CN207499138U - 管道清淤机器人及*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管道清淤机器人及***，涉及管道清理领域，以缓解现有技术中人工作业方式存在的工人劳动强度大，作业效率低的问题，能够改善管道清淤效果和清淤能力，提高了工作效率，符合当今社会发展的趋势。该管道清淤机器人包括：机体以及用于支撑机体并带动机体行进的运动机构，机体安装在运动机构上，机体上设置有淤泥导入机构、淤泥输送机构和淤泥导出机构，淤泥导出机构、淤泥输送机构和淤泥导入机构沿所述机体的行进方向依次连接，机体内部安装有主控制器和通讯模块，运动机构、淤泥导入机构、所述淤泥输送机构和淤泥导出机构与主控制器相连接，主控制器与通讯模块相连接。

Description

管道清淤机器人及***

技术领域

本实用新型涉及管道清理设备技术领域，尤其是涉及一种管道清淤机器人及***。

背景技术

随着经济的发展和人们物质生活的提高，国家城市化进程发展迅速，但是在城市化发展进程中也产生了一些问题，例如城市每天排水道都排放大量的垃圾，经常使排水管道不畅，易淤积、堵塞，城区经常遭受洪涝灾害，损失十分严重。排水管道的清淤疏导工作已成为政府部门当前的棘手问题。

目前，国内管道清淤工作普遍采用人工作业的方式进行，由于管道作业环境受限，人工清淤存在着：1、无法边清淤边观测；2、清淤不彻底；3、作业长度受限；4、高压操作不当会发生工伤事件；5、人工作业效率低。总之，技术在发展，但是管道清淤行业还在使用传统的比较原始落后的方式工作，这必然不能适应当今社会的发展要求。

综上所述，现有的管道清淤工作仍然采用人工作业的方式存在工人劳动强度大，作业效率低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种管道清淤机器人及***，以缓解现有技术中清淤工作采用人工作业的方式存在的作业环境恶劣，工人劳动强度大，作业效率低的技术问题，有利于管道清淤工作的顺利进行，适应当今社会的发展趋势。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种管道清淤机器人，包括：机体以及用于支撑所述机体并带动所述机体行进的运动机构，所述机体安装在所述运动机构上，所述机体上设置有淤泥导入机构、淤泥输送机构和淤泥导出机构，所述淤泥导出机构、所述淤泥输送机构和所述淤泥导入机构沿所述机体的行进方向依次连接，所述机体内部安装有主控制器和通讯模块，所述运动机构、所述淤泥导入机构、所述淤泥输送机构和所述淤泥导出机构与所述主控制器相连接，所述主控制器与所述通讯模块相连接，所述主控制器作为控制核心，用于接收数据或者信号以及发送数据或者信号；所述通讯模块用于与外界进行双向数据或者信号通信。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该管道清淤机器人还包括排污管，所述排污管与所述淤泥导出机构相连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述淤泥导入机构包括铲斗，所述淤泥导出机构包括消防接扣。

结合第一方面或者第一方面的第一种实施方式或者第一方面的第二种实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述淤泥输送机构包括输送管体和绞龙，所述输送管体包括进料口和出料口，所述绞龙设置在所述输送管体内，所述绞龙用于将淤泥从所述进料口输送至所述出料口。

