WO2019148530A1 - 用于隧洞的清理收集系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于隧洞的清理收集系统，包括清理机器人(200)、收集机器人(100)及远端操控装置(300)，清理机器人(200)包括移动载体(5)、机械臂总成、末端清理装置(7)及当地控制系统，当地控制系统包括当地控制器(81)、第一传感系统(82)及第一摄像系统(83)，当地控制器(81)根据第一传感系统(82)的信息控制移动载体(5)、机械臂总成及末端清理装置(7)；收集机器人(100)包括移动车体(1)、剥离输送装置(2)、收集箱(3)及本地控制系统，本地控制系统包括本地控制器(41)、第二传感系统(42)及第二摄像系统(43)，本地控制器(41)根据第二传感系统(42)的信息控制移动车体(1)及剥离输送装置(2)；远端操控装置(300)接收当地控制器(81)和本地控制器(41)以及第一摄像系统(83)和第二摄像系统(43)的信息，并通过当地控制器(81)控制移动载体(5)和机械臂总成及通过本地控制器(41)控制移动车体(1)及剥离输送装置(2)。

Description

用于隧洞的清理收集系统及其控制方法 技术领域

本申请涉及隧洞清理技术领域，尤其涉及一种用于隧洞的清理收集系统及其控制方法。

背景技术

海域的大型取水隧洞用于电站等输水设施的远程取水，随着运行时间的增加，往往会出现隧洞内大量海生物附着、沉沙、异物堆积等问题，经过一定时间后，海生物等异物的持续生长、累积会造成隧洞阻塞，影响取水隧洞的过流面积，造成水头损失，且可能会对设备造成损坏，故须对隧洞内的海生物、沉沙及其它异物进行清理，并将清理下来的海生物等异物进行收集，运出隧洞，以保证隧洞的过水能力以及设备的安全稳定运行，提高经济效益。

现阶段，主要是通过普通小型铲车进行隧洞海生物等异物的清理收集工作。通过人工操控普通小型铲车进行海生物等异物收集存在收集效率低下，工作强度大，以及因隧洞环境恶劣容易造成操控人员窒息、中毒等问题，不适用于长距离隧洞的海生物等异物的清理收集工作。

因此，亟需一种用于隧洞的清理收集系统，能够有效防止由于操控者长期处于隧洞环境中而造成身体上的伤害，降低操控者的工作强度，实现长距离隧洞的大量海生物等异物的清理收集工作。

申请内容

本申请的目的是提供一种用于隧洞的清理收集系统，能够有效防止由于操控者长期处于隧洞环境中而造成身体上的伤害，降低操控者的工作强度，实现长距离隧洞的海生物等异物的清理收集工作。

本申请的另一目的是提供一种用于隧洞的清理收集系统的控制方法，能够有效防止由于操控者长期处于隧洞环境中而造成身体上的伤害，降低操控者的工作强度，实现长距离隧洞的海生物等异物的清理收集工作。

为实现上述目的，本申请提供了一种用于隧洞的清理收集系统，包括：

清理机器人，所述清理机器人包括移动载体、安装在所述移动载体上的机械臂总成、可更换地安装在所述机械臂总成末端的末端清理装置以及当地控制系统，所述末端清理装置用于将隧洞的内壁的异物清理至隧洞的底壁，所述当地控制系统包括当地控制器、与所述当地控制器电性连接的第一传感系统及第一摄像系统，所述第一传感系统用于实时采集所述移动载体与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息和自身状态信息，以及所述机械臂总成的信息和所述末端清理装置与隧洞的内壁的接触信息并传送至所述当地控制器，所述第一摄像系统用于实时采集周围视觉信息及监控所述末端清理装置的清理作业，所述当地控制器可根据所述第一传感系统反馈的信息控制所述移动载体、机械臂总成及末端清理装置；

收集机器人，所述收集机器人包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将隧洞的底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器电性连接的第二传感系统以及第二摄像系统，所述第二传感系统用于实时采集所述收集机器人与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述第二摄像系统用于实时采集周围视觉信息，所述本地控制器可根据所述第二传感系统反馈的信息来控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离与输送；

远端操控装置，分别与所述清理机器人及收集机器人无线通讯连接，所述远端操控装置实时接收所述当地控制器和第一摄像系统传送的信息以及所述本地控制器和第二摄像系统传送的信息，并通过所述当地控制器控制所述清理机器人的移动载体和机械臂总成以及通过所述本地控制器控制所述收集机器人的移动车体及剥离输送装置。

较佳地，所述第一传感系统包括设置在所述清理机器人前后两端的避障传感器。

较佳地，所述第一传感系统包括分别设置在所述移动载体的左右两侧的前后两端的用于感测所述移动载体的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器，所述测距传感器与所述当地控制器电性连接，所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动载体相对于隧洞的内壁的两 侧的位置。

较佳地，所述第一传感系统还包括设置在所述移动载体上且与所述当地控制器电性连接的倾角传感器，当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述当地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动载体的行走方向。

较佳地，所述清理机器人包括用于驱动所述移动载体和机械臂总成的若干致动器，所述第一传感系统包括用于检测若干所述致动器的状态的若干致动器传感器。

较佳地，所述第一摄像系统包括全景摄像机、分别用于监控前方和后方的前端摄像机和后端摄像机以及安装在所述机械臂总成末端的用于监控所述末端清理装置工作的监控摄像机。

较佳地，所述当地控制系统还包括当地显示控制装置，所述当地显示控制装置采集所述当地控制器的信息及所述第一摄像系统传送的信息。

较佳地，所述当地控制系统还包括与所述当地控制器连接的当地电控系统，所述当地电控系统用于接受操控并传送操控信息至所述当地控制器。

较佳地，所述当地控制器包括载体控制器和与所述载体控制器相连的现场控制器，所述第一传感系统包括主传感系统以及清理装置传感器，所述载体控制器与所述主传感系统电性连接并可根据所述主传感系统传送的信息控制所述移动载体和机械臂总成的移动，所述现场控制器与所述清理装置传感器相连并根据所述清理装置传感器传送的信息控制所述末端清理装置，所述现场控制器与所述远端操控装置无线通讯连接。

较佳地，所述当地控制系统还包括近端无线通讯装置，所述近端无线通讯装置用于将所述当地控制器和第一摄像系统传送的信息传送至所述远端操控装置。

较佳地，所述机械臂总成包括两个机械臂，每个所述机械臂的末端分别安装有一个所述末端清理装置。

较佳地，所述清理机器人还包括主支撑臂，两所述机械臂通过所述主支撑臂安装在所述移动载体上。

较佳地，所述机械臂包括第一臂及第一旋转致动器，所述第一旋转致动器 固定于所述主支撑臂上，所述第一旋转致动器的输出端与所述第一臂的一端连接并驱动所述第一臂围绕所述第一旋转致动器的输出端的中心轴摆动，两所述第一旋转致动器的输出端的中心轴方向相同。

较佳地，所述末端清理装置包括用于清理隧洞的内壁的顶部的顶部清理装置，所述移动载体的行进带动所述顶部清理装置沿隧洞轴向执行对隧洞的内壁的顶部的清理。

较佳地，所述末端清理装置包括用于清理隧洞的内壁的侧部的侧部清理装置，所述机械臂总成的摆动带动相应的所述侧部清理装置执行对隧洞的内壁的侧部的清理。

较佳地，所述第一传感系统包括分布在所述末端清理装置的至少三个压力传感器，以分别实时检测所述末端清理装置在不同位置与隧洞的内壁的接触力，所述当地控制器根据关于接触力的预设值实时调节所述机械臂总成和末端清理装置以调整所述末端清理装置与隧洞的内壁的接触。

较佳地，所述第二传感系统包括设置在所述收集机器人前后两端的避障传感器。

较佳地，所述第二传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端的用于感测所述移动车体的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器，所述测距传感器与所述本地控制器电性连接，所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动车体相对于隧洞的内壁的两侧的位置。

较佳地，所述第二传感系统还包括设置在所述移动车体上且与所述本地控制器电性连接的倾角传感器，当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。

较佳地，所述第二摄像系统包括全景摄像机以及分别用于监控前方和后方的前端摄像机和后端摄像机。

较佳地，所述本地控制系统还包括本地显示控制装置，所述本地显示控制装置采集所述本地控制器的信息及所述第二摄像系统传送的信息。

较佳地，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器连接的本地电控系统， 所述本地电控系统用于接受操控并传送操控信息至所述本地控制器。

较佳地，所述本地控制系统还包括近端无线通讯装置，所述近端无线通讯装置用于将所述本地控制器和第二摄像系统传送的信息传送至远端操控装置。

较佳地，所述本地控制系统还包括分别与所述本地控制器电性连接的驱动所述移动车体的电机以及为所述电机提供电力的电池。

较佳地，所述本地控制系统还包括分别与所述本地控制器及所述电池电性连接的内燃发电机，所述本地控制器根据所述电池的电量情况控制所述内燃发电机的启停。

较佳地，所述第二传感系统还包括与所述本地控制器电性连接的称重传感器，所述称重传感器用于采集所述收集箱的重量信息，所述本地控制器根据所述收集箱的重量信息控制所述移动车体是否倒车返回。

较佳地，所述本地控制器包括车体控制器和与所述车体控制器相连的现场控制器，所述车体控制器可根据接收到的所述传感系统传送的信息控制所述移动车体的移动，所述现场控制器直接控制所述剥离输送装置，所述现场控制器与所述远端操控装置无线通讯连接。

较佳地，所述剥离输送装置安装在所述移动车体行进方向的前端并利用所述移动车体的行进推力将隧洞的底壁的海生物剥离。

较佳地，所述剥离输送装置包括剥离输送模块、水平螺旋输送模块及倾斜螺旋输送模块，所述水平螺旋转送模块包括水平设置的第一筒体以及设置在所述第一筒体内第一螺旋输送单元，所述第一筒体上分别形成有与所述剥离输送模块的上端连通的第一开口及与所述倾斜螺旋输送模块连通的第二开口，所述倾斜螺旋输送模块包括第二筒体及设置在所述第二筒体内的第二螺旋输送单元，所述第二筒体的下端通过所述第二开口连通至所述第一筒体，所述第二筒体的上端形成有与所述收集箱相对的输出口，所述移动车体具有一支撑底板，所述支撑底板上安装有一支架，所述倾斜螺旋输送模块倾斜支撑在所述支架上，所述倾斜螺旋输送模块的下端向下穿出所述支撑底板，所述本地控制系统还包括用于驱动所述倾斜螺旋输送模块向上从所述收集箱上方移开的翻转致动器，用于驱动所述剥离输送模块向下与隧洞的底壁贴合以进行海生物的剥离或者向上与隧洞的底壁脱离的第一致动器，用于驱动所述剥离输送模块执行输送工作 的第二致动器，用于驱动所述第一螺旋输送单元的第三致动器以及用于驱动第二螺旋输送单元的第四致动器。

较佳地，所述第二筒体于所述支架和所述支撑底板之间套设有套环，所述翻转致动器为翻转缸，数量为两个，两个所述翻转缸的前端分别枢接在所述套环的左右两侧，后端分别枢接在所述支撑底板上。

较佳地，所述收集箱可分离地安装在所述移动车体上。

较佳地，所述收集箱包括具有中空结构的箱体，所述中空结构形成收集腔及位于所述收集腔上方的入料口，所述收集箱还包含位于所述收集腔内的导流板，所述导流板沿所述箱体的上下方向倾斜布置，且所述导流板的上端朝靠近所述收集腔的中心处布置，所述导流板的下端朝靠近所述收集腔的侧向腔壁处布置。

较佳地，所述收集机器人还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体左右两侧的聚拢边刷，所述聚拢边刷向外超出所述移动车体并可自内向外地向上倾斜设置。

较佳地，所述收集机器人还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体的支撑底板的底面中部的清扫盘，所述清扫盘具有比所述剥离输送模块稍高的工作位置，所述剥离输送模块的底端中部形成缺口。

