本發(fā)明涉及一種機器人，更具體地說，本發(fā)明涉及一種覆蓋水利、核電、能源、化工領(lǐng)域儲料庫的智能清庫除垢機器人。

背景技術(shù)：

清庫作業(yè)是因為水泥庫或其他粉料庫因出料困難引起大量物料滯留庫內(nèi)，造成儲庫功能失效，不得已而采用的手段。水泥儲庫在水泥生產(chǎn)中的作用是非常重要的，它的儲存功能在水泥生產(chǎn)中可起到平衡生產(chǎn)的作用。在實際清庫操作中，也很少見有離開人的專門清庫設(shè)備進行清庫作業(yè)，大多還是采用人工輔助以工具的方法進行工作。這就決定了清庫工作具有危險性，且需在粉塵污染較大的環(huán)境中進行。一般的倉頂都有除塵器，清庫作業(yè)時可把倉頂?shù)某龎m器打開，這樣庫內(nèi)的環(huán)境會好一些，實際上凡是倉頂比較有效的除塵器，在清庫操作中因人的走動或工具與物料的接觸很容易造成物料的二次揚塵，從而使庫內(nèi)環(huán)境更差。因此，人工清庫一般不敢使用倉頂除塵設(shè)備。

具體對其工作環(huán)境水泥庫規(guī)格及環(huán)境進行說明，現(xiàn)有水泥庫基本尺寸：高度40m、口徑20m，滯留庫內(nèi)的物料呈多種形態(tài)，清庫發(fā)現(xiàn)，一種是虛灰，即表面呈粉狀可流態(tài)化的和表面呈固態(tài)的但經(jīng)過松動或氣化作用后成流態(tài)化的虛灰。第二種是固灰，即表面呈固態(tài)，經(jīng)松動后呈固態(tài)的小塊，這種灰無法實現(xiàn)氣化，固態(tài)灰強度不高。第三種為凝結(jié)灰，這種灰呈堅硬的塊狀，一般附著在倉壁，是粉料中的水分在倉壁上形成冷凝水后與灰發(fā)生反應(yīng)而凝結(jié)的塊狀物。這種塊狀物外形較大，強度較高，一般需要風(fēng)鎬、電鎬、鐵鎬或振動的方法才可以清理。

但水泥庫由于空間狹小、庫情復(fù)雜、進出通道狹窄，現(xiàn)場工人要面臨高空墜物、高灰掩埋、虛灰淹人、缺氧窒息、用電安全等風(fēng)險的考驗。這也使得在水泥企業(yè)里，清灰工作已成為一個對操作工人健康影響大且安全風(fēng)險更大的高危工作，同時傳統(tǒng)的清庫工作，時間大概需要15天，故通常需要停產(chǎn)作業(yè)，影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

因此如何解決清庫安全隱患，以及如何提高生產(chǎn)工作效率，節(jié)約能源是急需解決的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種能清庫除垢機器人，其解決了水泥庫或者粉料庫在長時間的儲料，以及出料困難時引起大量的物料滯留庫內(nèi)，而造成的人工不易清理的情況，通過支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元、動力清潔單元、控制單元的輔助配合，實現(xiàn)通過機器設(shè)備完成清庫工作，改變了以前的人工進行清理操作的方式，無需人工進入庫體內(nèi)進行任何的輔助作業(yè)，進而使得傳統(tǒng)清庫工作中的不安全因素不會存在，降低了工作事故發(fā)生的機率，保證了工作人員生命財產(chǎn)安全；且相對于傳統(tǒng)的人工作業(yè)其無需停產(chǎn)，僅需要2-3就能完成清庫作業(yè)，有效提高了生產(chǎn)效率，大大的節(jié)約了能源。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種智能清庫除垢機器人，包括：

可沿預(yù)定方向伸縮滑行的支撐單元；

支撐單元的支撐平臺上連接有旋轉(zhuǎn)伸縮單元；

旋轉(zhuǎn)伸縮單元的自由端連接有一可沿預(yù)定方向發(fā)生位移，進而完成清潔動作的動力清潔單元；

其中，支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元、動力清潔單元均通信連接至一控制終端。

優(yōu)選的是，控制終端包括：

一配電箱；

分別與支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元連接的液壓站；

分別與支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元以及動力清潔單元通信連接的控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的是，動力清潔單元通過設(shè)置在伸縮旋轉(zhuǎn)單元外側(cè)壁上的多個定滑輪組進而與一曳引機構(gòu)連接。

