所述第一壳体上，所述第二机械臂的末端设置有机械爪。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的多功能管道清理机器人，通过移动单元、第一清理单元的配合，有效实现对于受到自然灾害后的管体内部清洁和疏通。在进行作业时，由履带组件实现在管体中的移动。面对管体中的强水流区域，推进器的设置有效避免了履带组件由于动力不足而引起的打滑现象。在面对管体内的阻碍物时，能够通过第一钻头对其进行旋转粉碎，并使得粉碎物沿旋转壳体移动，由清理板进行分散，避免对于后方壳体的损伤。在遇到管体内部坚硬的堵塞物、例如岩石等时，第一钻头上螺旋沟槽的设置、以及螺旋沟槽内的助溶剂，能够协助对于堵塞物的破除粉碎。面对淤泥等黏性障碍物时，清理板能够很好的对其进行清洁。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明优选实施例中多功能管道清理机器人的结构示意图；

图2为本发明优选实施例中第一清理单元的结构示意图；

图3为本发明优选实施例中第一清理单元的局部结构示意图；

图4为本发明优选实施例中第二清理单元的第一视角结构示意图；

图5为本发明优选实施例中第二清理单元的第二视角结构示意图；

图6为本发明优选实施例中第二清理单元的局部结构示意图；

图7为本发明优选实施例中移动单元的局部结构示意图；

图8为本发明优选实施例中第二壳体的结构示意图；

图9为本发明优选实施例中云台组件和第三清理单元的结构示意图。

说明书附图标记说明：11、第一壳体；12、第二壳体；121、推进器；122、压力传感器；20、移动单元；21、履带组件；211、履带本体；212、履带驱动部件；22、履带调节机构；221、调节驱动组件；222、调节驱动齿条；30、第一清理单元；31、第一旋转驱动部件；32、第一安装座；33、清理板；3411、第一钻头；3412、螺旋沟槽；342、旋转壳体；3422、第二台面；3423、侧面；3424、第一安装槽；3425、第一滚刀；3426、第二安装槽；3427、第三安装槽；3428、第二滚刀；3429、侧刀；343、第一储剂箱；344、第二储剂箱；3441、喷剂孔；40、第二清理单元；41、第二旋转驱动部件；42、清理镐机构；43、第三旋转驱动部件；44、旋转轴；451、第二安装座；452、转轴连接板；4521、第一板段；4522、第二板段；4523、第三板段；4524、限位槽；453、安装轴；454、伸缩齿轮；4541、齿结构；455、清理镐本体；4551、镐头部；4552、清理面；4553、抵接面；4554、镐杆部；4555、齿条结构；46、连接机构；461、万向接头组件；462、伸缩组件；51、云台本体；511、水下摄像头；512、水下激光雷达；52、云台连接件；53、照明灯组件；60、第三清理单元；61、第一机械臂；611、第二钻头；62、第二机械臂；621、机械爪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明公开了一种多功能管道清理机器人，包括第一壳体11；第二壳体12，所述第二壳体12的一端与所述第一壳体11相连接、另一端上设置有推进器121；移动单元20，所述移动单元20包括多组履带组件21，多组所述履带组件21分别设置在所述第一壳体11和第二壳体12上；第一清理单元30，所述第一清理单元30包括第一旋转驱动部件31、第一安装座32、清理板33和粉碎机构；所述第一旋转驱动部件31设置在所述第一壳体11内，所述第一安装座32设置为圆柱体状结构，所述第一安装座32同轴连接所述第一旋转驱动部件31的驱动端，所述第一安装座32沿轴向开设有镂空；所述清理板33设置有多个，多个所述清理板33均匀的设置在所述第一安装座32的侧壁上；所述粉碎机构包括粉碎钻头组件和旋转壳体342；所述旋转壳体342设置为圆台状结构，所述旋转壳体342包括第一台面和第二台面3422，所述第一台面同轴连接所述第一旋转驱动部件31的驱动端；所述粉碎钻头组件能够转动的设置在所述第二台面3422，所述粉碎钻头组件包括第一钻头3411，所述第一钻头3411设置为螺旋钻结构、且所述第一钻头3411的表面上设置有螺旋沟槽3412，所述螺旋沟槽3412内设置有助溶剂。