为实现本申请的另一目的，本申请提供了一种用于隧洞的清理收集系统的控制方法，包括：

提供清理机器人，所述清理机器人包括移动载体、安装在所述移动载体上的机械臂总成、可更换地安装在所述机械臂总成末端的末端清理装置以及当地控制系统，所述末端清理装置用于将隧洞的内壁的海生物清理至隧洞的底壁，所述当地控制系统包括当地控制器、与所述当地控制器电性连接的第一传感系统及第一摄像系统，所述第一传感系统用于实时采集所述移动载体与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息和自身状态信息，以及所述机械臂总成的信息和所述末端清理装置与隧洞的内壁的接触信息并传送至所述当地控制器，所述第一摄像系统用于实时采集周围视觉信息及监控所述末端清理装置的清理作业，所述当地控制器可根据所述第一传感系统反馈的信息来控制所述移动载体、机械臂总成及末端清理装置；

提供收集机器人，所述收集机器人包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将隧洞的底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器连接的第二传感系统以及第二摄像系统，所述第二传感系统用于实时采集所述收集机器人与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述第二摄像系统用于实时采集周围视觉信息，所述本地控制器可根据所述第二传感系统反馈的信息来控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离与输送；

提供远端操控装置；

建立所述远端操控装置与所述清理机器人及所述收集机器人的无线通讯连接；

所述远端操控装置实时接收所述清理机器人的当地控制器和第一摄像系统传送的信息以及所述收集机器人的本地控制器和第二摄像系统传送的信息；

所述远端操控装置发送控制指令至所述当地控制器以控制所述移动载体的移动；

所述远端操控装置发送控制指令至所述当地控制器以调节所述机械臂总成的位姿进而调整所述末端清理装置的相对隧洞的内壁的位置；

所述远端操控装置发送控制指令至所述本地控制器以控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离和输送作业。

较佳地，所述第一传感系统包括分别设置在所述移动载体的左右两侧的前后两端若干测距传感器；若干所述测距传感器分别实时测量所述移动载体的左右两侧距隧洞的内壁的距离并传送给所述当地控制器；所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动载体相对于隧洞的内壁的两侧的相对位置。

较佳地，所述第一传感系统还包括设置在所述移动载体上的倾角传感器；所述倾角传感器实时采集所述移动载体的相应数据并传送至所述当地控制器；当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述当地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动载体的行走方向。

较佳地，所述第一传感系统实时检测所述末端清理装置与隧洞的内壁之间 的接触；所述当地控制器根据关于接触的预设数据实时调节所述机械臂总成和末端清理装置以调整所述末端清理装置与隧洞的内壁之间的接触。

较佳地，当所述第一传感系统检测到所述末端清理装置与隧洞的内壁发生接触时，所述当地控制器根据关于接触的预设数据调节所述机械臂总成及末端清理装置以实现所述末端清理装置的精确定位。

较佳地，当所述当地控制器判断所述末端清理装置的精确定位完成后，所述当地控制器发送指令控制所述末端清理装置执行清理工作。

较佳地，所述末端清理装置包括顶部清理装置；当所述当地控制器判断所述顶部清理装置的精确定位完成后，所述当地控制器发送指令控制所述移动载体行进。

较佳地，所述末端清理装置包括侧部清理装置；当所述当地控制器判断所述侧部清理装置的精确定位完成后，所述当地控制器发送指令控制所述机械臂总成侧向摆动。

较佳地，所述机械臂总成包括两个机械臂，每个所述机械臂的末端分别安装有一个作为所述末端清理装置的顶部清理装置；调节其中一个所述机械臂的位姿使对应的所述顶部清理装置接触隧洞的内壁的顶部的中间位置，所述移动载体的行进带动对应的所述顶部清理装置执行隧洞的内壁的顶部的中间位置的轴向清理；调节两个所述机械臂的位姿以使两个所述顶部清理装置接触隧洞的内壁的顶部的两侧位置，所述移动载体的行进带动对应的所述顶部清理装置执行隧洞的内壁的顶部的两侧位置的轴向清理。

较佳地，当所述当地控制器判断所述收集机器人行进预定的里程时，调节所述机械臂总成的位姿以使对应的所述末端清理装置脱离与隧洞的内壁的接触或者以预定的角度与隧洞的内壁接触。

较佳地，所述第二传感系统还包括与所述本地控制器电性连接的称重传感器；所述本地控制器实时接收所述称重传感器采集的所述收集箱的重量信息；当所述本地控制器判断所述收集箱的重量达到或超出预设值时，则控制所述移动车体倒车返回。

较佳地，所述第二传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端若干测距传感器；若干所述测距传感器分别实时测量所述移动车体的左 右两侧距隧洞的内壁的距离并传送给所述本地控制器；所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动车体相对于隧洞的内壁的两侧的相对位置。

较佳地，所述第二传感系统还包括设置在所述移动车体上的倾角传感器；所述倾角传感器实时采集所述移动车体的相应数据并传送至所述本地控制器；当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。

较佳地，所述第二传感系统包括避障传感器；所述本地控制器实时接收所述避障传感器采集的数据；当所述本地控制器判断所述清理机器人与所述收集机器人之间的距离小于预警值时，控制所述收集机器人停止行进或者倒退。

较佳地，所述本地控制系统还包括分别与所述本地控制器电性连接的用于驱动所述移动车体的电机、为所述电机提供电力的电池以及与所述电池电性连接的内燃发电机；所述本地控制器实时采集所述电池的电量情况信息并根据所述电量情况信息控制所述内燃发电机的启停。

较佳地，当所述收集机器人向前行进时，控制所述剥离输送装置向下与隧洞的底壁贴合以执行剥离、输送动作；当所述收集机器人向后倒退时，控制所述剥离输送装置向上与隧洞的底壁分离。

较佳地，当本地控制器判断所述收集机器人行进至预定的里程时，控制所述收集机器人向后倒退。

与现有技术相比，本申请通过清理机器人、收集机器人配合远端操控装置来执行隧洞内的海生物等异物的清理收集工作；当地控制器可根据第一传感系统反馈的信息控制移动载体、机械臂总成及末端清理装置；本地控制器可根据第二传感系统反馈的信息来控制移动车体的行进、倒退、转向及制动，以及剥离输送装置的剥离与输送；远端操控装置可实时接收当地控制器和第一摄像系统传送的信息以及本地控制器和第二摄像系统传送的信息，并通过当地控制器控制清理机器人的移动载体和机械臂总成以及通过本地控制器控制收集机器人的移动车体及剥离输送装置；藉此，本申请的用于隧洞的清理收集系统能够通过远程操控实现隧洞内的海生物等异物的清理、剥离、收集、转运的分离、协同操作，无需操控人员进入恶劣的隧洞环境内进行操控，避免了操控人员窒息、 中毒等问题的发生，适用于长距离隧洞的海生物等异物的收集工作；而且大大减少人工的参与，降低工作强度的同时提升了收集效率。

附图说明

图1是本申请实施例用于隧洞的清理收集系统使用时的示意图。

图2是本申请实施例清理机器人的立体结构示意图。

图3是本申请实施例清理机器人的移动载体、全景摄像机及近端无线通讯装置的立体结构示意图。

图4是图3中所示的底盘的立体结构示意图。

图5是本申请实施例清理机器人执行隧洞的内壁的顶部的两侧位置的清理时的示意图。

图6是本申请实施例清理机器人执行隧洞的内壁的顶部的两侧位置的清理时的另一视角的示意图。

图7是本申请实施例清理机器人执行隧洞的内壁的两侧部的清理时的示意图。

图8是本申请实施例清理机器人执行隧洞的内壁的两侧部的清理时的另一视角的示意图。

图9是本申请实施例清理的工艺示意图。

图10是本申请实施例的当地控制系统及远端操控装置的示意性结构框图。

图11是本申请第一传感系统的示意性结构框图。

图12是本申请机械臂总成的立体结构示意图。

图13是图12中的局部结构的另一视角的立体结构示意图。

图14是本申请顶部清理装置的立体结构示意图。

图15是图14的另一视角的立体结构示意图。

图16是图14中的伸缩器的剖视图。

图17是图14中的清污结构的剖视图。

图18是图14的顶部清理装置贴合在弧面时的示意图。

图19是本申请实施例收集机器人的立体结构示意图。

图20是图19所示的收集机器人位于隧洞内的示意图。

图21是图19所示的收集机器人另一角度的立体结构示意图。

图22是图19所示的收集机器人的立体分解结构示意图。

图23是图19所示的移动车体和聚拢边刷的立体结构示意图。

图24是图19所示的行走机构的结构示意图。

图25是本申请实施例聚拢边刷工作状态的示意图。

图26是本申请实施例收集机器人的本地控制系统及远端操控装置的结构示意图。

图27是本申请实施例第二传感系统的示意图。

图28是本申请实施例收集箱于卸料门关闭卸料口时的立体结构示意图。

图29是本申请实施例收集箱于卸料门关闭卸料口时的另一角度的立体结构示意图。

图30是本申请实施例收集箱于卸料门打开于卸料口时的立体结构示意图。

图31是本申请实施例收集箱中的吊具装置的立体分解结构示意图。

图32是本申请实施例收集箱中的转轴、限位块及阻挡块三者构成一体结构的立体结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本申请的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参考图1至图11及图19至图27，本申请提供了一种用于隧洞的清理收集系统，包括清理机器人200、收集机器人100及远端操控装置300，清理机器人200包括移动载体5、安装在移动载体5上的机械臂总成、可更换地安装在机械臂总成末端的末端清理装置7以及当地控制系统，末端清理装置7用于将隧洞的内壁的异物清理至隧洞的底壁，当地控制系统包括当地控制器81、与当地控制器81电性连接的第一传感系统82及第一摄像系统83，第一传感系统82用于实时采集移动载体5与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息和自身状态信息，以及机械臂总成的信息和末端清理装置7与隧洞的内壁的接触信息并传送至当地控制器81，第一摄像系统83用于实时采集周围视觉信息及监控末端清理装置7的清理作业，当地控制器81可根据第一传感系统82反馈的信息控制移动载体5、机械臂总成及末端清理装置7；收集机器人100包括移动车体1、安装在移动车体1的剥离输送装置2、收集箱3以及本地控制系统，剥离输送装 置2用于将隧洞的底壁的异物剥离、收集并输出至收集箱3，本地控制系统包括本地控制器41、与本地控制器41电性连接的第二传感系统42以及第二摄像系统43，第二传感系统42用于实时采集收集机器人100与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至本地控制器41，第二摄像系统43用于实时采集周围视觉信息，本地控制器41可根据第二传感系统42反馈的信息来控制移动车体1的移动以及剥离输送装置2的剥离与输送；远端操控装置300分别与清理机器人200及收集机器人100无线通讯连接，远端操控装置300实时接收当地控制器81和第一摄像系统83传送的信息以及本地控制器41和第二摄像系统43传送的信息，并通过当地控制器81控制清理机器人200的移动载体5和机械臂总成以及通过本地控制器41控制收集机器人100的移动车体1及剥离输送装置2。具体地，移动车体1主要包括用于带动移动车体1行走的行走机构11、安装在行走机构11上的支撑底板12以及安装在支撑底板12的驾驶室13；移动载体5具有履带式底盘51。移动车体1、移动载体5的移动包括行进、停止、后退、转向等。

请参阅图11，较佳地，第一传感系统82包括分别设置在移动载体5的左右两侧的前后两端的用于感测移动载体5的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器821，测距传感器821与当地控制器81电性连接，远端操控装置300根据若干测距传感器821的距离测量值模拟显示移动载体5相对于隧洞的内壁的两侧的相对位置。藉此，可以实时检测移动载体5与隧洞的内壁之间的位置关系并对移动载体5的行进进行调整，防止移动载体5与隧洞发生摩擦或碰撞。具体而言，当左侧的测距传感器821测得的数据均一致且右侧的测距传感器821测得的数据均一致时，可得知清理机器人200的行驶方向与隧洞轴线一致，当左右两侧所有测距传感器821测得的数据均一致时，可得知清理机器人200保持在隧洞中心位置；在本实施例中，测距传感器821为超声波传感器，但不应以此为限，亦可以采用红外传感器等。