優(yōu)選的是，支撐單元包括：

支撐平臺；

與支撐平臺鉸接的至少四個可伸縮的支撐組件；

其中，每個支撐組件相互對應(yīng)的預(yù)定位置上，分別設(shè)置有互相配合的定滑輪，進而通過一分別穿繞在其上的防旋轉(zhuǎn)鋼絲繩在空間上聯(lián)結(jié)為一體；

防旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的自由端通過一滑輪組進而與設(shè)置在支撐平臺上的液壓馬達連接，且

在定滑輪任意一組相互對應(yīng)的防滑鋼絲繩上分別設(shè)置有以調(diào)整其力矩的動滑輪組。

優(yōu)選的是，每個支撐組件均包括一液壓桿，各液壓桿的底部均通過一與其鉸接設(shè)置的一連接件進而與一旋轉(zhuǎn)座連接；

其中，每個旋轉(zhuǎn)座均包括：

一相互對應(yīng)設(shè)置以使旋轉(zhuǎn)座可沿一預(yù)定方向發(fā)生位移的兩組旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其上設(shè)置有壓力傳感機構(gòu)和視頻采集機構(gòu)；

與連接件配合以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)座萬向旋轉(zhuǎn)的萬向頭；

其中，萬向頭內(nèi)設(shè)置有一斜齒的齒輪，齒輪耦合連接至一蝸桿，以對旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)角度進行精確調(diào)整和控制；

液壓桿上還設(shè)置有一與其相配合，并具有絕緣功能的可伸縮滑動組件；

其中，滑動組件內(nèi)部設(shè)置有相互配合的兩根導(dǎo)電條，兩根導(dǎo)電條的兩個自由端中的一端分別與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、蝸桿的動力輸出機構(gòu)連接，另一端與供電裝置連接。

優(yōu)選的是，旋轉(zhuǎn)伸縮單元包括：

一與支撐平臺連接的旋轉(zhuǎn)單元；

與旋轉(zhuǎn)單元鉸接的多級伸縮臂；

其中，多級伸縮臂通過與其相配合的第一變幅油缸進而與旋轉(zhuǎn)單元連接，以實現(xiàn)多級伸縮臂在垂直方向上的展開，各級伸縮臂內(nèi)均設(shè)置有與其相配合的第二變幅油缸，以實現(xiàn)各級伸縮臂在水平方向上的展開，且

各級伸縮臂的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)置有可供其鄰接臂伸出的多條線軌。

優(yōu)選的是，多級伸縮臂被設(shè)置為五級，且

在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)單元的五級臂上設(shè)置有與其對應(yīng)的第二變幅油缸相配合，以對五級臂的伸縮長度進行精確調(diào)整的動力輸出單元；

各級伸縮臂在相互搭接處均設(shè)置有相互配合，以對其搭接穩(wěn)定性進行限定的椎形部；

五級臂的前端設(shè)置有一與控制終端設(shè)置連接的雷達測距傳感機構(gòu)，進而實現(xiàn)與五級臂連接的動力清潔單元與待除垢面之間的精確調(diào)距。

優(yōu)選的是，動力清潔單元包括：

在空間上呈相鄰分布的兩組清潔組件；

與各組清潔組件對應(yīng)連接的動力輸出單元；

用以封裝所述動力輸出單元的殼體；

其中，各組清潔組件均包括呈并排設(shè)置的破碎機構(gòu)、清掃機構(gòu)，進而在一個待清潔面上同時完成破碎和清潔動作。

優(yōu)選的是，清潔機構(gòu)均包括至少兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的清潔頭，破碎機構(gòu)均包括至少兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的破碎頭，且

每個清潔頭均包括一安裝板，以及設(shè)置在安裝板的周向上且截面呈弧形結(jié)構(gòu)的鋼絲層；

每個破碎頭均包括一固定安裝部，設(shè)置在固定安裝部周向上的至少三個刮刀，以及可伸出所述固定安裝部所在平面的鉆具；

其中，各刮刀與固定安裝部均以一預(yù)設(shè)角度進行設(shè)置，鉆具包括一鉆桿，以及呈螺旋狀分布在鉆桿上的至少一個螺旋刀片。

一種應(yīng)用智能清庫除垢機器人的方法，包括：

控制終端控制支撐單元上的各旋轉(zhuǎn)座沿預(yù)定方向前進；

各旋轉(zhuǎn)座上的壓力傳感裝置在感應(yīng)到其監(jiān)測壓力小于一預(yù)定值時，控制終端通過控制各旋轉(zhuǎn)座內(nèi)的蝸輪傳動機構(gòu)的工作狀態(tài)，以對各旋轉(zhuǎn)座的角度進行修正以使其避開不平整的路段，直到其到達指定位置；