参照图1和图2所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，包括第一壳体11、第二壳体12、移动单元20和第一清理单元30。第一壳体11和第二壳体12作为承载件，用于承载各个部件。第二壳体12的一端于第一壳体11相连接、另一端上设置有推进器121。通过设置推进器121，确保当机器人面对强水流时，能够具有足够的动力保持姿态和前进。优选的，推进器121选择T200推进器121，通过前后两个电机同步运转以带动螺旋桨旋转实现对于水流的推动。移动单元20包括多组履带组件21，多组履带组件21分别设置在第一壳体11和第二壳体12上。通过设置该移动单元20，实现机器人在管道中的移动。优选的，每组履带组件21均包括两个履带本体211和两组履带驱动部件212，履带驱动部件212包括两个伺服电机、以及分别连接两个伺服电机的两个主动轮，履带本体211由两个主动轮带动，以实现机器人的移动、转向等动作。优选的，第一壳体11和第二壳体12均设置为六棱柱状结构，履带组件21共设有六组，三组设置在第一壳体11上、三组设置在第二壳体12上，且三组间隔设置在为六棱柱状结构壳体上，以确保能够适应管道的管体结构，实现精确移动。

第一清理单元30用于机器人在管道中前进的过程中，对受损坍塌的管体进行扩孔、粉碎堵塞物和清洁。第一清理单元30包括第一旋转驱动部件31、第一安装座32、清理板33和粉碎机构。第一旋转驱动部件31设置在第一壳体11内，避免受到管体内杂物影响的同时，用于驱动第一安装座32转动、带动清理板33和粉碎机构工作。优选的，第一旋转驱动部件31设置为电机。第一安装座32设置为圆柱体状结构，第一安装座32用于承载清理板33。第一安装座32沿轴向开设有镂空，优选的，镂空设置有多个、且均设置为灵性状结构，以增加第一安装座32的结构强度。第一安装座32同轴连接第一旋转驱动部件31的驱动端；清理板33设置有多个，多个清理板33均匀的设置在第一安装座32的侧壁上，以通过第一旋转驱动部件31的驱动端带动第一安装座32旋转，实现清理板33的旋转，从而对于管体内壁进行清洁。同时，清洁板也能够起到对于被粉碎机构所粉碎的杂物进行分散的作用。

粉碎机构包括粉碎钻头组件和旋转壳体342。旋转壳体342设置为圆台状结构，旋转壳体342包括第一台面、第二台面3422。第一台面同轴连接第一旋转驱动部件31的驱动端。第二台面3422的面积小于第一台面的面积，即旋转壳体342以及粉碎钻头组件能够组成一个更大的钻头状结构。通过旋转壳体342，能够对于粉碎钻头组件所粉碎的孔进行扩孔，并使得被粉碎的杂物沿着旋转壳体342移动至清理板33处，由清理板33进行分散，避免对于后方壳体等结构部件的损害；也便于机器人的前进。粉碎钻头组件能够转动的设置在第二台面3422。优选的，粉碎钻头组件包括钻头驱动部件和第一钻头3411，钻头驱动部件设置在旋转壳体342内，避免受到损伤，同时相较于第一旋转驱动部件31形成对于第一钻头3411的独立驱动，更好地帮助实现对于堵塞物的粉碎。第一钻头3411设置为螺旋转结构，以实现对于坚硬的岩石类堵塞物的粉碎，有效实现了对于如地震等自然灾害发生时，对于管体的作业。第一钻头3411的表面设置有螺旋沟槽3412，优选的，螺旋沟槽3412设置有两道，螺旋沟槽3412用于设置助溶剂，以通过在堵塞物中渗入助溶剂、协助对于堵塞物的粉碎。同时螺旋沟槽3412的设置也有利于第一钻头3411的结构强度、能够助力破开坚硬的堵塞物。对于助溶剂的设置，能够根据实际需求进行选择，例如在一开始即在螺旋沟槽3412设预涂设助溶剂，也能够通过设置额外的储剂箱以携带更多的助溶剂。

本发明所述的多功能管道清理机器人，通过移动单元20、第一清理单元30的配合，有效实现对于受到自然灾害后的管体内部清洁和疏通。在进行作业时，由履带组件21实现在管体中的移动。面对管体中的强水流区域，推进器121的设置有效避免了履带组件21由于动力不足而引起的打滑现象。在面对管体内的阻碍物时，能够通过第一钻头3411对其进行旋转粉碎，并使得粉碎物沿旋转壳体342移动，由清理板33进行分散，避免对于后方壳体的损伤。在遇到管体内部坚硬的堵塞物、例如岩石等时，第一钻头3411上螺旋沟槽3412的设置、以及螺旋沟槽3412内的助溶剂，能够协助对于堵塞物的破除粉碎。面对淤泥等黏性障碍物时，清理板33能够很好的对其进行清洁。