结合第一方面或者第一方面的第一种实施方式或者第一方面的第二种实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述淤泥输送机构包括螺杆泵送机构或者活塞机构。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该管道清淤机器人还包括信息采集机构，所述信息采集机构设置在所述淤泥输送机构的上部，所述信息采集机构与所述主控制器相连接，所述信息采集机构包括支架和安装在所述支架上的摄像装置。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该管道清淤机器人还包括粉碎机构，所述粉碎机构与所述主控制器相连接，所述粉碎机构设置在所述淤泥导入机构的下端，所述粉碎机构用于对淤泥进行粉碎。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该管道清淤机器人还包括供电电源，所述供电电源安装在所述机体内，所述供电电源与所述主控制器相连接，所述供电电源用于为所述主控制器提供工作电压。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该管道清淤机器人还包括修复机构，所述修复机构设置在所述淤泥输送机构的上部，所述修复机构与所述主控制器相连接，所述修复机构包括旋转台和砂浆喷射装置，所述砂浆喷射装置设置在所述旋转台上，所述旋转台用于带动所述砂浆喷射装置旋转至任意角度进行喷射。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种管道清淤机器人***，包括上位机和第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的管道清淤机器人，所述上位机与所述管道清淤机器人相连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的管道清淤机器人及***，其中，该管道清淤机器人包括：机体以及用于支撑机体并带动机体行进的运动机构，机体安装在运动机构上，机体上设置有淤泥导入机构、淤泥输送机构和淤泥导出机构，淤泥导出机构、淤泥输送机构和淤泥导入机构沿所述机体的行进方向依次连接，机体内部安装有主控制器和通讯模块，运动机构、淤泥导入机构、所述淤泥输送机构和淤泥导出机构与主控制器相连接，主控制器与通讯模块相连接，主控制器作为控制核心，用于接收数据或者信号以及发送数据或者信号；通讯模块用于与外界进行双向数据或者信号通信。由此可见，本实用新型实施例提供的技术方案中，通过利用管道清淤机器人代替人工作业的方式，从而解决了人工作业方式存在的工人劳动强度大，作业效率低的技术问题，能够改善管道清淤效果和清淤能力，提高了工作效率，符合当今社会发展的趋势。此外，该管道清淤机器人结构简单，运行可靠，一次清淤量大，清淤效率高，实用性强，适用性广。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种管道清淤机器人的示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种管道清淤机器人的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的另一种管道清淤机器人的示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的另一种管道清淤机器人的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种螺杆泵送机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例三提供的一种管道清淤机器人***的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前现有的目前，国内管道清淤工作普遍采用人工作业的方式进行，由于管道作业环境受限，采用人工作业的方式存在工人劳动强度大，作业效率低的问题，基于此，本实用新型实施例提供的一种管道清淤机器人及***，可以缓解现有技术中清淤工作采用人工作业的方式存在的作业环境恶劣，工人劳动强度大，作业效率低的技术问题，有利于管道清淤工作的顺利进行，适应当今社会的发展趋势。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种管道清淤机器人进行详细介绍。

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种管道清淤机器人，该管道清淤机器人包括：机体100以及用于支撑上述机体并带动上述机体行进的运动机构200。

其中，上述机体安装在上述运动机构上，上述机体为密闭结构，防止淤泥进入机体内部，对机体内部组件(例如主控制器及***控制电路、供电电源等)造成损坏，影响淤泥清理工作的正常进行。上述机体上设置有淤泥导入机构101、淤泥输送机构102和淤泥导出机构103，上述淤泥导出机构、上述淤泥输送机构和上述淤泥导入机构沿上述机体的行进方向依次连接。具体的，上述淤泥输送机构设置在上述机体的正上方，上述淤泥导入机构设置在上述机体的前端，上述淤泥导出机构设置在上述机体的后端，上述机体内部安装有主控制器104和通讯模块105，上述运动机构、上述淤泥导入机构、上述淤泥输送机构和上述淤泥导出机构分别与上述主控制器相连接，并且能够接收上述主控制器的控制进行动作；上述主控制器与上述通讯模块相连接，上述主控制器作为控制核心，用于接收数据或者信号以及发送数据或者信号；上述通讯模块用于与外界进行双向数据或者信号通信。

进一步的是，上述运动机构包括多个移动轮。运动机构可以通过牵引机构(未示于图中)向前行进，具体的，牵引机构可以采用钢丝绳牵引装置，当然运动机构也可以通过驱动装置行进，上述驱动装置包括电动机。上述驱动装置与主控制器电连接，从而实现主控制器通过电动机控制移动轮移动，实现机器人的行进。具体的，本实施例中的运动机构包括四个移动轮，并通过四轮驱动装置驱动行进。