请参阅图11，较佳地，第一传感系统82还包括设置在移动载体5上且与当地控制器81电性连接的倾角传感器822，当倾角传感器822的倾斜数据超过预警值时，当地控制器81根据测距传感器821反馈的距离测量值调节移动载体5的行走方向。

请参阅图11，较佳地，第一传感系统82包括设置在清理机器人200前后两端的避障传感器823。通过避障传感器823的设置，能够避免清理机器人200与隧洞的内壁或者与盾构井内壁等发生碰撞。避障传感器823在感测到障碍物时传送预警信息至当地控制器81，当地控制器81将接收到的避障传感器823的预警信息传送至远端操控装置300，以提醒远程操控者或位于移动载体5的驾驶室52内的作业人员清理机器人200与障碍物之间的距离不在安全范围内，通过操控者进行指令的发送使移动载体5停止或者倒退，当然也可以由当地控制器81直接根据避障传感器823的检测数据自动作出反应来控制移动载体5的停车或者倒退。在本实施例中，避障传感器823为超声波传感器，但不应以此为限，亦可以采用红外传感器等传感器。

请参阅图11，较佳地，第一传感系统82还包括用于检测空气质量的至少一气体传感器824以及至少一温湿度传感器825，以实时检测隧洞内部的空气质量以及温湿度情况，保障作业人员的安全；具体地，气体传感器824包括氧气传感器、二氧化碳传感器以及硫化氢传感器，但不以此为限。在本实施例中，氧气传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器安装于两个箱体(图未示)内，每个箱体中各设有一个氧气传感器、一个二氧化碳传感器及一个硫化氢传感器，其中一个箱体置于驾驶室52内，另一个固定在驾驶室52外，最后以两箱体内的氧气传感器测得的氧气浓度的平均值、二氧化碳传感器测得的二氧化碳浓度的平均值、硫化氢传感器测得的硫化氢浓度的平均值分别作为氧气浓度值、二氧化碳浓度值、硫化氢浓度值，但不应以此为限。

请参阅图10及图11，较佳地，清理机器人200包括用于驱动移动载体5和机械臂总成的若干致动器，第一传感系统82还包括用于检测若干致动器的状态的若干致动器传感器826。在本实施例中，若干致动器为液压致动器，通过清理机器人200的液压系统860提供驱动力，液压系统860由动力系统865提供动力，液压系统860与动力系统865形成清理机器人200的驱动系统86；具体地，液压致动器包括分别安装在底盘51两侧的用于驱动履带结构的四个行走马达54以及分别用于驱动机械臂总成的各部分结构进行相应运动的液压马达或者液压缸。具体地，若干致动器传感器826包括用于感测致动器的压力的若干压力传感器和/或位移传感器、用于感测移动载体5的致动器的转速的转速传感器，转 速传感器用于感测行走马达54的转速，并将转速信息传送至当地控制器81，当地控制器81根据转速信息对移动载体5的转速进行调整。

请参阅图2及图3，较佳地，第一摄像系统83包括全景摄像机831、分别用于监控前方和后方的前端摄像机(图未示)和后端摄像机(图未示)以及安装在机械臂总成末端的用于监控末端清理装置7工作的监控摄像机831，从而使得远端操控装置300可以接收并显示清理机器人200周围的全方位视觉信息，便于操控者根据远端操控装置300显示的视觉信息进行操控。

请参阅图10，较佳地，当地控制系统还包括当地显示控制装置84，当地显示控制装置84采集当地控制器81的信息及第一摄像系统83传送的信息。当地显示控制装置84设置在驾驶室52内，使得操作者可以在驾驶室52内根据当地显示控制装置84上显示的视觉信息对清理机器人200进行操控，特别是远端操控装置300或者远程通讯线路出现故障时的时候。

请参阅图10，较佳地，当地控制系统还包括与当地控制器81电性连接的当地电控系统85，当地电控系统85用于接受操控并传送操控信息至当地控制器81，通过当地电控系统85的设置，操控者可以在驾驶室52内结合设置在驾驶室52内的当地显示控制装置84显示的实时视觉信息实现对清理机器人200的操控；本实施例中的清理机器人200主要是通过远端操控装置300来操控，在远端操控装置300或者远程通讯线路出现故障时的时候，当地电控系统85和当地显示控制装置84的设置可以使操控者进入驾驶室52进行应急操控。

在本实施例中，当地电控系统85包括安装在驾驶室52内的操作台(图未示)上的自动和手动转换开关、用于操控移动载体行走的两电手柄、用于控制清理机器人200的电机的启动和停止的动力开关和用于控制清理机器人200的行走和动作的先导油源开关、行走马达变速开关、俯仰油缸开关、转向油缸开关等操控件，自动和手动转换开关可实现清理机器人200的自动和手动操作模式的切换，两个电手柄可分别控制左右两侧履带结构的转速和行走方向，实现行走控制，当按照不同组合推动电手柄时，可以使清理机器人200处于前进、后退、转向或停止等状态，当电手柄离开中位动作时，电手柄内设有的纵向电位器可以得到连续线性变化的电压信号，经过采集和处理后，传送至当地控制器81以驱动相应的比例阀和换向阀从而实现清理机器人200的行走控制。另外， 当地电控系统85采用钥匙开关和急停开关，以确保手动操作系统的安全性。

应该注意的是，虽然在本实施例中，第一摄像系统83采集的视觉信息不经过当地控制器81，而是直接传送至远端操控装置300或当地显示控制装置84，但在其他实施例中，第一摄像系统83亦可以先连接至当地控制器81，再经由当地控制器81将相应的视觉信息传送至远端操控装置300或当地显示控制装置84；具体的实现方式不应视为限制，只要第一摄像系统83采集的视觉信息最后能够传送至远端操控装置300和/或当地显示控制装置84即可。

请参阅图10及图11，较佳地，当地控制器81包括载体控制器811和与载体控制器811相连的现场控制器812，第一传感系统82包括主传感系统以及清理装置传感器827，载体控制器811与主传感系统电性连接并可根据主传感系统传送的信息控制移动载体5和机械臂总成的移动，现场控制器812与清理装置传感器827相连并根据清理装置传感器827传送的信息控制末端清理装置7，现场控制器812与远端操控装置300无线通讯连接。在本实施例中，主传感系统包括上述的测距传感器821、倾角传感器822、避障传感器823、气体传感器824、温湿度传感器825、致动器传感器826。在本实施例中，当地电控系统85、驱动系统86与载体控制器811相连，当地显示控制装置84采集现场控制器812的信息，清理装置传感器827与现场控制器812相连。在本实施例中，载体控制器811与现场控制器812通过CAN总线通信连接，但以此为限。

较佳地，清理装置传感器827包括分布在末端清理装置7的至少三个压力传感器，以分别实时检测末端清理装置7在不同位置与隧洞的内壁的接触力，当地控制器81根据关于接触力的预设值实时调节机械臂总成和末端清理装置7以调整末端清理装置7与隧洞的内壁的接触，从而能够实现末端清理装置7的实时的自动精确定位。

请参阅图2及图10，较佳地，当地控制系统还包括近端无线通讯装置87，近端无线通讯装置87用于将当地控制器81和第一摄像系统83传送的信息传送至远端操控装置300；可选地，近端无线通讯装置87设置在驾驶室52顶面上。

请参阅图2，较佳地，机械臂总成包括两个机械臂6，每个机械臂6的末端分别安装有一个末端清理装置7。

请参阅图2，较佳地，机械臂总成还包括主支撑臂90，两机械臂6通过主 支撑臂90枢接在移动载体5上。

如图12及图13所示，在本实施例中，机械臂6包括第一臂61及第一旋转致动器62，所述第一旋转致动器62固定于主支撑臂90上，具体地，主支撑臂90上设有第一固定座63，第一旋转致动器62固定在第一固定座63上；第一旋转致动器62的输出端与第一臂61的一端连接并驱动第一臂61围绕第一旋转致动器62的输出端的中心轴摆动，在本实施例中，第一旋转致动器62为旋转液压缸，当然，第一旋转致动器62也可通过伺服电机和减速器等来驱动第一臂61围绕第一旋转致动器62的输出端的中心轴摆动；两第一旋转致动器62的输出端的中心轴方向相同，具体地，两第一旋转致动器62的输出端的中心轴重合；两第一旋转转致动器62的输出端呈相向地设置，当然，两第一旋转转致动器62的输出端也可以呈同向地设置，不以此为限；为了提高清理能力，两第一臂61摆动的角度之和大于或等于180度；为了避免机械臂6在主支撑臂90上摆动时碰撞到主支撑臂90，提高机械臂6的摆动范围，将主支撑臂19设置机械臂6的位置设计成“Z”形或“S”，使得主支撑臂90的相对两侧分别具有容置机械臂6的开口。

如图12所示，机械臂6还包括第二臂64及第一伸缩致动器65，第二臂64的一端与第一臂61的另一端枢接，第一伸缩致动器64枢接在第一臂61上，具体地，第一臂61上设有第二固定座66，第一伸缩致动器5与第二固定座66枢接；第一伸缩致动器65的输出端与第二臂64的另一端枢接并驱动第二臂64摆动，在本实施例中，第一伸缩致动器65为伸缩液压缸，当然，第一伸缩致动器65也可通过伸缩气缸等驱动第二臂64摆动；具体地，第二臂64枢接于第一臂61上的中心轴与第一旋转致动器62的输出端的中心轴方向相同。

如图12所示，机械臂6还包括伸缩臂67、第二旋转致动器68，伸缩臂67设置于第二臂64末端，伸缩臂67的伸缩方向垂直于第一旋转致动器62的输出端的中心轴，具体地，伸缩臂67为伸缩液压缸。第二旋转致动器67设置于伸缩臂67的伸缩端，第二旋转致动器68的输出端的中心轴沿伸缩臂67的伸缩方向设置，在本实施例中，第二旋转致动器68为旋转液压缸，当然，第二旋转致动器68也可以是伺服电机和减速器等。

值得注意的是，在其他实施例中，机械臂6可以根据实际需要而包括第二 臂64、伸缩臂67和第二旋转致动器68三者中的一者或者两者，故不以上述的举例为限；另外，机械臂6的末端可与末端清理装置7连接，通过对第一臂61、第二臂64、伸缩臂67和第二旋转致动器68的位姿进行控制，使得机械臂6获得最佳位姿或产生某种特定运动，从而确保位于末端清理装置7的清洗达到预期效果。

如图12及图13所示，机械臂总成还包括第二伸缩致动器91，第二伸缩致动器91的伸缩端与主支撑臂90枢接，第二伸缩致动器91的底部与移动载体5枢接；可通过控制第二伸缩致动器8驱动主支撑臂1摆动，从而调节机械臂6，以保证机械臂6获得最佳位姿，从而通过末端清理装置7对隧洞的内壁进行清理。另外，为了准确控制主支撑臂90和机械臂6的位姿，第一伸缩致动器65、伸缩臂67、第二旋转致动器68和第二伸缩致动器91的内部均设有压力传感器(图未示)和/或位移传感器(图未示)。

结合图5、图6，并参照图12及图13，移动载体5在隧洞行驶过程中发生左右走偏时，可通过调节左右两侧的伸缩臂67伸缩以补偿移动载体5左右走偏产生的偏差，从而调整末端清理装置7的位姿，使其获得最佳清理效果。例如，当移动载体5偏向隧洞的某一侧时，控制靠近该侧的伸缩臂67向内收缩，控制另一侧的伸缩臂67向外伸出，从而补偿移动载体5走偏产生的偏差。移动载体5在隧洞行驶过程中由于地面不平整而发生前后倾斜时，会导致末端清理装置7的前端和后端的高度不一致，对清理效果造成影响，因此，可通过第二旋转致动器68驱动末端清理装置7旋转，使末端清理装置7的前端高度与后端的高度保持一致。例如，当移动载体5的前端高于后端时，两侧的末端清理装置7的前端也高于后端，此时，左侧的末端清理装置7通过第二旋转致动器68驱动进行顺时针旋转，以使末端清理装置7的前端往下转动，同时使末端清理装置7的后端向上转动，从而使末端清理装置7前后两端的高度保持一致，同理，右侧的末端清理装置7通过第二旋转致动器68驱动末端清理装置7逆时针旋转，从而使末端清理装置7前后两端的高度保持一致，进而提高清理效果。

