本發(fā)明屬于智能機器人，具體涉及自行走式管道清淤機器人。

背景技術(shù)：

1、管道是一種常見的用于輸送氣體、液體或帶固體顆粒的遠距離輸送裝置，管道裝置用途廣泛，主要用于農(nóng)田灌溉、能源輸送和水利工程等領(lǐng)域。然而在實際使用過程中，因管道內(nèi)部銹蝕或廢物淤積等因素會造成管道運輸能力和使用壽命的大幅度降低，傳統(tǒng)管道清理主要依賴于人工作業(yè)，并且部分管道預(yù)埋于地下，這使得人工清理的難度大大提升，因此利用機器人實現(xiàn)管道內(nèi)的自動清淤已成為當下研究的主要方向。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，為解決上述背景技術(shù)中所提出的問題，本發(fā)明的目的在于提供自行走式管道清淤機器人。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、自行走式管道清淤機器人，包括行走機構(gòu)與清淤機構(gòu)；

4、所述行走機構(gòu)ⅰ包括主架、滑架與行走輥，所述主架包括依次固定的第一中心柱、第二中心柱和第三中心柱，所述滑架滑動連接于第二中心柱的外側(cè)，且滑架的滑動方向相切于第一中心柱，所述行走輥呈橢球狀，且所述行走輥的中間部位轉(zhuǎn)動安裝于所述滑架上，所述第三中心柱的外側(cè)連接有用于驅(qū)動行走輥自轉(zhuǎn)的驅(qū)動組件，且所述行走輥的旋轉(zhuǎn)中心軸與滑架的滑動方向平行；

5、所述清淤機構(gòu)ⅱ包括共軸轉(zhuǎn)動安裝于所述主架上的驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸的外側(cè)呈放射狀的均勻固定有n個彈性伸縮桿，且每個彈性伸縮桿的自由端均安裝有清淤刀具。

6、優(yōu)選的，所述滑架上轉(zhuǎn)動安裝有傳動齒輪，且所述行走輥上設(shè)有與所述傳動齒輪相嚙合的齒槽。

7、優(yōu)選的，所述驅(qū)動組件包括轉(zhuǎn)環(huán)、驅(qū)動齒套與傳動齒軸，所述轉(zhuǎn)環(huán)共軸裝配于所述第三中心柱的外部，且轉(zhuǎn)環(huán)的軸向端部環(huán)形陣列的固定有多個凸柱，所述驅(qū)動齒套套設(shè)于所述轉(zhuǎn)環(huán)上，且驅(qū)動齒套內(nèi)開設(shè)有與凸柱滑動配合的螺旋導槽，所述驅(qū)動齒套、傳動齒軸與傳動齒輪依次嚙合。

8、優(yōu)選的，所述第三中心柱的外側(cè)固定有第一支撐架、第二支撐架，所述第二中心柱的外側(cè)固定有第三支撐架，且轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動安裝于第一支撐架上、驅(qū)動齒套轉(zhuǎn)動安裝于第二支撐架上、傳動齒軸轉(zhuǎn)動安裝于第三支撐架上。

9、優(yōu)選的，所述驅(qū)動組件還包括固定于所述驅(qū)動軸上的驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪的外側(cè)與轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)側(cè)之間嚙合連接有傳送齒輪，且傳送齒輪轉(zhuǎn)動安裝于第一支撐架上。

10、優(yōu)選的，所述行走輥圍繞第二中心柱均勻設(shè)有多個，且第二中心柱上安裝有用于驅(qū)動滑架滑動的絲杠。

11、優(yōu)選的，所述絲杠與滑架配合形成有夾角α，0°＜α＜90°，所述絲杠上旋合套設(shè)有滑套，所述滑套上固定連接有限位桿，且滑架上開設(shè)有與限位桿滑動配合的滑槽，所述限位桿在滑槽內(nèi)的滑動方向與滑架在第二中心柱上的滑動方向垂直。

12、優(yōu)選的，所述絲杠的一端共軸固定有蝸桿，所述第一中心柱的外部轉(zhuǎn)動套設(shè)有渦輪套，且多個蝸桿均切向嚙合于所述渦輪套的外側(cè)。

13、優(yōu)選的，所述清淤刀具包括與彈性伸縮桿固定連接的刀座以及與刀座滑動連接的刮刀。

14、優(yōu)選的，所述刀座的一側(cè)開設(shè)有導槽，所述導槽內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有螺紋桿，且螺紋桿的中心軸與主架的中心軸平行，所述螺紋桿上旋合套設(shè)有滑座，且滑座與刮刀固定連接。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

16、(1)本發(fā)明的自行走式管道清淤機器人，設(shè)置了可在管道徑向截面上移動的橢球狀行走輥，具體利用行走輥的移動改變管道內(nèi)壁與行走輥弧面的接觸位置，進而使得整體機器人能夠靈活適用于不同內(nèi)徑的管道。

17、(2)利用驅(qū)動齒輪、傳送齒輪、轉(zhuǎn)環(huán)、驅(qū)動齒套與傳動齒軸等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)驅(qū)動軸與行走輥之間的聯(lián)動，進而使得整體機器人能夠在一個電機的驅(qū)動下聯(lián)動實現(xiàn)自動行走與旋轉(zhuǎn)清淤。