在本实施例中，主控制器可以通过电缆发送控制信号至上述淤泥导入机构、淤泥传输机构或者淤泥导出机构，控制上述淤泥导入机构执行淤泥导入动作或者控制上述淤泥输送机构执行淤泥输送动作或者控制上述淤泥导出机构执行淤泥导出动作，也可以通过电缆发送控制信号至四轮驱动装置从而控制运动机构运动，能够实现对机器人各组件的控制；主控制器还可以接收信息采集机构发送的采集信息，对采集信息进行存储备份等处理，并可以通过通讯模块向外界(例如上位机)传输信息采集信息；还可以通过上述通讯模块接收外界(例如上位机)发送的操作信号，通过上述通讯模块向上位机发送反馈结果或者执行结果。进一步的，主控制器还用于对数据进行处理，具体的，可以对数据进行存储、加密、解密和去噪等处理。

进一步的，上述主控制器的主控芯片采用DSP系列芯片。具体的，主控制器选用TMS320F28069作为主控芯片。该款芯片不仅具有16个PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制，简称脉宽调制)通道，可同时完成对两个驱动电机进行调速控制；而且在智能控制算法和运算速率方面具有更大的优势。为提高管道清淤机器人的淤泥清理性能提供了便利条件。

优选的是，上述淤泥导入机构包括铲斗，上述淤泥导出机构包括消防接扣。具体的，淤泥导入机构包括依次连接的铲斗、连杆、摇杆、铲斗油缸、斗杆、斗杆油缸、动臂和动臂油缸，淤泥导入过程与挖掘机类似，在此不再赘述。需要说明的是，淤泥导入机构还可以包括漏斗，上述铲斗与上述漏斗配合，方便淤泥的导入，提高工作效率。

进一步的是，上述淤泥输送机构包括输送管体和绞龙(又称螺旋输送机)，上述输送管体包括进料口和出料口，上述绞龙设置在上述输送管体内，上述绞龙用于将淤泥从上述进料口输送至上述出料口。优选的是，上述进料口上也可以设置有一“V”形漏斗，上述“V”形漏斗与铲斗尺寸相适应或者相匹配。

作为本实施例的优选方式，该管道清淤机器人还包括供电电源106，上述供电电源安装在上述机体内，上述供电电源与上述主控制器相连接，上述供电电源用于为上述主控制器提供工作电压。

进一步的，上述供电单元包括动力电池组1061，上述动力电池组为蓄电池组，上述蓄电池组中的蓄电池可以采用锂电池或者铅酸蓄电池等，多个上述锂电池或者铅酸蓄电池等串并联组成蓄电池组，以提供主控制器的工作电压，当然主控制器可以包括DC/DC(直流/直流)转换器，将电压进行转换，稳压输出供芯片取电工作。

进一步的，上述供电单元还包括漏电保护器1062，用于防止漏电造成机器故障以及可能潜在的用电隐患，保证用电安全。

考虑到管道内的工作环境恶劣，例如光线差、脏乱，无法掌握管道内的情况，为了方便观察管道内情况，了解清理工作的进程。

进一步的是，该管道清淤机器人还包括信息采集机构107，上述信息采集机构设置在上述淤泥输送机构的上部或者可以直接设置在上述机体上，上述信息采集机构与上述主控制器相连接。本实施例中，该信息采集机构设置在上述淤泥输送机构的上部，具体的，上述信息采集机构包括支架和安装在上述支架上的摄像装置1071。

优选的是，上述摄像装置采用工业摄像头。具体的，采用CCD工业摄像头。

进一步的，上述支架包括支架基座1072和设置在上述支架基座上的连杆1073。具体的，上述连杆为可伸缩杆，上述支架基座上设置有旋转轴，上述可伸缩杆通过上述旋转轴安装在上述支架基座上，上述可伸缩杆为中空结构，内部设置有微型马达，上述旋转轴与上述微型马达相连接，上述信息采集机构还可以包括一驱动电源，上述驱动电源设置在上述支架基座或者可伸缩杆内，上述驱动电源用于为上述微型马达提供电力支持，上述微型马达用于驱动上述旋转轴旋转，上述旋转轴用于带动摄像头旋转，以实现多角度观察管道内情况；为了防止马达旋转速度过快的问题，还可以微型马达输出端设置电机减速装置。