通过在主支撑臂90上呈对称地设置第一臂61和第一旋转致动器62，通过第一旋转致动器62驱动第一臂61摆动，从而使清理机器人200的对称两侧实现双臂作业，并且使两第一臂61摆动对所述主支撑臂90产生的转矩相抵消以 及使两第一臂61自重产生的力矩相互抵消，因此，保证了主支撑臂90的两侧受力平衡，从而不易发生侧翻及变形，结构保持稳定；另外，通过双臂对称作业，对隧洞的两侧的弧面同时进行清理，有效提高了清理效率。应该注意的是，机械臂总成可以是任何形式的结构，只要能够按照需要实现移动末端清理装置7的目的即可。

较佳地，末端清理装置7包括用于清理隧洞的内壁的顶部的顶部清理装置71，移动载体5的行进带动顶部清理装置71沿隧洞轴向执行对隧洞的内壁的顶部的清理。

以下结合图14至图18对顶部清理装置71进行具体实例的详细描述。应该注意的是，以下描述仅是顶部清理装置71具体实例而已，并不应视为对其的限制，只要是本领域技术人员能够想到的任何形式的顶部清理装置71皆可。

顶部清理装置71包括清污结构a、伸缩器b、底架c和连接座d，底架c通过第一万向节e与连接座d连接，清污结构a设置于底架c上，伸缩器b围绕底架c的中心轴分布，且伸缩器b的一端枢接于连接座d的侧壁，另一端枢接于底架c；伸缩器b内设有弹性件b1，弹性件b1提供一顶推伸缩器b的活塞杆b3伸出的弹性力，伸缩器b与当地控制器81电性连接。更为具体地，如下：

底架c包括底板c1、支撑杆c2及支撑板c3，支撑杆c2围绕底架c的中心轴周向分布，且支撑杆c2的一端与底板c1通过螺钉固定连接，另一端与支撑板c3通过螺钉固定连接，支撑板c3的一端与第一万向节e的一端连接，第一万向节e的另一端和连接座d连接，第一万向节e为十字万向节；连接座d还包括用于与外部的驱动部件连接的连接法兰d1，较优的是，支撑杆c2呈三脚架结构设置，利用三脚架结构不仅利用三角形稳定的原理为顶部清理装置71提供支撑，更能充分利用的三脚架下方的空间放置清污结构a的旋转马达a1，使各部件之间的位置设置更加紧凑和合理。

清污结构a包括旋转马达a1、支架a2、清洁头a3和用于防止刮伤隧洞的保护球a4，旋转马达a1和支架a2分别设置于底板c1的两侧，支架a2的一端与旋转马达a1的输出端连接，清洁头a3固定于支架a2的另一端，旋转马达a1驱动支架a2旋转，从而带动清洁头a3旋转。支架a2为盘型结构，清洁头a3围绕旋转马达a1的中心轴周向分布于支架a2，并以旋转马达a1的中心轴为中心呈 向外放射状地设置，清洁头a3为刀片a32或刷头a31，又或刷头a31和刀片a32同时安装，本实施例刷头a31和刀片a32同时安装并均匀间隔地排列于支架a2，刷头a31和刀片a32的间隔布置并高速旋转能够保证将待清理弧面上的异物彻底清理干净，提高顶部清理装置71的清洁性能，较优的是，旋转马达a1为液压旋转马达，刷头a31为钢丝刷头。支架a2和刀片a32配合保护球a4开设有凹槽(图未示)，或，支架a2配合保护球a4开设有凹槽(图未示)，保护球a4可滚动地设置于上述凹槽内。较优的是，保护球a4采用抗污染材料制成，能够提高整体清污结构a的抗污性能，保护球a4的球体最高点比清洁头a3的刀片a32高2mm，以使刀片a32与待清理弧面保持2mm的安全距离，当刀片a32在执行旋转切削作业时，刀片a32只能切削到隧洞弧面的异物，而不会对隧洞表面材质构成损伤，有效保护隧洞。保护球a4与被清理的弧面的滚动接触，相比传统的滑动接触阻力更小且工作时能够防止刮伤隧洞的表面层，有效地避免支架a2和刀片a32直接与弧面滑动接触，更好地保护隧洞。

较优的是，伸缩器b为双作用油缸，伸缩器b还包括缸体b2、位移传感器(图未示)和活塞杆b3，活塞杆b3可自由移动地设置于缸体b2内，位移传感器设置于缸体b2并与当地控制器81电性连接，较优的是，位移传感器为磁致位移传感器，缸体b2包括相互连通的第一油缸b25及第二油缸b26，第一油缸b25的内径小于第二油缸b26的内径，弹性件b1抵压于活塞杆b3和第二油缸b26的侧壁之间并恒将活塞杆b3往伸缩器b伸长方向偏压，内置弹性件b1的伸缩器b既可以实现油缸的主动控制能力，在油缸泄压后又可以实现弹性件b1的自适应压紧能力以保证清污结构a自适应地贴合被清理的弧面。较优的是，弹性件b1为压缩弹簧；缸体b2两侧分别开设有第一油口b21和第二油口b22，第一油口b21和第二油口b22与外部油箱连通，靠近第一油口b21设置有盲孔b23，第二油口b22、盲孔b23通过导管b24连通，油液从第一油口b21进入到第一油缸b25，油液从第二油口b22进入到第二油缸b26，第一油缸b25和第二油缸b26内的油液分别协同地作用于活塞杆b3两侧，以实现伸缩器b的伸缩，较优的是，伸缩器b数量为3个且呈“品”字型分布，伸缩器b的一端通过第二万向节f连接于底板c1的边缘。

顶部清理装置71还包括连接板g和位置检测传感器h，连接板g与底板c1 连接，连接时可采用螺钉固定等刚性连接方式，连接板g上固定连接有保护轮i，保护轮i的最高点与保护球a4的最高点高度相同，以使顶部清理装置71能够保持平衡，在顶部清理装置71的清污结构a与被清理弧面为线接触时，保护轮i就可以在此时为顶部清理装置71提供多一个支撑，从而有效防止顶部清理装置71往一侧倾覆的现象；位置检测传感器h通过弹簧j呈弹性且可伸缩地连接于连接板g并与当地控制器81电性连接，位置检测传感器h通过检测弹簧j的弹性力是否到达预设弹性力间接地得知位置检测传感器h是否到达目标位置，并将实时位置信息时刻反馈到当地控制器81，以使操控者可远程了解顶部清理装置71是否到达目标位置并可即时进行位置调整和控制，当然也可以是当地控制器81根据预设值进行自动调整；较优的是，连接板g呈“T”字型，位置检测传感器h的数量为3个，位置检测传感器h分别连接于呈“T”字型的连接板g的3个自由端，位置检测传感器h连接时可采用螺钉连接等刚性连接，这样的结构可使位置检测传感器h检测到位置数据更为精确。

下面就顶部清理装置71的工作过程做一详细说明：

伸缩器b的位移传感器检测到的油缸内油液的数据反馈到当地控制器81，当地控制器81控制油液从第二油口b22进入第二油缸b26以驱动活塞杆b3运动并压缩弹性件b1，通过调整伸缩器b的伸缩间接地使连接法兰d1的中心线和支架a2的中心线位于同一直线上。清理时，顶部清理装置71靠近待清理弧面，位置检测传感器h上的弹簧j自适应地与弧面接触并受到弧面的挤压力而产生弹性并且到达目标弹性力时，位置检测传感器h将弹簧j的弹力数据反馈到当地控制器81，此时保护球a4与弧面滚动接触并使清洁头a3和支架a2分别与弧面保持安全距离，当地控制器81控制第一油缸b25和第二油缸b26泄压并保持油缸内的压力为零，第二油缸b26内的弹性件b1的弹性力释放并抵压于活塞杆b3以使三个伸缩器b往弧面方向产生弹性抵压，其中两个伸缩器b的弹力使支架a2在弧面的直径方向上紧贴弧面并保持一定接触力，剩余的一个伸缩器b使保护轮i紧压向弧面，最后支架a2高速旋转并清理弧面；当顶部清理装置71在移动载体5的带动下清洁结构1偏离了弧面时，在弹性件b1的弹性力下清洁结构1始终能够紧贴弧面，从而使清洁结构1无论在后端连接轴如何变化的状态下始终能够拟合被清理的弧面；另外，清理机器人200移动时遇到不平整的弧面， 导致连接法兰d1的中心线无法与弧面的直径重合，顶部清理装置71的相对于弧面的微量翘起使伸缩器b中的弹性件b1发生形变，同时与伸缩器b枢接的第二万向节e发生偏转令支架a2的中心线与连接法兰d1的中心线不重合，从而使支架a2始终与弧面保持拟合并正常运转。

伸缩器b能够主动调整并释放弹性件b1的弹性力，从而通过弹性件b1的弹性力在伸缩器b泄压时使伸缩器b的活塞杆自动伸出，进而驱动清污结构a紧压被清理弧面，使清污结构a在弧面的直径方向上自适应地拟合弧面并紧贴以更好地清理，响应该时间短，清理效果好且良好的弧面拟合可以避免清污结构a刮伤隧洞的表面；顶部清理装置71能够自适应地贴合待清理的弧面从而实现对隧洞附着异物清理、适应性强、响应时间快，清洁效果优良同时有效保护待清理的弧面。

较佳地，末端清理装置7包括用于清理隧洞的内壁的侧部的侧部清理装置72，机械臂总成的摆动带动相应的侧部清理装置72执行对隧洞的内壁的侧部的清理。

关于侧部清理装置72的具体结构，请参阅申请号为“201621306175.6”，名称为“一种隧洞海生物清理的末端执行装置”的实用新型专利，本申请在此不再详述。同时，应该注意的是，该实用新型专利仅仅是侧部清理装置72的一种具体实现方式而已，侧部清理装置72还可以是其他各种方式，只要能够在机械臂总成的摆动下进行隧洞侧壁的侧部的清理工作即可。

请参阅图26及图27，较佳地，第二传感系统42包括分别设置在移动车体1的左右两侧的前后两端的用于感测移动车体1的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器421，测距传感器421与本地控制器41电性连接；藉此，可以实时检测移动车体1与隧洞的内壁之间的位置关系并对移动车体1的行进进行调整，防止移动车体1与隧洞发生摩擦或碰撞。具体而言，当左侧的测距传感器421测得的数据均一致且右侧的测距传感器421测得的数据均一致时，可得知收集机器人100的行驶方向与隧洞轴线一致，当左右两侧所有测距传感器421测得的数据均一致时，可得知收集机器人100保持在隧洞中心位置；在本实施例中，测距传感器421为超声波传感器，但不应以此为限，亦可以采用红外传感器等。

请参阅图27，较佳地，第二传感系统42还包括设置在移动车体1上且与本地控制器41电性连接的倾角传感器422，当倾角传感器422的倾斜数据超过预警值时，本地控制器41根据测距传感器421反馈的距离测量值调节移动车体1的行走方向。

请参阅图27，较佳地，第二传感系统42包括设置在收集机器人100前后两端的避障传感器423。由于正常作业时清理机器人200与收集机器人100同时在隧洞内前后作业，通过避障传感器423的设置，能够避免因两机器人之间的距离过小而产生碰撞或者与隧洞的内壁或者盾构井内壁之间发生碰撞。避障传感器423在感测到障碍物时传送预警信息至本地控制器41，本地控制器41将接收到的避障传感器423的预警信息传送至监控装置，以提醒驾驶室13内的作业人员和/或远程操控者收集机器人100与清理机器人200或者其他物体之间的距离不在安全范围内，通过操控者进行指令的发送使移动车体1停止或者倒退，当然也可以由本地控制器41直接根据避障传感器423的检测数据自动作出反应来控制移动车体1的停车或者倒退。在本实施例中，避障传感器423为超声波传感器，但不应以此为限，亦可以采用红外传感器等传感器。