控制終端控制支撐單元的支撐組件沿預(yù)定方向滑行，以將旋轉(zhuǎn)伸縮單元經(jīng)庫體的下料口伸入至庫體內(nèi)部，進而達到工作位置；

控制系統(tǒng)的液壓站控制旋轉(zhuǎn)伸縮單元的多級伸縮臂沿垂直方向展開90度后再沿水平方向逐級展開，進而通過旋轉(zhuǎn)伸縮單元上的雷達測距傳感機構(gòu)使動力清潔單元與庫體的內(nèi)側(cè)壁接觸；

控制系統(tǒng)控制動力清潔單元的工作狀態(tài)，進而使其沿第一預(yù)定方向開始清潔動作；

控制系統(tǒng)在動力清潔單元完成一周期清潔動作后，控制旋轉(zhuǎn)伸縮單元沿第二預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度或沿第一預(yù)定方向伸縮一預(yù)定值。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：其一，解決了水泥庫或者粉料庫在長時間的儲料，以及出料困難時引起大量的物料滯留庫內(nèi)，而造成的人工不易清理的情況，通過支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元、動力清潔單元、控制單元的輔助配合，實現(xiàn)通過機器設(shè)備完成清庫工作，改變了以前的人工進行清理操作的方式，無需人工進入庫體內(nèi)進行任何的輔助作業(yè)，進而使得傳統(tǒng)清庫工作中的不安全因素不會存在，降低了工作事故發(fā)生的機率，保證了工作人員生命財產(chǎn)安全；且相對于傳統(tǒng)的人工作業(yè)其無需停產(chǎn)，僅需要2-3就能完成清庫作業(yè)，有效提高了生產(chǎn)效率，大大的節(jié)約了能源。

其二，通過動力清潔單元上設(shè)置的破碎機構(gòu)與清掃機構(gòu)相配合，對于粉塵長時間的滯留，當(dāng)粉料中的水分在倉壁上形成冷凝水后，與灰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而凝結(jié)形成堅硬的塊狀物，就可以通過破碎機構(gòu)中的破碎頭先對塊狀物破碎成一塊塊小的碎片之后，在進行刮除和清理操作，提高了生產(chǎn)效率同時節(jié)約了工作時間。

其三，其支撐單元的被設(shè)置為液壓馬達控制液壓桿工作，同時每個液壓桿的預(yù)定位置上均被設(shè)置有一連接定滑輪的防滑鋼絲，所以支撐機構(gòu)的穩(wěn)定性大大的增強，同時其壓桿的上升、下降速度均可以自主調(diào)節(jié)。

其四，其支撐單元的每個液壓桿的下端均鉸接一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，位于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)下方的旋轉(zhuǎn)座中有一與連接件配合的回轉(zhuǎn)接頭，通過對旋轉(zhuǎn)頭移動位置的控制使旋轉(zhuǎn)單元在空間范圍內(nèi)實現(xiàn)360°的旋轉(zhuǎn)，使其完成庫底、庫壁以及庫底的全方位覆蓋，從而實現(xiàn)對清垢裝置實現(xiàn)精確控制。

其五，其旋轉(zhuǎn)伸縮單元中的伸縮臂，采用高強度的鈦鋁合金一體澆鑄成型，代替了傳統(tǒng)的鐵氟龍等耐磨材料焊接構(gòu)成多級伸縮壁的形式，具有剛度強、質(zhì)量輕且無縫性，穩(wěn)定性好，同時由于伸縮臂內(nèi)被設(shè)置有線軌，所以大大的減少了伸縮臂伸縮過程的摩擦力過大的問題，從而實現(xiàn)小功率的驅(qū)動且易于控制。

其六，其由于在旋轉(zhuǎn)伸縮單元中的五級臂前端，設(shè)置有一與外部終端設(shè)置連接的雷達測距傳感機構(gòu)，所以當(dāng)前段與庫壁的距離較近時，能夠?qū)η岸诉M行精確控制與定位，從而實現(xiàn)清潔工作的穩(wěn)定性與徹底性。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的支撐單元未伸縮的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的支撐單元并展開時的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的支撐單元中液壓桿的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的支撐單元中動滑輪組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的支撐單元整體完全展開時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的旋轉(zhuǎn)伸縮單元半伸入庫體的入料口時的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的旋轉(zhuǎn)伸縮單元中伸縮單元的展開后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的旋轉(zhuǎn)伸縮單元中伸縮單元的一工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明智能清庫除垢機器人的旋轉(zhuǎn)伸縮單元中伸縮單元的另一工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明智能清庫除垢機器人中的動力清潔單元的正視圖；