参照图3所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，所述粉碎机构还包括第一储剂箱343，所述第一储剂箱343用于存储所述助溶剂，所述第一储剂箱343设置在所述旋转壳体342内，且所述第一储剂箱343与所述螺旋沟槽3412相连通。通过第一储剂箱343的设置，使得助溶剂不必直接设置在螺旋沟槽3412内，避免了机器人移动过程中，由于水流的影响导致助溶剂流失的问题。当面对坚硬的障碍物时，第一储剂箱343能够喷出助溶剂，使得助溶剂沿着螺旋沟槽3412、渗入由第一钻头3411正在旋转粉碎的障碍物之中，协助障碍物的粉碎。同时，第一储剂箱343设置在旋转壳体342内，也避免设置在外部而受到管体内杂物的影响。

参照图2和图3所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，所述旋转壳体342还包括侧面3423，所述侧面3423上沿自身轴向依次设置有第一安装槽3424、第二安装槽3426和第三安装槽3427，所述第一安装槽3424、第二安装槽3426和第三安装槽3427均设置有多个、且多个所述第一安装槽3424、第二安装槽3426和第三安装槽3427沿所述旋转壳体342的圆周方向均匀分布，每个所述第一安装槽3424、第二安装槽3426和第三安装槽3427内均开设有喷剂孔3441；所述第一安装槽3424靠近所述第一台面设置，每个所述第一安装槽3424内均设置有第一滚刀3425；每个所述第二安装槽3426和第三安装槽3427内均设置有第二滚刀3428或者侧刀3429，且所述第二滚刀3428和所述侧刀3429间隔设置；所述粉碎机构还包括第二储剂箱344，所述第二储剂箱344设置在所述旋转壳体342内，所述第二储剂箱344用于存储软化剂或者干燥剂，所述第二储剂箱344与所述喷剂孔3441相连通。对于该结构的设置，能够进一步协助对于管体内障碍物的破除。在面对较厚的障碍物时，往往无法直接对其进行粉碎。而该结构的设置，使得第一钻头3411在钻入障碍物内部时，旋转壳体342上由第一安装槽3424、第二安装槽3426和第三安装槽3427所组成的三层结构，能够协助对于障碍物的分散、粉碎，协助机器人前进。同时，槽内部设置有喷剂孔3441，在面对坚硬的岩石类障碍时，软化剂能够协助对其进行软化，提高清洁效率；也避免对于机器人产生损伤。在面对例如淤泥等黏性物质时，干燥剂能够对其进行干燥，避免黏附。

参照图4、图5和图6所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，还包括第二清理单元40，所述第二清理单元40包括第二旋转驱动部件41和清理镐机构42，所述清理镐机构42的一端能够转动的与所述第二壳体12相连接、另一端与所述第二旋转驱动部件41的驱动端相连接，所述第二旋转驱动部件41与所述第一壳体11相连接。优选的，第二旋转驱动部件41设置为电机。通过第二旋转驱动部件41带动清理镐机构42旋转，从而实现对于管体中、位于管体径向外侧的障碍物的清理。由于第一清理单元30的清理范围有限，往往仅能够对管体中心部位的障碍物进行粉碎，而位于管体径向外侧的障碍物，尤其是粉碎后仍黏附在管壁上的，第一清理单元30很难一次实现对其的清理。通常需要机器人倒退后再此前进并进行粉碎，对于整体清理效率会产生影响。而通过设置第二清理单元40能够很好的克服这个问题，仅需使得第二清理单元40移动至合适位置并进行转动，从而令清洁镐机构对障碍物进行破除，有效提高了清理效果和清理效率。

