CN216446073U - 一种用于底泥浮泥清淤的机器人及其清淤机构、控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于底泥浮泥清淤的机器人及其清淤机构、控制系统，主要包括摆臂、绞盘、以及与摆臂联接并驱动摆臂升降的第一升降机构，其中，绞盘与摆臂之间联接有用于驱动绞盘相对于摆臂升降的第二升降机构。与现有技术相比，本实用新型避免了清淤时淤泥、污染物的扩散，控制灵活性高。

Description

一种用于底泥浮泥清淤的机器人及其清淤机构、控制系统

技术领域

本实用新型属于疏浚设备领域，具体为一种用于底泥浮泥清淤的机器人及其清淤机构、控制系统。

背景技术

河湖的上层淤泥和悬浮状污泥中富含污染物质和营养物质，需要经常清理以减少底泥中污染物和营养物质的二次释放，从而达到改善水环境，恢复水体自净能力，提高水体水质的目的。目前，在河湖底泥浮泥的清淤方面，自动化的清淤设备较少，现有的清淤设备在施工过程中对淤泥和污染物的搅动较大，淤泥和污染物的扩散范围较广，对周围的水体及生物和微生物的影响较大。

实用新型内容

为了克服现有技术在清淤时淤泥、泥浆容易大范围扩散的缺陷，本实用新型的第一个目的是提供一种清淤机构，采用绞盘绞吸，实现绞吸区域临时隔离，此外还采用了各自独立的两级升降机构，提升了控制和作业过程中的灵活性。

本实用新型的第二个目的是提供一种用于底泥浮泥清淤的机器人，采用了上述清淤机构，以避免底泥中污染物和营养物质的二次释放。

本实用新型的第三个目的是提供一种清淤系统，用于上述底泥浮泥清淤的机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种清淤机构，包括摆臂、绞盘、以及与摆臂联接并驱动摆臂升降的第一升降机构，其中，绞盘与摆臂之间联接有用于驱动绞盘相对于摆臂升降的第二升降机构。

优选地，所述摆臂上设有两个第二升降机构及两个绞盘，其中：两个绞盘对应设于摆臂的两端部处，第二升降机构用于一对一地驱动绞盘升降。

进一步地，所述绞盘包括下部敞口的罩体，罩体上设有用于连接抽吸管道的连接孔，且抽吸管道与罩体内侧空间连通。

一种用于底泥浮泥清淤的机器人，包括运动底盘、摆臂、绞盘和抽吸管道，其中：

摆臂与运动底盘之间通过第一升降机构联接，且第一升降机构用于驱动摆臂相对于运动底盘升降；

绞盘与摆臂之间通过第二升降机构联接，且第二升降机构用于驱动绞盘相对于摆臂升降；

摆臂与第一升降机构或者与运动底盘之间直接或者间接地通过回转联接机构联接，且机器人上还设有用于驱动摆臂转动的驱动装置。

优选地，所述摆臂上设有两个第二升降机构及两个绞盘，其中：两个绞盘对应设于摆臂的两端部处，第二升降机构用于一对一地驱动绞盘升降。

进一步地，所述绞盘包括下部敞口的罩体，罩体上设有用于连接抽吸管道的连接孔，且抽吸管道与罩体内侧空间连通。

优选地，所述运动底盘为履带式行进系统。

一种控制系统，用于上述底泥浮泥清淤的机器人，所述机器人配置有与所述抽吸管道连接的泥泵，该控制系统包括总控制系统和与总控制系统可通信连接的运动控制系统、旋转控制系统、绞吸控制系统、及第一、第二升降控制系统，其中：

运动控制系统用于控制运动底盘前进或者后退或者转弯，

旋转控制系统用于控制摆臂的回转运动，

绞吸控制系统用于控制绞盘及泥泵的运行，

第一升降控制系统用于控制摆臂的升降，

第二升降控制系统用于控制绞盘的升降。

优选地，所述泥泵与机器人分离设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要包括：

1、采用绞盘清淤，避免了淤泥、污染物的扩散。

2、绞盘的高度可通过第一、第二升降机构进行两级同时或者独立调节，灵活性高。

3、摆臂的两端各设有一个绞盘，可同时清除两层淤泥，提高了清淤效率。其余有益效果请参见实施例的内容。

附图说明

图1为实施例的清淤机构的示意图。

图2为实施例的包括底泥浮泥清淤的机器人的清淤系统的示意图。

图3为实施例的控制系统的示意框图。

图4为实施例的机器人的绞盘在清淤作业时的示意图，图中省略了机器人中部的主体结构。

图号说明：

10.运动底盘，20.摆臂，21.第一升降机构，22.第二升降机构，23.回转联接机构，30.绞盘，31.绞龙组件，32.罩体，33.连接孔，40.抽吸管道，50.泥泵。