圖13為本發(fā)明智能清庫除垢機器人中的動力清潔單元的側(cè)視圖

圖14為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)伸縮單元中各級伸縮臂搭接處的連接示意圖；

圖15為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)伸縮單元中五級臂的動力輸出機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種智能清庫除垢機器人的實現(xiàn)形式，智能除垢機器人裝置總體組成機構(gòu)：由液壓放置平臺+液壓控制站+配電箱+機械回轉(zhuǎn)臂+機械伸縮臂(五級液壓臂組成)+動力除垢頭組成，其中包括：

可沿預(yù)定方向伸縮滑行的支撐單元1；

支撐單元的支撐平臺上連接有旋轉(zhuǎn)伸縮單元2，其用于支撐單元的支撐作用力下，通過庫體的入料口5；

旋轉(zhuǎn)伸縮單元的自由端連接有一可沿預(yù)定方向發(fā)生位移，進而完成清潔動作的動力清潔單元3；

其中，支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元、動力清潔單元均通信連接至一控制終端4。其用于相互解決水泥庫或者粉料庫在長時間的儲料，以及出料困難時引起大量的物料滯留庫內(nèi)，而造成的人工不易清理的情況，通過支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元、動力清潔單元、控制單元的輔助配合，實現(xiàn)通過機器設(shè)備完成清庫工作，改變了以前的人工進行清理操作的方式，無需人工進入庫體內(nèi)進行任何的輔助作業(yè)，進而使得傳統(tǒng)清庫工作中的不安全因素不會存在，降低了工作事故發(fā)生的機率，保證了工作人員生命財產(chǎn)安全；且相對于傳統(tǒng)的人工作業(yè)其無需停產(chǎn)，僅需要2-3就能完成清庫作業(yè)，有效提高了生產(chǎn)效率，大大的節(jié)約了能源采用這種方案具有由傳統(tǒng)的人工除垢的工作方式，向智能控制機器人進行清庫除垢的工作方式的轉(zhuǎn)變，在降低安全事故率的同時提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了時間、節(jié)約能源的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖1所示，在另一種實例中，控制終端4包括：

一配電箱40；

分別與支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元連接的液壓站41；

分別與支撐單元、旋轉(zhuǎn)伸縮單元以及動力清潔單元通信連接的控制系統(tǒng)42。其用于將所有的控制集成在一起，便于管控和實施，采用這種方案具有通過終端對各個單元的控制與協(xié)調(diào)，實現(xiàn)清潔單元在庫內(nèi)空間范圍內(nèi)360°的旋轉(zhuǎn)，使其完成庫底、庫壁以及庫底的全方位覆蓋精確且穩(wěn)定的狀態(tài)進行除垢清理工作的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖7所示，在另一種實例中，動力清潔單元3通過設(shè)置在伸縮旋轉(zhuǎn)單元外側(cè)壁上的多個定滑輪組6進而與一曳引機構(gòu)連接。采用這種方案具有使動力清潔單元在上升、下降以及旋轉(zhuǎn)移動的過程中，減小拉線與伸縮旋轉(zhuǎn)單元之間的摩擦，提高工作效率以及減少耗能的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖2-7所示，在另一種實例中，支撐單元1包括：

支撐平臺110，其用于通過螺釘111固定并承載用以伸入庫體內(nèi)部的動力機構(gòu)，其采用1米方板結(jié)構(gòu)，固定及支撐機械裝置和聯(lián)接液壓控制裝置作用，液壓平臺起到托機械裝置然后反向放置裝置與水泥庫口的作用，通過其液壓裝置的伸縮使機械操作裝置由水泥庫上方進料口進入；

與支撐平臺鉸接的至少四個可伸縮的支撐組件120，其使得其高度可根據(jù)需要可調(diào)整，進而使其動力機構(gòu)在進入庫體內(nèi)后，其工作狀態(tài)可被設(shè)置為與入料口所在的平面相配合，進而適應(yīng)不同高度的庫體內(nèi)的清潔動作，同時其高度的限定，也使得伸入庫體的動力機構(gòu)的長度可適當(dāng)延長，以適應(yīng)不同的庫體高度的清庫需要；