考虑到淤泥存在集结成团、强度变高或者夹杂大块杂物的情形，形成淤泥块可能造成导入机构的堵塞甚至损坏，不利于清理工作的进行，为了保证淤泥清理的顺利进行。

进一步的，该管道清淤机器人还包括粉碎机构108，上述粉碎机构与上述主控制器相连接，上述粉碎机构设置在上述淤泥导入机构的下端，即设置在上述机体的前端下侧。上述粉碎机构用于对淤泥或者淤泥块或者杂质进行粉碎，以方便上述淤泥导入机构进行淤泥导入，同时避免造成淤泥导入装机构、淤泥输送机构和淤泥导出机构的堵塞，有利于提高工作效率。具体的，粉碎机构包括驱动电机、粉碎旋转轴和粉碎刀。

本实用新型实施例提供的管道清淤机器人，包括：机体以及用于支撑机体并带动机体行进的运动机构，机体安装在运动机构上，机体上设置有淤泥导入机构、淤泥输送机构和淤泥导出机构，淤泥导出机构、淤泥输送机构和淤泥导入机构沿上述机体的行进方向依次连接，机体内部安装有主控制器和通讯模块，淤泥导入机构、上述淤泥输送机构和淤泥导出机构与主控制器相连接，主控制器与通讯模块相连接，主控制器作为控制核心，用于接收数据或者信号以及发送数据或者信号；通讯模块用于与外界进行双向数据或者信号通信。通过利用管道清淤机器人代替人工作业的方式，从而解决了人工作业方式存在的工人劳动强度大，作业效率低的技术问题，能够改善管道清淤效果和清淤能力，提高了工作效率，符合当今社会发展的趋势。此外，该管道清淤机器人结构简单，运行可靠，一次清淤量大，清淤效率高，实用性强，适用性广。

实施例二：

如图3和图4所示，本实用新型实施例提供了另一种管道清淤机器人，与实施例一的区别在于，该管道清淤机器人的淤泥输送机构包括螺杆泵送机构或者活塞机构，本实施例优选的是淤泥输送机构包括螺杆泵送机构。

图5示出了一种螺杆泵送机构的结构示意图，参照图5，该螺杆泵送机构包括：依次连接的出料体1、拉杆2、定子3、螺杆轴4、万向节或销接5、进料体6、连接轴7、填料座8、填料压盖9、轴承座10、轴承11、传动轴12、轴承盖13、联轴器14、底盘15和电机16。

进一步的是，该管道清淤机器人还包括排污管109，上述排污管与上述淤泥导出机构相连接。具体的，淤泥导出机构为机器人机体与排污管的连接机构，淤泥导出机构一般为消防接扣，消防接扣包括本体、密封圈座及挡圈等零部件构成，密封圈座上开有沟槽，用于连接排污管。

考虑到管道侧壁可能会出现划痕或者破裂的地方，进一步的是，该管道清淤机器人还包括修复机构110，上述修复机构用于对管道侧壁进行修复，上述修复机构设置在上述淤泥输送机构的上部，当然也可以直接设置在机体上，上述修复机构与上述主控制器相连接，具体的，这里采用将修复机构设置在上述淤泥输送机构的上部，上述修复机构包括旋转台1101和砂浆喷射装置1102，上述砂浆喷射装置设置在上述旋转台上，上述旋转台用于带动上述砂浆喷射装置旋转至任意角度进行喷射。修复机构通过与摄像装置配合，由摄像装置发现管道划痕或破裂处，然后主控制器控制修复机构运行砂浆喷射装置进行喷涂或者焊接，实现对管道的修复。