60.总控制系统，61.运动控制系统，62.旋转控制系统，63.绞吸控制系统，64.第一升降控制系统，65.第二升降控制系统。

70.淤泥。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

参考图1所示，本实施例的清淤机构包括摆臂20、绞盘30、第一、第二升降机构21、22。

所述第一升降机构21为现有的结构，可采用包括但不限于液压升降台、电机驱动的升降台、电动推杆等组件，且本实用新型不对其升降原理、结构作特别限制，故而不再赘述其详细结构。第一升降机构21用于与摆臂20联接，其中，第一升降机构21与摆臂20之间可以是直接连接的，也可以是通过连接件、传动组件间接连接的。当第一升降机构21固定于一底座等相对不动的装配位置时，第一升降机构21自身产生升降或者伸缩运动并驱动摆臂20相对于所述相对不动的装配位置上升或者下降，进而调节摆臂20的高度，此处可理解为对地高度或者相对所述相对不动的装配位置的高度。

所述第二升降机构22则联接于所述绞盘30与摆臂20之间，与上述第一升降机构21作用基本相同，且本实用新型对其也不作特别限制，故亦不再赘述其具体结构。假设摆臂20不动，第二升降机构22自身产生升降或者伸缩运动并驱动绞盘30相对于摆臂20的位置上升或者下降，进而调节绞盘30的高度，此处可以理解为相对于摆臂20的高度，也可以理解为对地高度。

如上所述，第一升降机构21与第二升降机构22是独立的两个升降系统，可以单独控制，也可以同步控制。在一些较佳的实施方式中，为了简化摆臂及绞盘连接处的结构，可以将第二升降机构22设置为工程相对较小的结构，以实现高度微调，而将第一升降机构21设置为工程较大的结构，以实现较大范围升降的调整。

优选地，所述摆臂20上设有两个第二升降机构22及两个绞盘30，其中：两个绞盘30对应设于摆臂20的两端部处，第二升降机构22用于一对一地驱动绞盘30升降。两个第二升降机构22也是互相独立的，进而可以单独调节每个绞盘30的高度。

所述绞盘30为现有结构，主要包括由绞龙组件31和罩体32。其中绞龙组件也可以替换其它能够起到搅动淤泥、破土的作用的组件。罩体32下部敞口，当绞盘30压在淤泥上侧时，将其内侧的淤泥与外部环境隔开，绞龙组件31搅动时，罩体32内侧的淤泥不会向外扩散。

进一步地，所述绞盘30的罩体32上设有用于连接抽吸管道40的连接孔33，且抽吸管道40与罩体32的内侧空间连通，将罩体32内侧的淤泥吸入并输出至排放位置。

实施例2

参考图1和图2所示，本实施例的用于底泥浮泥清淤的机器人，包括运动底盘10、摆臂20、绞盘30和抽吸管道40，其中：

摆臂20与运动底盘10之间通过第一升降机构21联接，且第一升降机构21用于驱动摆臂20相对于运动底盘10升降。

绞盘30与摆臂20之间通过第二升降机构22联接，且第二升降机构22用于驱动绞盘30相对于摆臂20升降。

摆臂20与第一升降机构21之间通过回转联接机构23联接。具体的，第一升降机构21的下部设有固定台，并且借助固定台固定于所述运动底盘10上，第一升降机构21的上部则设有升降台，回转联接机构23联接于升降台与摆臂20之间，如此设置，第一升降机构21升降动作时，带动回转联接机构23与摆臂20一同上升或者下降。或者，

在上述装配方式中，替换为：摆臂20与第一升降机构21上部的升降台固定在一起，运动底盘10与第一升降机构21下部的固定台之间通过回转联接机构联接在一起。

以上两种方式均能实现摆臂20的可升降、可转动装配，显然的，其中具体的连接结构不涉及本实用新型所改进的内容，可根据需要调整，可以是直接连接的，也可以是间接连接的，本实用新型对此不作限制，且根据本领域的常规连接手段即可实现，此处也不再赘述详细的连接结构。

所述回转联接机构23采用现有的结构即可实现，本实用新型也不作限制，因此，不再赘述其具体结构。

机器人上还设有用于驱动摆臂20转动的驱动装置(图中未示出)，驱动装置的具体位置也不作特别限制，且驱动装置与摆臂20之间可以是直接传动联接的，也可以通过传动机构间接传动，能够在驱动装置的带动下，使得位于摆臂20上的绞盘30绕机器人主体旋转、摆动即可。