其中，每個支撐組件相互對應(yīng)的預(yù)定位置上，分別設(shè)置有互相配合的定滑輪126通過一分別穿繞在其上的防旋轉(zhuǎn)鋼絲繩150在空間上聯(lián)結(jié)為一體，其通過繞設(shè)在定滑輪上的鋼絲繩使得其穩(wěn)定性可以進一步的得到保證，進而確保清庫工作的順利進行；

防旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的自由端通過一滑輪組(未示出)進而與設(shè)置在支撐平臺上的液壓馬達130連接，其用于提供給鋼絲繩一拉力，進而使其能適應(yīng)不同操作環(huán)境的使用需要，且

在定滑輪任意一組相互對應(yīng)的防滑鋼絲繩上分別設(shè)置有以調(diào)整其力矩的動滑輪組140，其用于對鋼絲繩在運行過程中所需要的力矩進行調(diào)整，進而增加支撐機構(gòu)在移動過程中穩(wěn)定性。采用這種方案一方面該系統(tǒng)主要利用拉線傳感器和比例閥，以油液作為工作介質(zhì)，靠液壓上升，靠重力下降，通過節(jié)流閥和換向閥控制流量來控制其上升和下降的速度和位置。

第二方面：通過液壓桿上安裝的滑輪組和鋼絲繩組，外部動力輸出機構(gòu)給予一個拉緊和放松的動作，給予液壓桿一個重動力和阻力，從而實現(xiàn)整個裝置平穩(wěn)下降和上升；

進而使得兩組裝置共同運作，通過運算及設(shè)定，給予系統(tǒng)控制值，使整個裝置達到預(yù)設(shè)的要求，具有當(dāng)除垢裝置在庫內(nèi)進行除垢工作的過程中，此支撐系統(tǒng)提高了其支撐時的穩(wěn)定性以及當(dāng)液壓桿不移動、整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時實現(xiàn)保壓平衡而不會產(chǎn)生過大作用力的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖2-7所示，在另一種實例中，每個支撐組件均包括一液壓桿121，其通過單作用液壓缸+液壓站組成液壓控制控制，且

各液壓桿均包括：

一缸筒121(a)；

與缸筒相配合的活塞桿121(b)；

其中，缸筒上端設(shè)置有一進油口121(c)，下端設(shè)置有一出油口121(d)，以在其內(nèi)部油壓的作用下將活塞桿向預(yù)定的方向推出以及收回；

活塞桿的自由端設(shè)置有與連接件相配合的聯(lián)接法蘭盤121(e)各液壓桿的底部均通過一與其鉸接設(shè)置的一連接件122進而與一旋轉(zhuǎn)座123連接；

其中，每個旋轉(zhuǎn)座均包括：

一相互對應(yīng)設(shè)置以使旋轉(zhuǎn)座可沿一預(yù)定方向發(fā)生位移的兩組旋轉(zhuǎn)機構(gòu)124，其用于提供各旋轉(zhuǎn)座一可沿預(yù)定方向進行的可能性；其上設(shè)置有壓力傳感機構(gòu)(未示出)和視頻采集機構(gòu)125，其用于對不同路況信息進行獲取，進而通過控制終端實現(xiàn)其街角度的調(diào)整，旋轉(zhuǎn)座可以為一旋轉(zhuǎn)小車，主要起支撐及帶動液壓桿運行方向，4個小車沿設(shè)定方向朝4個不同方向運行，采用無動力自運行結(jié)構(gòu)。驅(qū)動力來自于上方液壓裝置液壓桿給予；

與連接件配合以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)座萬向旋轉(zhuǎn)的萬向頭(未示出)，其使得旋轉(zhuǎn)座可向任意方向進行前進或旋轉(zhuǎn)以改變其前進角度；

其中，萬向頭內(nèi)設(shè)置有一斜齒的齒輪(未示出)，齒輪耦合連接至一蝸桿(未示出)，以對旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)角度進行精確調(diào)整和控制，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及蝸桿分別與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座內(nèi)的第一伺服電機(未示出)，第二伺服電機(未示出)動力連接，蝸桿的引入使其能對萬向頭的旋轉(zhuǎn)方向進行精確制動，進而使其在自行走到指定位置時，可以不斷的修正其角度，以到達指定的位置。采用這種方案具有能夠?qū)崿F(xiàn)對支撐結(jié)構(gòu)的移動精確控制，從而實現(xiàn)對除垢裝置在到達指定工位進行精確控制；

液壓桿上還設(shè)置有一與其相配合，并具有絕緣功能的可伸縮滑動組件(未示出)，其作用在于對旋轉(zhuǎn)座上的各電機的電力進行傳導(dǎo)的同時，防止其電力的泄漏造成的不安全因素，以使其適應(yīng)在液壓桿伸縮狀態(tài)時的電力傳導(dǎo)；