请参阅图27，较佳地，第二传感系统42还包括用于检测空气质量的至少一气体传感器424以及至少一温湿度传感器425，以实时检测隧洞内部的空气质量以及温湿度情况，保障作业人员的安全；具体地，气体传感器424包括氧气传感器、二氧化碳传感器以及硫化氢传感器，但不以此为限。在本实施例中，氧气传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器安装于两个箱体(图未示)内，每个箱体中各设有一个氧气传感器、一个二氧化碳传感器及一个硫化氢传感器，其中一个箱体置于驾驶室13内，另一个固定在驾驶室13外，最后以两箱体内的氧气传感器测得的氧气浓度的平均值、二氧化碳传感器测得的二氧化碳浓度的平均值、硫化氢传感器测得的硫化氢浓度的平均值分别作为氧气浓度值、二氧化碳浓度值、硫化氢浓度值，但不应以此为限。

较佳地，第二摄像系统43包括全景摄像机(图未示)以及分别用于监控收集机器人100的前方和后方的前端摄像机(图未示)和后端摄像机(图未示)，使得远端操控装置300可以接收并显示收集机器人100周围的全方位视觉信息，进而便于操控者根据远端操控装置300显示的视觉信息进行操控；其中，前端 摄像机可以同时监控剥离输送装置2的剥离工作。

请参阅图19及图26，较佳地，本地控制系统还包括本地显示控制装置44，本地显示控制装置44采集本地控制器41的信息及第二摄像系统43传送的信息。本地显示控制装置44设置在移动车体1的驾驶室13内，使得操作者可以在驾驶室13内根据本地显示控制装置44上显示的视觉信息对收集机器人100进行操控，特别是当远端操控装置300或者远程通讯线路出现故障时的时候。

请参阅图19及图26，较佳地，本地控制系统还包括与本地控制器41电性连接的本地电控系统45，本地电控系统45用于接受操控并传送操控信息至本地控制器41，通过本地电控系统45的设置，操控者可以在驾驶室13内结合设置在驾驶室13内的本地显示控制装置44显示的实时视觉信息实现对收集机器人100的操控；本实施例中的收集机器人100主要是通过远端操控装置300来操控，在远端操控装置300或者远程通讯线路出现故障时的时候，本地电控系统45和本地显示控制装置44的设置可以使操控者进入驾驶室13进行应急操控。本地电控系统45包括多个操作按钮(图未示)、手柄(图未示)等操控装置以实现点火、熄火、行进、倒退、急停等功能；本地电控系统45还包括视频开关(图未示)、照明开关(图未示)、油缸开关(图未示)等。

为了保证操作人员的安全，在驾驶室13内设有通风过滤系统(图未示)、防毒面具(图未示)、便携式吸氧器(图未示)等安全防护措施的安装接口，驾驶室13外面两侧还设有后视镜(图未示)等汽车常用配件。

请参阅图26，较佳地，本地控制系统还包括近端无线通讯装置46，近端无线通讯装置46用于将本地控制器41和第二摄像系统43传送的信息传送至远端操控装置300；可选地，近端无线通讯装置46设置在驾驶室13顶面上。

应该注意的是，虽然在本实施例中，第二摄像系统43采集的视觉信息不经过本地控制器41，而是直接传送至远端操控装置300和/或本地显示控制装置44，但在其他实施例中，第二摄像系统43亦可以先连接至本地控制器41，再经由本地控制器41将相应的视觉信息传送至远端操控装置300或本地显示控制装置44；具体的实现方式不应视为限制，只要第二摄像系统43采集的视觉信息最后能够传送至远端操控装置300或本地显示控制装置44即可。

请参阅图26，较佳地，本地控制系统还包括分别与本地控制器41电性连接 的用于驱动移动车体1的电机47以及为电机47提供电力的电池481。具体地，电池481不只是为电机47提供电力，而是作为整个收集机器人100所需动力的来源，包括用于驱动剥离输送装置2的动力来源。在本实施例中，为了方便维护与更换，将电池481悬挂安装在移动车体1的两侧；电机47采用永磁同步电机，具有大力矩区和恒功率区范围宽等优点。

请参阅图26，较佳地，本地控制系统还包括分别与本地控制器41及电池481电性连接的内燃发电机482，本地控制器41根据电池481的电量情况控制内燃发电机482的启停；通过内燃发电机482随时为电池481提供电量补充，解决了电池481的续航问题，使得电池481能够长时间地为收集机器人100提供动力，从而使得收集机器人100能够适合在长距离的隧洞内进行长时间的工作。

请参阅图27，较佳地，第二传感系统42还包括与本地控制器41连接的称重传感器426，称重传感器426用于采集收集箱3的重量信息，本地控制器41根据收集箱3的重量信息控制移动车体1是否倒车返回；通过称重传感器426的设置，使得当收集箱3的重量达到或者超过预设值时，收集机器人100可以实现自动返回。

请参阅图26，具体地，本地控制器41包括车体控制器411和现场控制器412，车体控制器411可根据接收到的第二传感系统42传送的信息控制移动车体1的移动，现场控制器412直接控制剥离输送装置2，现场控制器412与远端操控装置300无线通讯连接。由于现场控制器412直接控制剥离输送装置2，响应速度快。较优的，在本实施例中，车体控制器411与现场控制器412通过CAN总线通信连接，但不应以此为限。

请参阅图19及图20，较佳地，剥离输送装置2安装在移动车体1行进方向的前端；剥离输送装置2可以利用收集机器人100行进时产生的推力来实现对隧洞的底壁的海生物等的剥离，从而节约电池能源，且操作简单，简化了收集机器人100的结构。

请参阅图21及图22，具体地，剥离输送装置2包括剥离输送模块21、水平螺旋输送模块22及倾斜螺旋输送模块23，水平螺旋转送模块22包括水平设置的第一筒体221以及设置在第一筒体221内第一螺旋输送单元222，第一筒体 221上分别形成有与剥离输送模块21的上端连通的第一开口2211及与倾斜螺旋输送模块23连通的第二开口2212，倾斜螺旋输送模块23包括第二筒体231及设置在第二筒体231内的第二螺旋输送单元232，第二筒体231的下端通过第二开口2212连通至第一筒体221，第二筒体231的上端形成有与收集箱3相对的输出口233，倾斜螺旋输送模块23倾斜支撑在移动车体1的支撑底板12上的支架14上，倾斜螺旋输送模块23的下端向下穿出支撑底板12，本地控制系统还包括用于驱动倾斜螺旋输送模块23向上从收集箱3上方移开的翻转致动器491，用于驱动剥离输送模块21向下与隧洞的底壁贴合以进行海生物的剥离或者向上与隧洞的底壁脱离的第一致动器492，用于驱动剥离输送模块21执行输送工作的第二致动器493，用于驱动第一螺旋输送单元222的第三致动器(图未示)以及用于驱动第二螺旋输送单元232的第四致动器494。通过翻转致动器491的设置，当需要将收集箱3从移动车体1上移除时，可以通过对翻转致动器491的控制使其从收集箱3的上方移开以顺利移除收集箱3。

具体地，第二筒体231于支架14和支撑底板12之间套设有套环2311，翻转致动器491为翻转缸，数量为两个，两个翻转缸的前端分别枢接在套环2311的左右两侧，后端分别枢接在支撑底板12上。

在本实施例中，第一致动器492为电动推杆，第二致动器493、第三致动器以及第四致动器494皆为驱动电机，且这些致动器均通过电池481提供电力；翻转缸通过安装在移动车体1上侧的液压泵18来提供动力，液压泵18由电机47驱动。

为了给倾斜螺旋输送模块23提供空间，在本实施例中，驾驶室13安装在支撑底板12前端的一侧，支架14安装在支撑底板12前端的另一侧，支架14顶部形成用于支撑倾斜螺旋输送模块23的一倾斜的支撑凹弧面141；支撑底板12于支架14与收集箱3之间还设有两枢接结构15以与相应的翻转缸枢接。

关于剥离输送装置2的具体结构，请参阅申请号为“201621306174.1”，名称为“一种隧洞海生物收集装置”的实用新型专利，本申请在此不再详述。同时，应该注意的是，本申请的剥离输送装置2不以此为限，其仅仅是本申请的一种具体实现方式而已，本申请的剥离输送装置2还可以是其他各种方式，只要能够将隧洞的底壁的海生物等剥离并收集至收集箱3即可。

请参阅图1及图19，较佳地，收集箱3可分离地安装在移动车体1上，从而在出现收集箱3装满或者达到预设重量等情况而需要将收集箱3内的海生物等收集物清掉时，只需控制移动车体1返回至相应的盾构井，然后通过吊装设备400将收集箱3吊至盾构井外，即可将收集箱3内的收集物清掉，接着，通过吊装设备400将收集箱3重新安装至移动车体1上即可，实现了海生物的快速转运，提高工作效率。

请参阅图23，较佳地，移动车体1的支撑底板12的周边设有若干弹性导向定位件16，收集箱3安装至支撑底板12上时，若干弹性导向定位件16弹性抵接在收集箱3的外侧壁上以将收集箱3夹设在其间，藉此设计，使得收集箱3能够稳定地安装在移动车体1上，而且，只需通过吊装设备400施加的拉力即可将收集箱3吊起，再次安装时，只需将收集箱3对准若干弹性导向定位件16之间的区域即可实现快速安装，安装及拆卸方便，无需井下人工操作。

较佳地，支撑底板12和收集箱3的底部分别形成有若干导流槽121，以便于及时过滤和排放收集箱3中的海生物的水分，增加收集箱3的有效容量。

结合图28至图32，以下将对本申请实施例的收集箱3进行具体的描述，以下描述不应视为对本申请的限制。

收集箱3包括导流板31及具有中空结构的箱体32。中空结构形成收集腔321及位于收集腔321上方的入料口322，导流板31位于收集腔321内，导流板31沿箱体32的上下方向倾斜布置，且导流板31的上端朝靠近收集腔321的中心处布置，导流板31的下端朝靠近收集腔321的侧向腔壁处布置。具体地，在本实施例中，导流板31为两个，两个导流板31以收集腔321之中心呈相对设置，使相对的导流板31之间围成八字结构，更利于物料藉由围成八字结构的导流板31均匀地流向收集腔321的四周各处；当然，于其它实施例中，两个导流板31以收集腔321之中心呈相邻设置，故不限于此；同样，于其它实施例中，导流板31的数量根据实际需要可设置为三个、四个或五个不等，故导流板31的数量不以此为限。较优的是，导流板31呈角度可调的安装于收集腔321的侧向腔壁上内，以根据实际需要而调整导流板31的角度，以适应于对不同的物料导流，但不以此为限。其中，为使得收集箱3更顺畅地安装于移动车体1上，故箱体32的外侧壁上设有导向条323，导向条323沿箱体32的长度方向布置， 同时，导向条323还可沿箱体32的宽度方向布置，以增加收集箱3的强度。更具体地，如下：

收集箱3还包括卸料门33及卸料操作组件34。收集腔321的下方具有卸料口324，卸料门33与箱体32枢接，卸料门33选择性地相对箱体32枢转以打开或闭合卸料口324，卸料操作组件34安装于箱体32上并允许或禁止卸料门33打开或闭合卸料口324，较优的是，卸料门33相对箱体32向下枢转而打开卸料口324，卸料门33相对箱体32向上枢转而闭合卸料口324，以便于本收集箱3的卸料操作；同时，卸料门33为两个，每个卸料门33对应一个卸料操作组件34，当然，在其他实施例中，卸料门33为一个时，卸料操作组件34为一个；当卸料门33为三个时，卸料操作组件34为三个，故卸料门33与卸料操作组件34的数量不以此为限。具体地，于本实例中，卸料门33位于收集腔321的下端内，且卸料门33与收集腔321的侧向腔壁枢接。同时，卸料门33上设有多个排水孔331，较优的是，所有排水孔331呈均匀分布，以藉由均匀分布的排水孔331减少收集腔321内的积水，有利于减轻收集腔321负担，实现更大的装载率。值得注意者，于其它实施例中，可根据实际需要不设置排水孔331，但不以此为限。