进一步的，参照图4、图5和图6所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，所述清理镐机构42包括第三旋转驱动部件43、旋转轴44和多组清理镐组件；所述第三旋转驱动部件43与所述第二壳体12相连接，所述第三旋转驱动部件43的驱动端与所述旋转轴44的一端相连接；优选的，第三旋转驱动部件43设置为电机。所述清理镐组件包括第二安装座451、转轴连接板452、安装轴453、伸缩齿轮454和清理镐本体455；所述第二安装座451和伸缩齿轮454均同轴设置在所述旋转轴44上，所述第二安装座451与所述第二旋转驱动部件41的驱动端相连接，以通过第二旋转驱动部件41带动整个清理镐组件旋转，进行清理。所述伸缩齿轮454设置有多个，每个伸缩齿轮454的轴向侧均设置有转轴连接板452，所述转轴连接板452包括相互平行的第一板段4521和第二板段4522，所述第一板段4521和第二板段4522通过第三板段4523相连接，且所述第一板段4521和第二板段4522分别位于所述第三板段4523的径向两侧；所述第一板段4521和第二板段4522上沿自身轴向设置有限位槽4524，所述第三板段4523的两端分别通过所述安装轴453与所述第二安装座451固定连接。该结构使得每个伸缩齿轮454对应的转轴连接板452均为类“Z”字形，以设置能够向伸缩齿轮454径向两侧同时进行伸缩的两个清理镐本体455。任意一个所述伸缩齿轮454所对应的所述第三板段4523的轴线、与其余所述第三板段4523的轴线之间具有一个夹角，确保多个伸缩齿轮454对应的清理镐本体455之间具有夹角，对更大面积的管体进行清洁。优选的，设置有三个伸缩齿轮454，且夹角设置为60°，以使得共六个清洁镐本体能够对360°全面清理。所述清理镐本体455能够移动的设置在所述限位槽4524内，所述清理镐本体455包括镐头部4551和镐杆部4554，所述镐杆部4554上设置有齿条结构4555，所述齿条结构4555适配所述伸缩齿轮454的齿结构4541，且所述齿结构4541与所述齿条结构4555啮合；所述镐头部4551包括清理面4552和抵接面4553，所述清理面4552设置为平面状结构，所述抵接面4553设置为圆弧状结构。通过该结构的清洁镐结构的设置，使得除了能够对第一清理单元30进行辅助之外，还能够进一步适应不同的管体内径。具体的，第三旋转驱动部件43带动旋转轴44转动，从而使得伸缩齿轮454转动，带动清理镐本体455沿伸缩齿轮454的径向移动，从而适应不同的管径。在完成径向调节后，第二旋转驱动部件41带动整个清理镐组件旋转，使得清洁面接触障碍物、令其与管壁分离。对于第二安装座451、安装轴453的设置，使得整个清洁镐组件结构更加稳定，也避免多个清洁镐本体之间的相对晃动。对于镐头部4551结构的设计，使得其能够更好地适应圆形截面的管体，避免与管体的硬接触；同时也能通过清洁面分离障碍物，进行清洁。

参照图4所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，所述清理镐机构42与所述第二壳体12、以及所述第二旋转驱动部件41和所述第一壳体11之间均通过连接机构46相连接；其中，所述连接机构46包括万向接头组件461和伸缩组件462，所述万向接头组件461的一端与所述清理镐机构42相连接、另一端与所述伸缩组件462的一端相连接；所述伸缩组件462的另一端与所述第二旋转驱动部件41相连接。根据不同需求，能够设置不同的伸缩组件462，优选的，采用三层螺旋增程伸缩结构，兼顾空间利用率和伸缩长度。通过万向接头组件461的设置，使得其能够配合履带组件21的差速移动，实现对弯曲的管体的旋转拐弯。而伸缩组件462的设置，使得在面对大面积的障碍物时，能够通过伸缩结构对于第一壳体11、第二清理单元40的位置的调节。

参照图7所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，所述移动单元20还包括履带调节机构22，所述履带调节机构22用于驱动所述履带组件21沿所述第一壳体11或者所述第二壳体12的径向移动。优选的，履带调节机构22包括调节驱动组件221和调节驱动齿条222，调节驱动组件221包括电机和齿轮，调节驱动齿条222与齿轮啮合，且调节驱动齿条222的一端与履带组件21固定连接。同时调节驱动齿条222能够移动的设置在对应的壳体中。以通过电机驱动齿轮转动，带动调节驱动齿条222移动，实现对履带组件21的径向移动调节。能够适应不同内径的管体，也能够使得机器人在面对管道凸起等情况时，进行收缩伸展跨越，保证机器人整体稳定。

参照图8所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，所述推进器121上设置有多个压力传感器122，多个所述压力传感器122沿所述推进器121的圆周方向均匀分布，所述压力传感器122用于检测管道内的清理与破损情况。该结构压力传感器122的设置，使得一方面能够起到对于推进器121安全状态的检测，避免推进器121受到碰撞；另一方面能够对于管道内的清理情况和管体的破损情况进行检测，当压力传感器122受到压力时，则表示管体障碍物仍可能未完全粉碎清除。