其中，滑動組件內(nèi)部設(shè)置有相互配合的兩根導(dǎo)電條(未示出)，其用于在滑動組件內(nèi)實現(xiàn)對電機的電導(dǎo)通，兩根導(dǎo)電條的兩個自由端中的一端分別與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、蝸桿的動力輸出機構(gòu)(未示出)連接，另一端與供電裝置(未示出)連接。采用這種方案具有使支撐裝置可旋轉(zhuǎn)移動，通過對支撐結(jié)構(gòu)移動的精確控制，從而實現(xiàn)對除垢裝置在庫壁內(nèi)進行工作時的位置進行精確控制，以及此導(dǎo)電條能夠滿足隨著支撐組件上升、下降時的對導(dǎo)電材料長度的需求，保證其在整個上下移動時處于導(dǎo)電狀態(tài)的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖8-11所示，在另一種實例中，旋轉(zhuǎn)伸縮單元2包括：

一與支撐平臺連接的旋轉(zhuǎn)單元210，其用于對多級伸縮臂的位置進行精確控制，以使其適應(yīng)庫體的全方位的清潔動作，其包括一與支撐平臺相配合的總成211；

旋轉(zhuǎn)臂212；

設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂與總成之間，以對旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)方向進行控制的回轉(zhuǎn)接頭213，以使其實現(xiàn)其庫中的360°旋轉(zhuǎn)，以完成對庫底、庫壁以及庫頂?shù)娜秶采w；

與旋轉(zhuǎn)單元鉸接的多級伸縮臂220，其用于使其與庫體側(cè)壁的距離可調(diào)，進而適應(yīng)不同大小庫體內(nèi)部的清潔工作，且各級伸縮臂均被配置為采用鈦鋁合金澆鑄一體成型，以具有質(zhì)量輕、強度高、一體澆鑄沒有縫隙，增強了伸縮臂的穩(wěn)定性；

其中，多級伸縮臂通過與其相配合的第一變幅油缸230進而與旋轉(zhuǎn)單元連接，以實現(xiàn)多級伸縮臂在垂直方向上的展開，各級伸縮臂內(nèi)均設(shè)置有與其相配合的第二變幅油缸(未示出)，以實現(xiàn)各級伸縮臂在水平方向上的展開，且

各級伸縮臂的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)置有可供其鄰接臂伸出的多條線軌(未示出)其用于輔助各級伸縮臂從其套接主體上伸出，進而有效地的減少了其摩擦系數(shù)，使其伸出時需要的力更小，從而將其所需要的功率可由11-15千瓦降低至5.5千瓦。采用這種方案具有這種方案具有使整個系統(tǒng)能夠完成水平以及豎直方向上的移動，增加了工作區(qū)域的范圍，以及通過設(shè)置在各伸縮臂間的線軌減小了伸縮過程中的摩擦，進而減低輸出功率，節(jié)約能源的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖8、14-15所述，在另一種實例中，多級伸縮臂被設(shè)置為五級，且

在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)單元的五級臂221上設(shè)置有與其對應(yīng)的第二變幅油缸相配合，以對五級臂的伸縮長度進行精確調(diào)整的動力輸出單元222其，包括一與外部終端無線通信連接的伺服電機224；

以及與伺服電機的動力輸出軸連接的絲桿傳動機構(gòu)225。采用這種方案具有制作結(jié)構(gòu)簡單、方便操作；

各級伸縮臂在相互搭接處均設(shè)置有相互配合，以對其搭接穩(wěn)定性進行限定的椎形部223，其具有使各伸縮臂在其連接處能夠?qū)崿F(xiàn)卡緊，從而增強其工作穩(wěn)定性；

五級臂的前端設(shè)置有一與控制終端設(shè)置連接的雷達測距傳感機構(gòu)(未示出)，進而實現(xiàn)與五級臂連接的動力清潔單元與待除垢面之間的精確調(diào)距。采用這種方案具有當(dāng)清潔裝置與庫壁的距離較近時，能夠精確控制調(diào)節(jié)清潔頭與庫壁之間的距離從而實現(xiàn)清潔過程的穩(wěn)定性的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖12-13所示，在另一種實例中，動力清潔單元3包括：

在空間上呈相鄰分布的兩組清潔組件310，其用于分別適應(yīng)庫體的內(nèi)側(cè)壁和底部的清潔工作，以使其能實現(xiàn)對全庫的清潔，減少勞動強度；