卸料操作组件34包含转轴341、配挡件342及沿转轴341径向凸出的阻挡块343和限位块344。转轴341穿置于箱体32的下端处，阻挡块343位于箱体32内，限位块344位于箱体32外，配挡件342活动地安装于箱体32外并与限位块344同侧布置，阻挡块343在卸料门33闭合卸料口324时抵挡于卸料门33的下方以阻挡卸料门33向下打开卸料口324，配挡件342与限位块344抵挡配合以阻挡转轴341转动；操作使配挡件342释放对限位块344的阻挡，则转轴341的转动使阻挡块343向下脱离对卸料门33的抵挡而允许卸料门33打开卸料口324。

具体地，在本实施例中，配挡件342呈插拔地布置，以便于配挡件342的操作；较优的是，配挡件342为固定销，但不以此为限。

同时，阻挡块343至少为两个且沿转轴341的轴向相隔开布置，较优的是，所有的阻挡块343沿转轴341的轴向排列成行，从而使得阻挡块343阻止卸料门33打开的同时，节省阻挡块343材料且提供均匀稳定的支撑力；当然，在其 它实施例中，阻挡块343可以是一个，不以此为限；具体地，于本实施例中，阻挡块343及限位块344各为凸轮结构，以使得配挡件342与限位块344抵挡配合时，以及阻挡块343阻挡卸料门33打开时均具达到圆滑过度，有利于减少对限位块344及阻挡块343的磨损。举例而言，于本实施例中，转轴341、限位块344及阻挡块343三者共同构成一体结构，使得限位块344和阻挡块343跟随转轴341一起转动时，实现限位块344、阻挡块343及转轴341三者同步，同时，防止当转轴341转动而限位块344与阻挡块343转动反应慢或不转动的情况发生，因而使得卸料操作组件34的工作更稳定可靠。可选择的是，于本实施例中，阻挡块343与限位块344的凸出方向相异，以藉由其凸出方向相异，故实现卸料门33闭合卸料口324时，配挡件342穿置于箱体32外侧并阻挡限位块344的转动，在限位块344被阻挡的情况下，同时阻挡块343位于卸料门33的下方并阻止卸料门33向下张开，由此实现卸料门33闭合卸料口324；当实现卸料门33开启卸料口324时，拔出配挡件342，此时的限位块344失去配挡件342的阻挡，同时阻挡块343在卸料门33及其承载的重力作用下被带动转动，卸料门33脱离阻挡块343的束缚从而开启卸料口324；因此，卸料门33对卸料口324的开闭与配挡件342对限位块344的限位是同步的。

收集箱3还包括辅助将箱体32吊运的吊具装置35。吊具装置35包含横跨于箱体32上的吊具351及连接头352，箱体32具有与吊具351配合的吊点353，连接头352使吊具351与吊点353连接，较优的是，连接头352使吊具351与吊点353呈可拆卸连接，以根据实际情况的需要更换或者拆卸吊具351。具体地，于本实施例中，吊点353分别位于箱体32相对应的两外侧壁上，当然，吊点353还可以位于箱体32相对应的两外侧壁上方，不以此为限；较优的是，吊点353为四个并呈前后、左右对称地设置于箱体32外侧；且吊点353为带有穿孔的凸块状，当然，在其他实施例中，吊点353可为设置于箱体32上且呈前后、左右对称分布的穿孔，不以此为限。

同时，连接头352为螺纹连接头，螺纹连接头穿过吊点353再与吊具351螺纹连接，以便于吊具装置35与箱体32之间的装卸。

再者，吊具351为管形结构；具体地，吊具351包含横跨于箱体32上方的横跨管3511、与横跨管3511的第一端固定的第一侧管3512及与横跨管3511的 第二端固定的第二侧管3513，箱体32沿横跨管3511的横跨方向位于第一侧管3512与第二侧管3513之间；较优的是，第一侧管3512与第二侧管3513各为倒V字形结构。由于倒V字形结构属于稳定的三角形结构，故能保证吊具351的稳定性，使吊具351更耐用。更具体地，横跨管3511具有吊环结构3514，藉由吊环结构3514，方便起吊装置与之连接吊起，较优的是，第一侧管3512、第二侧管3513、横跨管3511与吊环结构3514呈一体连接结构，从而使得吊具351更加坚固耐用。

结合附图28至图32，收集箱3的工作原理进行说明：当需要锁紧卸料门33时，将卸料门33翻转至与转轴341平行，用户使限位块344往配挡件342的方向扭转，从而使阻挡块343抵在卸料门33下方，将配挡件342插进箱体32的外侧并位于阻止限位块344转动的那一侧，因而实现对卸料门33的锁紧；当需要卸料时，拔出配挡件342，限位块344脱离配挡件342的阻挡的同时，阻挡块343受到卸料门33及其承载的重力作用下被带动转动，从而卸料门33脱离阻挡块343的束缚而打开卸料口324。当需要吊运收集箱3时，将吊具351与吊点353通过连接头352固定，再使用起吊装置等勾住吊环结构3514实现吊装及其转运。

收集箱3藉由导流板31位于收集腔321内并沿箱体32上下方向倾斜布置，故导流板31可将收集腔321分成若干部分，合理利用收集腔的空间，提高装载率；且导流板31的上端朝靠近收集腔321的中心布置，导流板31的下端朝靠近收集腔321侧向腔壁处布置，方便将料先从两侧装满后往中间加满，达到空间合理利用、提高装载率的效果，且结构简单。

较佳地，收集机器人100还包括受本地控制器41控制的安装在移动车体1左右两侧的聚拢边刷19，聚拢边刷19向外超出移动车体1并可自内向外地向上倾斜设置。更佳地，两侧的聚拢边刷19的外侧分别与隧洞的弧形内壁的底端对应，以将清理隧洞的弧形内壁时，其底端残留的海生物等进行清理并聚拢至移动车体1的底部，当采用安装在移动车体1前端的剥离输送装置2时，收集机器人100下次经过时即可将聚拢边刷19聚拢的海生物等进行收集。较优的，本实施例中，聚拢边刷19采用钢丝刷。

较佳地，收集机器人100还包括受本地控制器41控制的安装在移动车体1 的支撑底板12底壁中部的清扫盘(图未示)，清扫盘具有比剥离输送模块21稍高的工作位置，剥离输送模块21的底端中部形成缺口(图未示)，从而可以适用在隧洞的底壁中部形成有凸起的情况，比如隧洞的底壁中部因为埋设有电缆而形成的凸出于隧洞的底壁的结构。在本实施例中，沿支撑底板12的前后方向间隔设置有两个清扫盘；清扫盘优选为钢刷盘。

具体地，聚拢边刷19及清扫盘均由液压泵18来提供动力。

本申请的又一实施例还提供了一种用于隧洞的清理收集系统的控制方法，包括：

提供清理机器人200，清理机器人200包括移动载体5、安装在移动载体5上的机械臂总成、可更换地安装在机械臂总成末端的末端清理装置7以及当地控制系统，末端清理装置7用于将隧洞的内壁的海生物清理至隧洞的底壁，当地控制系统包括当地控制器81、与当地控制器81电性连接的第一传感系统82及第一摄像系统83，第一传感系统82用于实时采集移动载体5与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息和自身状态信息，以及机械臂总成的信息和末端清理装置7与隧洞的内壁的接触信息并传送至当地控制器81，第一摄像系统83用于实时采集周围视觉信息及监控末端清理装置7的清理作业，当地控制器81可根据第一传感系统82反馈的信息来控制移动载体5、机械臂总成及末端清理装置7；

提供收集机器人100，收集机器人100包括移动车体1、安装在移动车体1的剥离输送装置2、收集箱3以及本地控制系统，剥离输送装置2用于将隧洞的底壁的异物剥离、收集并输出至收集箱3，本地控制系统包括本地控制器41、与本地控制器41连接的第二传感系统42以及第二摄像系统43，第二传感系统42用于实时采集收集机器人100与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至本地控制器41，第二摄像系统43用于实时采集周围视觉信息，本地控制器41可根据第二传感系统42反馈的信息来控制移动车体1的移动以及剥离输送装置2的剥离与输送；

提供远端操控装置300；

建立远端操控装置300与清理机器人200及收集机器人100的无线通讯连接；

远端操控装置300实时接收清理机器人200的当地控制器81和第一摄像系统83传送的信息以及收集机器人100的本地控制器41和第二摄像系统43传送的信息；

远端操控装置300发送控制指令至当地控制器81以控制移动载体5的移动；

远端操控装置300发送控制指令至当地控制器81以调节机械臂总成的位姿进而调整末端清理装置7的相对隧洞的内壁的位置；

远端操控装置300发送控制指令至本地控制器41以控制移动车体1的移动以及剥离输送装置2的剥离和输送作业。

较佳地，第一传感系统82包括分别设置在移动载体5的左右两侧的前后两端若干测距传感器821；若干测距传感器821分别实时测量移动载体5的左右两侧距隧洞的内壁的距离并传送给当地控制器81；远端操控装置300根据若干测距传感器821的距离测量值模拟显示移动载体5相对于隧洞的内壁的两侧的相对位置。

较佳地，第一传感系统82还包括设置在移动载体5上的倾角传感器822；倾角传感器822实时采集移动载体5的相应数据并传送至当地控制器81；当倾角传感器822的倾斜数据超过预警值时，当地控制器81根据测距传感器821反馈的距离测量值调节移动载体的5行走方向。

较佳地，第一传感系统82实时检测末端清理装置7与隧洞的内壁之间的接触；当地控制器81根据关于接触的预设数据实时调节机械臂总成和末端清理装置7以调整末端清理装置7与隧洞的内壁之间的接触。

较佳地，当第一传感系统82检测到末端清理装置7与隧洞的内壁发生接触时，当地控制器81根据关于接触的预设数据调节机械臂总成及末端清理装置7以实现末端清理装置7的精确定位。

较佳地，当地控制器81判断所末端清理装置7的精确定位完成后，当地控制器81发送指令控制末端清理装置7执行清理工作。当然，也可以是根据远端操控装置300的指令来开始执行清理工作。

较佳地，末端清理装置7包括顶部清理装置71；当地控制器81判断顶部清理装置71的精确定位完成后，当地控制器81发送指令控制移动载体5行进。当然，也可以是根据远端操控装置300的指令来控制移动载体5的行进。

较佳地，末端清理装置7包括侧部清理装置72；当地控制器81判断侧部清理装置72的精确定位完成后，当地控制器81发送指令控制机械臂总成侧向摆动。当然，也可以是根据远端操控装置300的指令来控制机械臂总成的摆动。

应该注意的是，末端清理装置7可以是在进行初步定位之前，即与隧洞的内壁发生接触之前已经处于打开状态，在本实施例中，指的是末端清理装置7的清污结构a处于旋转状态，在精确定位完成后，只需控制移动载体5行进或者机械臂总成摆动即可；也可以是在完成精确定位之后，再控制其进入工作状态。

较佳地，机械臂总成包括两个机械臂6，每个机械臂6的末端分别安装有一个作为末端清理装置7的顶部清理装置71；调节其中一个机械臂6的位姿使对应的顶部清理装置71接触隧洞的内壁的顶部的中间位置，移动载体5的行进带动对应的顶部清理装置71执行隧洞的内壁的顶部的中间位置的轴向清理；调节两个机械臂6的位姿以使两个顶部清理装置71接触隧洞的内壁的顶部的两侧位置，移动载体5的行进带动对应的顶部清理装置71执行隧洞的内壁的顶部的两侧位置的轴向清理。

较佳地，当地控制器81判断收集机器人100行进预定的里程时，调节机械臂总成的位姿以使对应的末端清理装置7脱离与隧洞的内壁的接触或者以预定的角度与隧洞的内壁接触。

较佳地，第二传感系统42还包括与本地控制器41电性连接的称重传感器426；本地控制器41实时接收称重传感器426采集的收集箱3的重量信息；当本地控制器41判断收集箱3的重量达到或超出预设值时，则控制移动车体1倒车返回。

较佳地，第二传感系统42包括分别设置在移动车体1的左右两侧的前后两端若干测距传感器421；若干测距传感器421分别实时测量移动车体1的左右两侧距隧洞的内壁的距离并传送给本地控制器41；远端操控装置300根据若干测距传感器421的距离测量值模拟显示移动车体1相对于隧洞的内壁的两侧的相对位置。