18、(3)利用第二中心柱、滑架、絲杠、蝸桿及渦輪套等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多個行走輥的同步移動，并且有效避免行走輥的移動驅(qū)動結(jié)構(gòu)與自轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)之間的相互干擾，從而提升了整體機器人結(jié)構(gòu)裝配的合理性。

19、(4)利用彈性伸縮桿使得清淤刀具的刮刀能夠抵觸管道內(nèi)壁，并且利用螺紋桿及滑座的配合能夠有效驅(qū)使刮刀沿管道軸向進行移動調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)多個刮刀在軸向方向上的錯位，由此改變每個刮刀的螺旋前進路線，進而方便實現(xiàn)管道內(nèi)壁污物的多次刮除，提高清淤效果。

技術(shù)特征：

1.自行走式管道清淤機器人，其特征在于：包括行走機構(gòu)(ⅰ)與清淤機構(gòu)(ⅱ)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述滑架(2)上轉(zhuǎn)動安裝有傳動齒輪(10)，且所述行走輥(3)上設(shè)有與所述傳動齒輪(10)相嚙合的齒槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述驅(qū)動組件包括轉(zhuǎn)環(huán)(7)、驅(qū)動齒套(8)與傳動齒軸(9)，所述轉(zhuǎn)環(huán)(7)共軸裝配于所述第三中心柱(103)的外部，且轉(zhuǎn)環(huán)(7)的軸向端部環(huán)形陣列的固定有多個凸柱(701)，所述驅(qū)動齒套(8)套設(shè)于所述轉(zhuǎn)環(huán)(7)上，且驅(qū)動齒套(8)內(nèi)開設(shè)有與凸柱(701)滑動配合的螺旋導槽(801)，所述驅(qū)動齒套(8)、傳動齒軸(9)與傳動齒輪(10)依次嚙合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述第三中心柱(103)的外側(cè)固定有第一支撐架和第二支撐架，所述第二中心柱(102)的外側(cè)固定有第三支撐架，且轉(zhuǎn)環(huán)(7)轉(zhuǎn)動安裝于第一支撐架上、驅(qū)動齒套(8)轉(zhuǎn)動安裝于第二支撐架上、傳動齒軸(9)轉(zhuǎn)動安裝于第三支撐架上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述驅(qū)動組件還包括固定于所述驅(qū)動軸(4)上的驅(qū)動齒輪(11)，所述驅(qū)動齒輪(11)的外側(cè)與轉(zhuǎn)環(huán)(7)的內(nèi)側(cè)之間嚙合連接有傳送齒輪(12)，且傳送齒輪(12)轉(zhuǎn)動安裝于第一支撐架上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述行走輥(3)圍繞第二中心柱(102)均勻設(shè)有多個，且第二中心柱(102)上安裝有用于驅(qū)動滑架(2)滑動的絲杠(13)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述絲杠(13)與滑架(2)配合形成有夾角α，0°＜α＜90°，所述絲杠(13)上旋合套設(shè)有滑套(14)，所述滑套(14)上固定連接有限位桿(15)，且滑架(2)上開設(shè)有與限位桿(15)滑動配合的滑槽，所述限位桿(15)在滑槽內(nèi)的滑動方向與滑架(2)在第二中心柱(102)上的滑動方向垂直。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述絲杠(13)的一端共軸固定有蝸桿(16)，所述第一中心柱(101)的外部轉(zhuǎn)動套設(shè)有渦輪套(17)，且多個蝸桿(16)均切向嚙合于所述渦輪套(17)的外側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述清淤刀具(6)包括與彈性伸縮桿(5)固定連接的刀座(601)以及與刀座(601)滑動連接的刮刀(602)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自行走式管道清淤機器人，其特征在于：所述刀座(601)的一側(cè)開設(shè)有導槽，所述導槽內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有螺紋桿(603)，且螺紋桿(603)的中心軸與主架(1)的中心軸平行，所述螺紋桿(603)上旋合套設(shè)有滑座(604)，且滑座(604)與刮刀(602)固定連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于智能機器人技術(shù)領(lǐng)域，公開了自行走式管道清淤機器人，包括行走機構(gòu)與清淤機構(gòu)；所述行走機構(gòu)包括主架、滑架與行走輥，所述主架包括依次固定的第一中心柱、第二中心柱和第三中心柱，所述滑架滑動連接于第二中心柱的外側(cè)，且滑架的滑動方向相切于第一中心柱，所述行走輥呈橢球狀，且行走輥的中間部位轉(zhuǎn)動安裝于滑架上，所述第三中心柱的外側(cè)連接有用于驅(qū)動行走輥自轉(zhuǎn)的驅(qū)動組件，且所述行走輥的旋轉(zhuǎn)中心軸與滑架的滑動方向平行；所述清淤機構(gòu)Ⅱ包括共軸轉(zhuǎn)動安裝于主架上的驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸的外側(cè)呈放射狀的均勻固定有N個彈性伸縮桿，且每個彈性伸縮桿的自由端均安裝有清淤刀具，由此可在不同內(nèi)徑管道內(nèi)實現(xiàn)高效清淤。

技術(shù)研發(fā)人員：邢茜茜
受保護的技術(shù)使用者：邢茜茜
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26