與各組清潔組件對應(yīng)連接的動力輸出單元320，其用于與分別與清潔組件相配合，以根據(jù)不同的工況對其工作狀態(tài)進行控制，進而具有更好的適應(yīng)性；

用以封裝所述動力輸出單元的殼體330，其于提供動力輸出單元一安裝部，以配合其完成動力提供，并對其進行保護，防止在工作中的物料對其造成的物理損害，殼體上還設(shè)置有照明機構(gòu)331、視頻采集機構(gòu)332及雷達測距傳感機構(gòu)333，視頻采集機構(gòu)、雷達測距傳感機構(gòu)均與外部的控制終端連接。采用這種方案通過照明機構(gòu)輔助視頻采集機構(gòu)作業(yè)，以提高視頻采集質(zhì)量，而雷達測距傳感機構(gòu)使清潔頭能夠與庫壁始終保持在一定的工作范圍內(nèi)，進而提升清潔效果；

其中，各組清潔組件均包括呈并排設(shè)置的破碎機構(gòu)311、清掃機構(gòu)312，進而在一個待清潔面上同時完成破碎和清潔動作。采用這種方案解決了水泥庫或者粉料庫在長時間的儲料以及出料困難時，引起的大量物料滯留庫內(nèi)，而人工不易清理的情況，同時由于粉塵長時間的滯留，所以當(dāng)粉料中的水分在倉壁上形成冷凝水后，與灰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而凝結(jié)形成堅硬的塊狀物，且不易進行破碎清理的工況，具有適應(yīng)性強，可實施效果好，可操作性強有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如圖12-13所示，在另一種實例中，清潔機構(gòu)均包括至少兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的清潔頭313，其用于與破碎頭相配合，以完成硬度較低的殘留物進行進一步去除，以確保更優(yōu)的清除效果，破碎機構(gòu)均包括至少兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的破碎頭314，其通過相反的旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)置，使其空間運動時，能通過力的相互抵消的作用，保持穩(wěn)定性，且

每個清潔頭均包括一安裝板315，以及設(shè)置在安裝板的周向上且截面呈弧形結(jié)構(gòu)的鋼絲層316；

每個破碎頭均包括一固定安裝部317，其用于固定對刮刀進行固定，同時將動力機構(gòu)輸出的動力傳遞給刮刀，完成刮除動作，設(shè)置在固定安裝部周向上的至少三個刮刀318，其用以對較硬的塊狀物進行刮除，以及可伸出所述固定安裝部所在平面的鉆具319，其用于根據(jù)不同的工況，對破碎程度進行區(qū)別對待，對硬度較高的采用鉆具破碎與刮除相配合，以使其清潔效果更佳；

其中，各刮刀與固定安裝部均以一預(yù)設(shè)角度進行設(shè)置，其用于減輕旋轉(zhuǎn)作用力，同時可使刮除的粉塵可從刮刀之間的間隙中脫離，利于進一步的操作，鉆具包括一鉆桿319(a)，以及呈螺旋狀分布在鉆桿上的至少一個螺旋刀片(未示出)，其更利于鉆取，且利于排屑。采用這種方案具有使清潔機構(gòu)能持續(xù)不斷地按照控制系統(tǒng)發(fā)出的命令，進行清潔與破碎動作，從而能對滯留在庫內(nèi)的粉塵與冷凝水發(fā)生反應(yīng)而形成的高強度塊狀物進行破碎，對固灰進行清掃使清理過程更加的徹底與便利的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

一種應(yīng)用智能清庫除垢機器人的方法：包括：

控制終端控制支撐單元上的各旋轉(zhuǎn)座沿預(yù)定方向前進；

各旋轉(zhuǎn)座上的壓力傳感裝置在感應(yīng)到其監(jiān)測壓力小于一預(yù)定值時，控制終端通過控制各旋轉(zhuǎn)座內(nèi)的蝸輪傳動機構(gòu)的工作狀態(tài)，以對各旋轉(zhuǎn)座的角度進行修正以使其避開不平整的路段，直到其到達指定位置；

控制終端控制支撐單元的支撐組件沿預(yù)定方向滑行，以將旋轉(zhuǎn)伸縮單元經(jīng)庫體的下料口伸入至庫體內(nèi)部，進而達到工作位置；

控制系統(tǒng)的液壓站控制旋轉(zhuǎn)伸縮單元的多級伸縮臂沿垂直方向展開90度后再沿水平方向逐級展開，進而通過旋轉(zhuǎn)伸縮單元上的雷達測距傳感機構(gòu)使動力清潔單元與庫體的內(nèi)側(cè)壁接觸；