优选地，参考上述实施例1，所述摆臂20上设有两个第二升降机构22及两个绞盘30，具体不再赘述。

进一步地，参考上述实施例1，所述绞盘30包括下部敞口的罩体32，且罩体32上设有用于连接抽吸管道40的连接孔33，且抽吸管道40与罩体32内侧空间连通。

优选地，所述运动底盘10为履带式行进系统。

清淤作业时，参考图4所示，摆臂20两端部处的绞盘30分别位于机器人的前侧和后侧，相对的，前侧的绞盘30的高度较高，后侧的绞盘30的高度则较低。两个绞盘30完全相同的情况下，通常两者的高度差与绞盘30的内罩在竖直方向上的宽度一致。

启动绞盘30，同时抽吸管道40与泥泵50连接并且开始抽吸。在绞盘30压在淤泥上，绞盘30内的机构仅仅搅动包围在绞盘30内侧的淤泥，在绞吸过程中也不容易向外扩散，进而避免了污染物的扩散。当摆臂20回转一定的弧度，表层淤泥被在前侧的绞盘30清除，表层下的淤泥则被在后侧的另一绞盘30清除，随后机器人向图中箭头B所示的方向前进，继续清淤，实现了机器人向前行进的过程中同时清除两层淤泥，清淤效率大大提高。

此外，在自然环境下，淤泥中可能存在一些无法通过绞盘30清除的障碍物，所述两个绞盘30的高度可以通过调整摆臂20的高度同时调节，也可以单独调节，能够灵活地避开障碍。

实施例3

结合图2和图3所示，本实施例的控制系统，用于上述实施例2的底泥浮泥清淤的机器人，所述机器人配置有与所述抽吸管道40连接的泥泵50。所述控制系统包括总控制系统60和与总控制系统60可通信连接的运动控制系统61、旋转控制系统62、绞吸控制系统63、及第一、第二升降控制系统64、65，其中：

运动控制系统61用于控制运动底盘10前进或者后退或者转弯，

旋转控制系统62用于控制摆臂20的回转运动，

绞吸控制系统63用于控制绞盘30及泥泵50的运行，

第一升降控制系统64用于控制摆臂20的升降，

第二升降控制系统65用于控制绞盘30的升降。

优选地，所述泥泵50与机器人分离设置，例如，泥泵50设置于岸上地面，进而简化机器人自身的结构。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。

Claims (9)

1.一种清淤机构，其特征在于包括摆臂、绞盘、以及与摆臂联接并驱动摆臂升降的第一升降机构，其中，绞盘与摆臂之间联接有用于驱动绞盘相对于摆臂升降的第二升降机构。

2.根据权利要求1所述的清淤机构，其特征在于，所述摆臂上设有两个第二升降机构及两个绞盘，其中：两个绞盘对应设于摆臂的两端部处，第二升降机构用于一对一地驱动绞盘升降。

3.根据权利要求1所述的清淤机构，其特征在于，所述绞盘包括下部敞口的罩体，罩体上设有用于连接抽吸管道的连接孔，且抽吸管道与罩体内侧空间连通。

4.一种用于底泥浮泥清淤的机器人，其特征在于包括运动底盘、摆臂、绞盘和抽吸管道，其中：

摆臂与运动底盘之间通过第一升降机构联接，且第一升降机构用于驱动摆臂相对于运动底盘升降；

绞盘与摆臂之间通过第二升降机构联接，且第二升降机构用于驱动绞盘相对于摆臂升降；

摆臂与第一升降机构或者与运动底盘之间直接或者间接地通过回转联接机构联接，且机器人上还设有用于驱动摆臂转动的驱动装置。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述摆臂上设有两个第二升降机构及两个绞盘，其中：两个绞盘对应设于摆臂的两端部处，第二升降机构用于一对一地驱动绞盘升降。

6.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述绞盘包括下部敞口的罩体，罩体上设有用于连接抽吸管道的连接孔，且抽吸管道与罩体内侧空间连通。

7.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述运动底盘为履带式行进系统。

8.一种控制系统，用于权利要求4-7任意一项所述的机器人，所述机器人配置有与所述抽吸管道连接的泥泵，其特征在于，该控制系统包括总控制系统和与总控制系统可通信连接的运动控制系统、旋转控制系统、绞吸控制系统、及第一、第二升降控制系统，其中：

运动控制系统用于控制运动底盘前进或者后退或者转弯，

旋转控制系统用于控制摆臂的回转运动，

绞吸控制系统用于控制绞盘及泥泵的运行，

第一升降控制系统用于控制摆臂的升降，

第二升降控制系统用于控制绞盘的升降。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述泥泵与机器人分离设置。

Images