较佳地，第二传感系统42还包括设置在移动车体1上的倾角传感器422；倾角传感器422实时采集移动车体1的相应数据并传送至本地控制器41；当倾 角传感器422的倾斜数据超过预警值时，本地控制器41根据测距传感器421反馈的距离测量值调节移动车体1的行走方向。

较佳地，第二传感系统42包括避障传感器423；本地控制器41实时接收避障传感器423采集的数据；当本地控制器41判断清理机器人200与收集机器人100之间的距离小于预警值时，控制收集机器人100停止行进或者倒退。

较佳地，本地控制系统还包括分别与本地控制器41电性连接的用于驱动移动车体1的电机47、为电机47提供电力的电池481以及与电池481电性连接的内燃发电机482；本地控制器41实时采集电池481的电量情况信息并根据电量情况信息控制内燃发电机482的启停。

较佳地，当收集机器人100向前行进时，控制剥离输送装置2向下与隧洞的底壁贴合以执行剥离、输送动作；当收集机器人100向后倒退时，控制剥离输送装置2向上与隧洞的底壁分离。

较佳地，当本地控制器41判断收集机器人100行进至预定的里程时，控制收集机器人100向后倒退。在实施例中，可以设定从靠近陆域侧的盾构井的起始位置至靠近大襟岛侧的盾构井的终点位置的里程为预定里程，当收集机器人100从起始位置行进至终点位置时，即自动倒退至起始位置。

请结合图1、图9及图25，以下将以本申请实施例的清理收集系统应用在取水隧洞进行海生物等的清理收集时为例描述其工作过程。应该注意的是，不应将该工作过程视作对本申请的限制。

首先，通过吊装设备400将清理机器人200从陆域侧的盾构井外吊运至盾构井内，然后启动清理机器人200；正常情况下，先进行隧洞的内壁的顶部的清理工作，所以此时安装的两个末端清理装置均为顶部清理装置71。接着，通过远端操控装置300发送指令调整移动载体5的位置并移动至隧洞内的起始清理位置。接着，通过远端操控装置300发送指令控制机械臂总成以控制其中一个顶部清理装置71初步定位在隧洞的内壁的顶部的中间位置，顶部清理装置71位于移动载体5的后方，初步定位后，当地控制器41根据关于接触的预设数据调节机械臂总成及顶部清理装置71以实现顶部清理装置71的精确定位。接着，当收到精确定位完成的信息后，当地控制器41实时控制移动载体5行进，或者是根据远端操控装置300发送的指令控制移动载体5行进，以执行隧洞的内壁 的顶部的中间位置的轴向清理。当清理机器人200接近大襟岛侧的盾构井时，控制清理机器人200进入该盾构井内进行掉头；此时，由于该取水隧洞与大襟岛侧的盾构井之间具有台阶，因此，隧洞的内壁的顶部的中间位置仍然有小段未被清理。然后清理机器人200再移动至隧洞另一端的起始清理位置，再进行其中一个顶部清理装置71的定位动作，顶部清理装置71定位在隧洞的内壁顶部的中间位置的边缘处。接着，清理机器人200反向行进以执行隧洞的内壁的顶部的中间位置的剩余小段的清理；当观察到该清理工作完成后，发送指令控制清理机器人200向大襟岛方向退回，当然也可以是根据行走里程的计算，由当地控制器41自动控制清理机器人200的退回。接着，通过控制机械臂总成以使两个顶部清理装置71均初步定位在隧洞的内壁的顶部的两侧位置的边缘处，然后，完成精确定位。接着，通过远程控制或者当地控制器81的自动控制，使清理机器人200向陆域侧的盾构井行进以执行隧洞的内壁的顶部的两侧位置的轴向清理。接着以与单个顶部清理装置71相似的方式执行完成隧洞的内壁的顶部的两侧位置的清理工作。当隧洞的内壁顶部，即A区域的清理工作完成之后，控制清理机器人返回陆域侧的盾构井。

接着，将两个顶部清理装置71更换为侧部清理装置72，然后控制清理机器人200移动至起始清理位置。接着，执行两个侧部清理装置72的定位动作，使两个侧部清理装置72分别定位在于隧洞的内壁顶部的两侧位置相接的位置，即A区域和B区域、C区域相接的位置，此时两侧部清理装置72位于移动载体5的后方。接着，控制机械臂总成执行摆动动作，以带动两个侧部清理装置72沿着隧洞的内壁的两侧部分别向下执行清理工作，待隧洞的内壁的两侧部(即B区域和C区域)的弧面清理完成后，利用机械臂总成的摆动，进一步将清理下来的海生物等向隧洞的底壁的中间聚拢。然后，控制清理机器人200行进至相应的距离以执行下一小段的隧洞的内壁的两侧部的清理，并逐渐移动至靠近大襟岛侧的盾构井的位置并在此过程中执行类似的清理动作。

在本实施例应用的隧洞环境，盾构井与隧洞连接处的结构使得清理机器人200没有办法在一次单向的移动中完成轴向的全部清理，因此需要控制清理机器人200进行掉头等以完成全部的清理。

在清理机器人200出发之后，即可通过远端操控装置300发送指令控制吊 运至陆域侧盾构井内的收集机器人100行进并使其与清理机器人200保持在安全距离以执行隧洞的底壁(即D区域)的剥离、收集，并控制第一致动器492驱动剥离输送模块21向下翻转贴近隧洞的底壁以借助移动车体1行进产生的推力进行海生物进行剥离以及控制第二致动器493、第三致动器及第四致动器494以使剥离输送模块21、水平螺旋输送模块22和倾斜螺旋输送模块23将剥离输送模块21剥离的海生物输送至收集箱3。当观察到两机器人之间的距离较小时，可以通过远端操控装置300发送指令以控制收集机器人100停止或者倒退；当观察到收集机器人100行进至靠近大襟岛侧盾构井的终点位置时，发送指令控制收集机器人100退回，当然，也可以是通过检测收集机器人100的行进里程是否达到预设值，然后由本地控制器41控制收集机器人100自动退回；此时清理机器人200位于大襟岛侧的盾构井内。当观察到收集箱3装满后，可以通过远端操控装置300发送指令控制收集机器人100返回至陆域侧的盾构井，或者当称重传感器426检测到收集箱3的重量达到或者超过预设值时，本地控制器41控制收集机器人100自动返回至陆域侧的盾构井；接着，通过吊装设备400将收集箱3吊出至外侧以将海生物等异物卸掉，然后再将收集箱3重新装设在移动车体1上。接着，收集机器人200重新出发执行剥离、收集工作；通过收集机器人200的反复行进、倒退，能够将清理机器人200多次清理至隧洞的底壁的海生物等进行多次收集、转运。当清理机器人200返回至陆域侧的盾构井并准备掉头时，收集机器人100可以从陆域侧的盾构井移动至隧洞内进行一次收集工作，当行进至隧洞末端时，再返回至陆域侧的盾构井；而后，清理机器人200再向大襟岛侧的盾构井方向行进，接着，控制收集机器人100再与清理机器人200后方保持安全距离行进执行收集工作。

与现有技术相比，本申请通过清理机器人200、收集机器人100配合远端操控装置300来执行隧洞内的海生物等异物的清理收集工作；当地控制器81可根据第一传感系统82反馈的信息控制移动载体5、机械臂总成及末端清理装置7；本地控制器41可根据第二传感系统42反馈的信息来控制移动车体1的行进、倒退、转向及制动，以及剥离输送装置2的剥离与输送；远端操控装置300可实时接收当地控制器81和第一摄像系统83传送的信息以及本地控制器41和第二摄像系统43传送的信息，并通过当地控制器81控制清理机器人200的移动 载体5和机械臂总成以及通过本地控制器41控制收集机器人100的移动车体1及剥离输送装置2；藉此，本申请的用于隧洞的清理收集系统能够通过远程操控实现隧洞内的海生物等异物的清理、剥离、收集、转运的分离、协同操作，无需操控人员进入恶劣的隧洞环境内进行操控，避免了操控人员窒息、中毒等问题的发生，适用于长距离隧洞的海生物等异物的收集工作；而且大大减少人工的参与，降低工作强度的同时提升了收集效率。

以上所揭露的仅为本申请的优选实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请申请专利范围所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (51)

1. 一种用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，包括：

   清理机器人，所述清理机器人包括移动载体、安装在所述移动载体上的机械臂总成、可更换地安装在所述机械臂总成末端的末端清理装置以及当地控制系统，所述末端清理装置用于将隧洞的内壁的异物清理至隧洞的底壁，所述当地控制系统包括当地控制器、与所述当地控制器电性连接的第一传感系统及第一摄像系统，所述第一传感系统用于实时采集所述移动载体与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息和自身状态信息，以及所述机械臂总成的信息和所述末端清理装置与隧洞的内壁的接触信息并传送至所述当地控制器，所述第一摄像系统用于实时采集周围视觉信息及监控所述末端清理装置的清理作业，所述当地控制器可根据所述第一传感系统反馈的信息控制所述移动载体、机械臂总成及末端清理装置；

   收集机器人，所述收集机器人包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将隧洞的底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器电性连接的第二传感系统以及第二摄像系统，所述第二传感系统用于实时采集所述收集机器人与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述第二摄像系统用于实时采集周围视觉信息，所述本地控制器可根据所述第二传感系统反馈的信息来控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离与输送；