控制系統(tǒng)控制動力清潔單元的工作狀態(tài)，進而使其沿第一預(yù)定方向開始清潔動作；

控制系統(tǒng)在動力清潔單元完成一周期清潔動作后，控制旋轉(zhuǎn)伸縮單元沿第二預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度或沿第一預(yù)定方向伸縮一預(yù)定值。采用這種方案具有在控制系統(tǒng)同對各個單元的指揮下，將清潔單元在旋轉(zhuǎn)單元以及伸縮單元的配合下從庫口進入庫中精確的進行清潔與破碎操作以及當(dāng)遇到障礙物的時能夠自動繞障進行持續(xù)穩(wěn)定工作的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

在具體的實施過程中，動力清潔單元由伺候電機+矩形固定框+清潔刷頭+感應(yīng)控制器設(shè)備組成；其工作原理及說明：動力頭上方安裝感應(yīng)控制器探測頭，通過電氣控制使其能把水泥庫情況(滯留庫內(nèi)形態(tài)及厚度)傳輸給控制系統(tǒng)，從而控制動力頭運行時間與強度。在矩形框相鄰的面安裝四個伺服電機，電機獨立控制一個清潔刷頭，通過控制系統(tǒng)使電機按設(shè)定方向運行。同一面的電機反向運行，達到清潔更全面，清潔效果更好。清潔刷頭平面與水泥庫壁相平行的清潔庫壁，下方的清潔刷頭清潔庫下方。

其具體的工作原理及步驟說明：

1、設(shè)備進庫準(zhǔn)備

水泥庫一般規(guī)格高度40m、口徑20m左右，上方平臺有一個下料口，口徑大概800mm×800mm，智能除垢機器人通過液壓裝置平臺從此口進入水泥庫內(nèi)部。

2、通過液壓平臺液壓桿反向液壓動作，使整個機構(gòu)平順進入水泥庫，達到工作位置后，通過液壓站控制機械伸縮臂伸展，與機械回轉(zhuǎn)臂成90度(見附圖7-8)

3、達到工作位置后，通過液壓站控制機械伸縮臂伸展，與機械回轉(zhuǎn)臂成90度(見附圖7)

4、機械伸縮臂打開以后，臂開始逐級伸出。(見附圖9)

5、機械伸縮臂前端通過雷達檢測離庫壁距離。(見附圖10)

6、到達預(yù)定位置以后，電氣控制動力頭上的清潔頭電機轉(zhuǎn)動，除垢動力頭前段的清潔頭開始工作，沿庫壁由庫頂部到庫底清理(見附圖11)

7、機械回轉(zhuǎn)臂沿軸向旋轉(zhuǎn)角度15°動力頭又做上下往復(fù)運動，清理庫壁機械裝置重復(fù)⑤⑥運行，回轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)角共360°，直至庫壁清理完成。

本發(fā)明涉及一種智能化水泥庫清庫除垢技術(shù)，設(shè)備安裝于水泥庫頂部進料口，全自動化一體操作，完全解決清庫安全隱患，達到了除垢清庫的需求，提高了除垢清庫的工作效率以及清理時間，大大的節(jié)約了能源，可覆蓋水利、核電、能源、化工領(lǐng)域。其達到的有益效果在于，本發(fā)明針對現(xiàn)有水泥庫清庫技術(shù)難度大，效率低，清理效果差，而且存在很大的人員安全隱患的缺陷，進而采用智能一體化設(shè)備，智能除垢機器人完全解決清庫安全隱患，達到了除垢清庫的需求。提高了除垢清庫的工作效率以及清理時間，大大的節(jié)約了能源。

智能除垢機器人是在無人干預(yù)的情況下按預(yù)定的程序或指令自動進行操作或控制的過程，其自動化的實現(xiàn)將除垢清庫引領(lǐng)向了一個新的方式，通過自動控制系統(tǒng)，真正達到了全自動化操作方式，故具有以下效果：

其一，安全，提高了人員的安全保障，無需工作人員進入倉內(nèi)，就可清理操作簡單；

其二，用壓縮空氣作為驅(qū)動力，僅需要1-2人在庫外操作完成高效率，時間短；

其三，使用清庫設(shè)備，停產(chǎn)時間大大縮短大大節(jié)約成本，為企業(yè)帶來更大效益。

這里說明的設(shè)備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本發(fā)明的說明的。對本發(fā)明的智能清庫除垢機器人的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。