参照图9所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，还包括云台组件，所述云台组件包括云台本体51、云台连接件52和照明灯组件53，所述云台连接件52分别连接所述云台本体51和第一壳体11，所述云台本体51上设置有水下摄像头511和水下激光雷达512；所述照明灯组件53设置在所述第一安装座32上。照明灯组件53用于管体内环境的照明。配合云台组件，对管道中的突发状况进行监测。云台连接件52为现有技术，不再过多叙述原理。通过设置水下摄像头511合水下激光雷达512，能够有效对管体环境进行识别、监测。

参照图9所示，本发明所述的多功能管道清理机器人，在一些实施例中，还包括第三清理单元60，所述第三清理单元60包括第一机械臂61和第二机械臂62；所述第一机械臂61设置在所述第一壳体11上，所述第一机械臂61的末端设置有第二钻头611；所述第二机械臂62设置在所述第一壳体11上，所述第二机械臂62的末端设置有机械爪621。优选的，第一机械臂61和第二机械臂62均选择三轴机械臂。通过第二钻头611和机械爪621，辅助第一清理单元30的粉碎。

本发明所述的多功能管道清理机器人的工作原理是：

本发明所述的多功能管道清理机器人，通过移动单元20、第一清理单元30、第二清理单元40、第三清理单元60和云台组件的配合，有效实现对于受到自然灾害后的管体内部清洁和疏通。

在进行作业时，由履带组件21实现在管体中的移动。面对管体中的强水流区域，推进器121的设置有效避免了履带组件21由于动力不足而引起的打滑现象。配合万向接头组件461，能够进行拐弯等避让动作。面对不同的管体内径，履带调节机构22能够对履带组件21进行调节。在面对管体内的阻碍物时，能够通过第一钻头3411对其进行旋转粉碎，使得粉碎物沿旋转壳体342移动，由第一滚刀3425、第二滚刀3428和侧刀3429进行再次粉碎，再由清理板33进行分散，避免对于后方壳体的损伤。在遇到管体内部坚硬的堵塞物、例如岩石等时，第一钻头3411上螺旋沟槽3412的设置、以及旋转壳体342上的喷剂孔3441，能够通过储剂箱的试剂协助对于堵塞物的破除粉碎。面对淤泥等黏性障碍物时，清理板33能够很好的对其进行清洁。面对位于管体径向外侧的障碍物，第二清理单元40的第三旋转驱动部件43带动旋转轴44转动，从而使得伸缩齿轮454转动，带动清理镐本体455沿伸缩齿轮454的径向移动，从而适应不同的管径。在完成径向调节后，第二旋转驱动部件41带动整个清理镐组件旋转，使得清洁面接触障碍物、令其与管壁分离。面对管道中的突发情况，云台组件的设置，能够很好对管体环境进行识别，监测。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多功能管道清理机器人，其特征在于，包括：

第一壳体；

第二壳体，所述第二壳体的一端与所述第一壳体相连接、另一端上设置有推进器；

移动单元，所述移动单元包括多组履带组件，多组所述履带组件分别设置在所述第一壳体和第二壳体上；

第一清理单元，所述第一清理单元包括第一旋转驱动部件、第一安装座、清理板和粉碎机构；所述第一旋转驱动部件设置在所述第一壳体内，所述第一安装座设置为圆柱体状结构，所述第一安装座同轴连接所述第一旋转驱动部件的驱动端，所述第一安装座沿轴向开设有镂空；所述清理板设置有多个，多个所述清理板均匀的设置在所述第一安装座的侧壁上；所述粉碎机构包括粉碎钻头组件和旋转壳体；所述旋转壳体设置为圆台状结构，所述旋转壳体包括第一台面和第二台面，所述第一台面同轴连接所述第一旋转驱动部件的驱动端；所述粉碎钻头组件能够转动的设置在所述第二台面，所述粉碎钻头组件包括第一钻头，所述第一钻头设置为螺旋钻结构、且所述第一钻头的表面上设置有螺旋沟槽，所述螺旋沟槽内设置有助溶剂。