   远端操控装置，分别与所述清理机器人及收集机器人无线通讯连接，所述远端操控装置实时接收所述当地控制器和第一摄像系统传送的信息以及所述本地控制器和第二摄像系统传送的信息，并通过所述当地控制器控制所述清理机器人的移动载体和机械臂总成以及通过所述本地控制器控制所述收集机器人的移动车体及剥离输送装置。
2. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第一传感系统包括设置在所述清理机器人前后两端的避障传感器。
3. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第一 传感系统包括分别设置在所述移动载体的左右两侧的前后两端的用于感测所述移动载体的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器，所述测距传感器与所述当地控制器电性连接，所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动载体相对于隧洞的内壁的两侧的位置。
4. 根据权利要求3所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第一传感系统还包括设置在所述移动载体上且与所述当地控制器电性连接的倾角传感器，当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述当地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动载体的行走方向。
5. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述清理机器人包括用于驱动所述移动载体和机械臂总成的若干致动器，所述第一传感系统包括用于检测若干所述致动器的状态的若干致动器传感器。
6. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第一摄像系统包括全景摄像机、分别用于监控前方和后方的前端摄像机和后端摄像机以及安装在所述机械臂总成末端的用于监控所述末端清理装置工作的监控摄像机。
7. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述当地控制系统还包括当地显示控制装置，所述当地显示控制装置采集所述当地控制器的信息及所述第一摄像系统传送的信息。
8. 根据权利要求7所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述当地控制系统还包括与所述当地控制器连接的当地电控系统，所述当地电控系统用于接受操控并传送操控信息至所述当地控制器。
9. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述当地控制器包括载体控制器和与所述载体控制器相连的现场控制器，所述第一传感系统包括主传感系统以及清理装置传感器，所述载体控制器与所述主传感系统电性连接并可根据所述主传感系统传送的信息控制所述移动载体和机械臂总成的移动，所述现场控制器与所述清理装置传感器相连并根据所述清理装置传感器传送的信息控制所述末端清理装置，所述现场控制器与所述远端操控装置无线通讯连接。
10. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述当 地控制系统还包括近端无线通讯装置，所述近端无线通讯装置用于将所述当地控制器和第一摄像系统传送的信息传送至所述远端操控装置。
11. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述机械臂总成包括两个机械臂，每个所述机械臂的末端分别安装有一个所述末端清理装置。
12. 根据权利要求11所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述机械臂总成还包括主支撑臂，两所述机械臂通过所述主支撑臂枢接在所述移动载体上。
13. 根据权利要求12所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述机械臂包括第一臂及第一旋转致动器，所述第一旋转致动器固定于所述主支撑臂上，所述第一旋转致动器的输出端与所述第一臂的一端连接并驱动所述第一臂围绕所述第一旋转致动器的输出端的中心轴摆动，两所述第一旋转致动器的输出端的中心轴方向相同。
14. 根据权利要求1或11所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述末端清理装置包括用于清理隧洞的内壁的顶部清理装置，所述移动载体的行进带动所述顶部清理装置沿隧洞轴向执行对隧洞的内壁的顶部的清理。
15. 根据权利要求1或11所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述末端清理装置包括用于清理隧洞的内壁的侧部清理装置，所述机械臂总成的摆动带动相应的所述侧部清理装置执行对隧洞的内壁的侧部的清理。
16. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第一传感系统包括分布在所述末端清理装置的至少三个压力传感器，以分别实时检测所述末端清理装置在不同位置与隧洞的内壁的接触力，所述当地控制器根据关于接触力的预设值实时调节所述机械臂总成和末端清理装置以调整所述末端清理装置与隧洞的内壁的接触。
17. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第二传感系统包括设置在所述收集机器人前后两端的避障传感器。
18. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第二传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端的用于感测所述移动车体的左右两侧距隧洞的内壁的距离的若干测距传感器，所述测距传感 器与所述本地控制器电性连接，所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动车体相对于隧洞的内壁的两侧的位置。
19. 根据权利要求18所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第二传感系统还包括设置在所述移动车体上且与所述本地控制器电性连接的倾角传感器，当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。
20. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第二摄像系统包括全景摄像机以及分别用于监控前方和后方的前端摄像机和后端摄像机。
21. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述本地控制系统还包括本地显示控制装置，所述本地显示控制装置采集所述本地控制器的信息及所述第二摄像系统传送的信息。
22. 根据权利要21所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述本地控制系统还包括与所述本地控制器连接的本地电控系统，所述本地电控系统用于接受操控并传送操控信息至所述本地控制器。
23. 根据权利要1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述本地控制系统还包括近端无线通讯装置，所述近端无线通讯装置用于将所述本地控制器和第二摄像系统传送的信息传送至远端操控装置。
24. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述本地控制系统还包括分别与所述本地控制器电性连接的驱动所述移动车体的电机以及为所述电机提供电力的电池。
25. 根据权利要求24所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述本地控制系统还包括分别与所述本地控制器及所述电池电性连接的内燃发电机，所述本地控制器根据所述电池的电量情况控制所述内燃发电机的启停。
26. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第二传感系统还包括与所述本地控制器电性连接的称重传感器，所述称重传感器用于采集所述收集箱的重量信息，所述本地控制器根据所述收集箱的重量信息控制所述移动车体是否倒车返回。
27. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述本 地控制器包括车体控制器和与所述车体控制器相连的现场控制器，所述车体控制器可根据接收到的所述传感系统传送的信息控制所述移动车体的移动，所述现场控制器直接控制所述剥离输送装置，所述现场控制器与所述远端操控装置无线通讯连接。
28. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述剥离输送装置安装在所述移动车体行进方向的前端并利用所述移动车体的行进推力将隧洞的底壁的海生物剥离。
29. 根据权利要求28所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述剥离输送装置包括剥离输送模块、水平螺旋输送模块及倾斜螺旋输送模块，所述水平螺旋转送模块包括水平设置的第一筒体以及设置在所述第一筒体内第一螺旋输送单元，所述第一筒体上分别形成有与所述剥离输送模块的上端连通的第一开口及与所述倾斜螺旋输送模块连通的第二开口，所述倾斜螺旋输送模块包括第二筒体及设置在所述第二筒体内的第二螺旋输送单元，所述第二筒体的下端通过所述第二开口连通至所述第一筒体，所述第二筒体的上端形成有与所述收集箱相对的输出口，所述移动车体具有一支撑底板，所述支撑底板上安装有一支架，所述倾斜螺旋输送模块倾斜支撑在所述支架上，所述倾斜螺旋输送模块的下端向下穿出所述支撑底板，所述本地控制系统还包括用于驱动所述倾斜螺旋输送模块向上从所述收集箱上方移开的翻转致动器，用于驱动所述剥离输送模块向下与隧洞的底壁贴合以进行海生物的剥离或者向上与隧洞的底壁脱离的第一致动器，用于驱动所述剥离输送模块执行输送工作的第二致动器，用于驱动所述第一螺旋输送单元的第三致动器以及用于驱动第二螺旋输送单元的第四致动器。
30. 根据权利要求29所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述第二筒体于所述支架和所述支撑底板之间套设有套环，所述翻转致动器为翻转缸，数量为两个，两个所述翻转缸的前端分别枢接在所述套环的左右两侧，后端分别枢接在所述支撑底板上。
31. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述收集箱可分离地安装在所述移动车体上。
32. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述收 集箱包括具有中空结构的箱体，所述中空结构形成收集腔及位于所述收集腔上方的入料口，所述收集箱还包含位于所述收集腔内的导流板，所述导流板沿所述箱体的上下方向倾斜布置，且所述导流板的上端朝靠近所述收集腔的中心处布置，所述导流板的下端朝靠近所述收集腔的侧向腔壁处布置。
33. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述收集机器人还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体左右两侧的聚拢边刷，所述聚拢边刷向外超出所述移动车体并可自内向外地向上倾斜设置。
34. 根据权利要求1所述的用于隧洞的清理收集系统，其特征在于，所述收集机器人还包括受所述本地控制器控制的安装在所述移动车体的支撑底板的底面中部的清扫盘，所述清扫盘具有比所述剥离输送模块稍高的工作位置，所述剥离输送模块的底端中部形成缺口。
35. 一种用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，包括：

    提供清理机器人，所述清理机器人包括移动载体、安装在所述移动载体上的机械臂总成、可更换地安装在所述机械臂总成末端的末端清理装置以及当地控制系统，所述末端清理装置用于将隧洞的内壁的海生物清理至隧洞的底壁，所述当地控制系统包括当地控制器、与所述当地控制器电性连接的第一传感系统及第一摄像系统，所述第一传感系统用于实时采集所述移动载体与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息和自身状态信息，以及所述机械臂总成的信息和所述末端清理装置与隧洞的内壁的接触信息并传送至所述当地控制器，所述第一摄像系统用于实时采集周围视觉信息及监控所述末端清理装置的清理作业，所述当地控制器可根据所述第一传感系统反馈的信息来控制所述移动载体、机械臂总成及末端清理装置；

    提供收集机器人，所述收集机器人包括移动车体、安装在所述移动车体的剥离输送装置、收集箱以及本地控制系统，所述剥离输送装置用于将隧洞的底壁的异物剥离、收集并输出至所述收集箱，所述本地控制系统包括本地控制器、与所述本地控制器连接的第二传感系统以及第二摄像系统，所述第二传感系统用于实时采集所述收集机器人与隧洞的内壁及其他物体之间的位置关系信息及自身状态信息并传送至所述本地控制器，所述第二摄像系统用于实时采集周围视觉信息，所述本地控制器可根据所述第二传感系统反馈的信息来控制所述移 动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离与输送；

    提供远端操控装置；

    建立所述远端操控装置与所述清理机器人及所述收集机器人的无线通讯连接；

    所述远端操控装置实时接收所述清理机器人的当地控制器和第一摄像系统传送的信息以及所述收集机器人的本地控制器和第二摄像系统传送的信息；

    所述远端操控装置发送控制指令至所述当地控制器以控制所述移动载体的移动；

    所述远端操控装置发送控制指令至所述当地控制器以调节所述机械臂总成的位姿进而调整所述末端清理装置的相对隧洞的内壁的位置；

    所述远端操控装置发送控制指令至所述本地控制器以控制所述移动车体的移动以及所述剥离输送装置的剥离和输送作业。
36. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述第一传感系统包括分别设置在所述移动载体的左右两侧的前后两端若干测距传感器；

    若干所述测距传感器分别实时测量所述移动载体的左右两侧距隧洞的内壁的距离并传送给所述当地控制器；

    所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动载体相对于隧洞的内壁的两侧的相对位置。
37. 根据权利要求36所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述第一传感系统还包括设置在所述移动载体上的倾角传感器；

    所述倾角传感器实时采集所述移动载体的相应数据并传送至所述当地控制器；

    当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述当地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动载体的行走方向。
38. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述第一传感系统实时检测所述末端清理装置与隧洞的内壁之间的接触；

    所述当地控制器根据关于接触的预设数据实时调节所述机械臂总成和末端清理装置以调整所述末端清理装置与隧洞的内壁之间的接触。
39. 根据权利要求38所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    当所述第一传感系统检测到所述末端清理装置与隧洞的内壁发生接触时，所述当地控制器根据关于接触的预设数据调节所述机械臂总成及末端清理装置以实现所述末端清理装置的精确定位。
40. 根据权利要求39所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    当所述当地控制器判断所述末端清理装置的精确定位完成后，所述当地控制器发送指令控制所述末端清理装置执行清理工作。
41. 根据权利要求39或40所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述末端清理装置包括顶部清理装置；

    当所述当地控制器判断所述顶部清理装置的精确定位完成后，所述当地控制器发送指令控制所述移动载体行进。
42. 根据权利要求39或40所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述末端清理装置包括侧部清理装置；

    当所述当地控制器判断所述侧部清理装置的精确定位完成后，所述当地控制器发送指令控制所述机械臂总成侧向摆动。
43. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述机械臂总成包括两个机械臂，每个所述机械臂的末端分别安装有一个作为所述末端清理装置的顶部清理装置；

    调节其中一个所述机械臂的位姿使对应的所述顶部清理装置接触隧洞的内壁的顶部的中间位置，所述移动载体的行进带动对应的所述顶部清理装置执行隧洞的内壁的顶部的中间位置的轴向清理；

    调节两个所述机械臂的位姿以使两个所述顶部清理装置接触隧洞的内壁的顶部的两侧位置，所述移动载体的行进带动对应的所述顶部清理装置执行隧洞的内壁的顶部的两侧位置的轴向清理。
44. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，当所述当地控制器判断所述收集机器人行进预定的里程时，调节所述机械臂总成的位姿以使对应的所述末端清理装置脱离与隧洞的内壁的接触或者以预定的角度与隧洞的内壁接触。
45. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述第二传感系统包括与所述本地控制器电性连接的称重传感器；

    所述本地控制器实时接收所述称重传感器采集的所述收集箱的重量信息；

    当所述本地控制器判断所述收集箱的重量达到或超出预设值时，则控制所述移动车体倒车返回。
46. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述第二传感系统包括分别设置在所述移动车体的左右两侧的前后两端若干测距传感器；

    若干所述测距传感器分别实时测量所述移动车体的左右两侧距隧洞的内壁的距离并传送给所述本地控制器；

    所述远端操控装置根据若干所述测距传感器的距离测量值模拟显示所述移动车体相对于隧洞的内壁的两侧的相对位置。
47. 根据权利要求46所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述第二传感系统还包括设置在所述移动车体上的倾角传感器；

    所述倾角传感器实时采集所述移动车体的相应数据并传送至所述本地控制器；

    当所述倾角传感器的倾斜数据超过预警值时，所述本地控制器根据所述测距传感器反馈的距离测量值调节所述移动车体的行走方向。
48. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在 于，

    所述第二传感系统包括避障传感器；

    所述本地控制器实时接收所述避障传感器采集的数据；

    当所述本地控制器判断所述清理机器人与所述收集机器人之间的距离小于预警值时，控制所述收集机器人停止行进或者倒退。
49. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    所述本地控制系统还包括分别与所述本地控制器电性连接的用于驱动所述移动车体的电机、为所述电机提供电力的电池以及与所述电池电性连接的内燃发电机；

    所述本地控制器实时采集所述电池的电量情况信息并根据所述电量情况信息控制所述内燃发电机的启停。
50. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，

    当所述收集机器人向前行进时，控制所述剥离输送装置向下与隧洞的底壁贴合以执行剥离、输送动作；

    当所述收集机器人向后倒退时，控制所述剥离输送装置向上与隧洞的底壁分离。
51. 根据权利要求35所述的用于隧洞的清理收集系统的控制方法，其特征在于，当本地控制器判断所述收集机器人行进至预定的里程时，控制所述收集机器人向后倒退。

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