实施例三：

如图6所示，本实用新型实施例提供了一种管道清淤机器人***，该***包括：上位机600和前述实施例中任一项提及的管道清淤机器人700，管道清淤机器人700与上位机600相连接。

具体的，上述管道清淤机器人通过上述通讯模块与上述上位机通讯连接。上位机设置在地面控制台(地面控制站)上，上位机可以是可携带终端设备，例如移动手机、笔记本电脑、平板等，也可以是工业控制计算机(工控机)。上述通讯模块可以是有线通信模块，有线通信模块包括RS485总线模块、RS232总线模块、网线或者光缆，也可以是无线通信模块，无线通信模块包括GPRS通信模块、3G模块、4G模块、CDMA模块或者ZigBee模块。

本实施例中，上位机选用工控机，上述上位机与上述管道清淤机器人通过无线通信模块相连接。

进一步的是，上述无线通信模块选用ZigBee模块。

本实用新型实施例提供的管道清淤机器人***，与上述实施例提供的管道清淤机器人具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实用新型实施例所提供的管道清淤机器人***，其实现原理及产生的技术效果和前述管道清淤机器人实施例相同，为简要描述，***实施例部分未提及之处，可参考前述管道清淤机器人实施例中相应内容。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和***，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种管道清淤机器人，其特征在于，包括：机体以及用于支撑所述机体并带动所述机体行进的运动机构，所述机体安装在所述运动机构上，所述机体上设置有淤泥导入机构、淤泥输送机构和淤泥导出机构，所述淤泥导出机构、所述淤泥输送机构和所述淤泥导入机构沿所述机体的行进方向依次连接，所述机体内部安装有主控制器和通讯模块，所述运动机构、所述淤泥导入机构、所述淤泥输送机构和所述淤泥导出机构与所述主控制器相连接，所述主控制器与所述通讯模块相连接，所述主控制器作为控制核心，用于接收数据或者信号以及发送数据或者信号；所述通讯模块用于与外界进行双向数据或者信号通信；

所述机体为密闭结构；

所述淤泥输送机构包括活塞机构；

所述运动机构包括多个移动轮，运动机构通过牵引机构向前行进，牵引机构采用钢丝绳牵引装置；

还包括修复机构，所述修复机构设置在所述淤泥输送机构的上部，所述修复机构与所述主控制器相连接，所述修复机构包括旋转台和砂浆喷射装置，所述砂浆喷射装置设置在所述旋转台上，所述旋转台用于带动所述砂浆喷射装置旋转至任意角度进行喷射。

2.根据权利要求1所述的管道清淤机器人，其特征在于，还包括排污管，所述排污管与所述淤泥导出机构相连接。

3.根据权利要求1所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述淤泥导入机构包括铲斗，所述淤泥导出机构包括消防接扣。

4.根据权利要求1-3任一项所述的管道清淤机器人，其特征在于，所述淤泥输送机构包括输送管体和绞龙，所述输送管体包括进料口和出料口，所述绞龙设置在所述输送管体内，所述绞龙用于将淤泥从所述进料口输送至所述出料口。

5.根据权利要求1所述的管道清淤机器人，其特征在于，还包括信息采集机构，所述信息采集机构设置在所述淤泥输送机构的上部，所述信息采集机构与所述主控制器相连接，所述信息采集机构包括支架和安装在所述支架上的摄像装置。

6.根据权利要求1所述的管道清淤机器人，其特征在于，还包括粉碎机构，所述粉碎机构与所述主控制器相连接，所述粉碎机构设置在所述淤泥导入机构的下端，所述粉碎机构用于对淤泥进行粉碎。

7.根据权利要求1所述的管道清淤机器人，其特征在于，还包括供电电源，所述供电电源安装在所述机体内，所述供电电源与所述主控制器相连接，所述供电电源用于为所述主控制器提供工作电压。

8.一种管道清淤机器人***，包括上位机和如权利要求1-7任一项所述的管道清淤机器人，所述上位机与所述管道清淤机器人相连接。