2.根据权利要求1所述的多功能管道清理机器人，其特征在于：所述粉碎机构还包括第一储剂箱，所述第一储剂箱用于存储所述助溶剂，所述第一储剂箱设置在所述旋转壳体内，且所述第一储剂箱与所述螺旋沟槽相连通。

3.根据权利要求1或2所述的多功能管道清理机器人，其特征在于：所述旋转壳体还包括侧面，所述侧面上沿自身轴向依次设置有第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽均设置有多个、且多个所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽沿所述旋转壳体的圆周方向均匀分布，每个所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽内均开设有喷剂孔；所述第一安装槽靠近所述第一台面设置，每个所述第一安装槽内均设置有第一滚刀；每个所述第二安装槽和第三安装槽内均设置有第二滚刀或者侧刀，且所述第二滚刀和所述侧刀间隔设置；

所述粉碎机构还包括第二储剂箱，所述第二储剂箱设置在所述旋转壳体内，所述第二储剂箱用于存储软化剂或者干燥剂，所述第二储剂箱与所述喷剂孔相连通。

4.根据权利要求1所述的多功能管道清理机器人，其特征在于，还包括第二清理单元，所述第二清理单元包括第二旋转驱动部件和清理镐机构，所述清理镐机构的一端能够转动的与所述第二壳体相连接、另一端与所述第二旋转驱动部件的驱动端相连接，所述第二旋转驱动部件与所述第一壳体相连接。

5.根据权利要求4所述的多功能管道清理机器人，其特征在于：所述清理镐机构包括第三旋转驱动部件、旋转轴和多组清理镐组件；所述第三旋转驱动部件与所述第二壳体相连接，所述第三旋转驱动部件的驱动端与所述旋转轴的一端相连接；

所述清理镐组件包括第二安装座、转轴连接板、安装轴、伸缩齿轮和清理镐本体；所述第二安装座和伸缩齿轮均同轴设置在所述旋转轴上，所述第二安装座与所述第二旋转驱动部件的驱动端相连接；所述伸缩齿轮设置有多个，每个伸缩齿轮的轴向侧均设置有转轴连接板，所述转轴连接板包括相互平行的第一板段和第二板段，所述第一板段和第二板段通过第三板段相连接，且所述第一板段和第二板段分别位于所述第三板段的径向两侧；所述第一板段和第二板段上沿自身轴向设置有限位槽，所述第三板段的两端分别通过所述安装轴与所述第二安装座固定连接；任意一个所述伸缩齿轮所对应的所述第三板段的轴线、与其余所述第三板段的轴线之间具有一个夹角；所述清理镐本体能够移动的设置在所述限位槽内，所述清理镐本体包括镐头部和镐杆部，所述镐杆部上设置有齿条结构，所述齿条结构适配所述伸缩齿轮的齿结构，且所述齿结构与所述齿条结构啮合；所述镐头部包括清理面和抵接面，所述清理面设置为平面状结构，所述抵接面设置为圆弧状结构。

6.根据权利要求4或5所述的多功能管道清理机器人，其特征在于：所述清理镐机构与所述第二壳体、以及所述第二旋转驱动部件和所述第一壳体之间均通过连接机构相连接；

其中，所述连接机构包括万向接头组件和伸缩组件，所述万向接头组件的一端与所述清理镐机构相连接、另一端与所述伸缩组件的一端相连接；所述伸缩组件的另一端与所述第二旋转驱动部件相连接。

7.根据权利要求1所述的多功能管道清理机器人，其特征在于：所述移动单元还包括履带调节机构，所述履带调节机构用于驱动所述履带组件沿所述第一壳体或者所述第二壳体的径向移动。

8.根据权利要求1所述的多功能管道清理机器人，其特征在于：所述推进器上设置有多个压力传感器，多个所述压力传感器沿所述推进器的圆周方向均匀分布，所述压力传感器用于检测管道内的清理与破损情况。

9.根据权利要求1所述的多功能管道清理机器人，其特征在于，还包括云台组件，所述云台组件包括云台本体、云台连接件和照明灯组件，所述云台连接件分别连接所述云台本体和第一壳体，所述云台本体上设置有水下摄像头和水下激光雷达；所述照明灯组件设置在所述第一安装座上。

10.根据权利要求1所述的多功能管道清理机器人，其特征在于，还包括第三清理单元，所述第三清理单元包括第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂设置在所述第一壳体上，所述第一机械臂的末端设置有第二钻头；所述第二机械臂设置在所述第一壳体上，所述第二机械臂的末端设置有机械爪。