CN219100298U - 用于全面清淤的高效清淤机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于全面清淤的高效清淤机器人，包括履带行走装置、设置于所述履带行走装置前方的铲斗、设置于所述履带行走装置上方的支撑平台、设置于所述支撑平台两侧的机械臂以及设置于所述履带行走装置和所述支撑平台之间的用于驱动所述支撑平台旋转的旋转装置；所述支撑平台上靠近所述铲斗的一端设置有冲洗装置，所述冲洗装置包括与外部高压水管相连通的冲洗喷头以及用于调节所述冲洗喷头的冲洗角度的调节装置。通过上述方式，本实用新型能够利用旋转装置驱动支撑平台进行旋转，使铲斗能够对暗涵底部各个方向的淤积物进行有效清理，同时利用冲洗装置对暗涵顶部及侧壁上的淤积物进行冲刷，简便高效地实现全面清淤。

Description

用于全面清淤的高效清淤机器人

技术领域

本实用新型涉及淤泥清理技术领域，尤其涉及一种用于全面清淤的高效清淤机器人。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，城市排水***的规模也逐渐扩大，城市的排水管道、箱涵由于长时间的淤泥沉积，导致管路出现堵塞、污水溢流，进而引起“内涝”，急需定期清理。同时，城市化带来的环境污染问题使得污泥搜集和工厂无害化处理受到高度重视，河道、沟渠、污泥池等区域的污泥也需要定期搜集清理。隐蔽于地下的大型下水管道、箱涵一直采用人工清淤，但是人工清淤的作业难度大、安全性差，特别是箱涵中存在有毒气体极易造成人身安全事故，因此清淤行业急需能进行无人化作业的清淤设备。

公开号为CN212001552U的专利提供了一种暗渠清淤机器人，其结构如下：铲斗通过液压油缸与数控油泵连接，数控油泵与大臂控制液压油缸和油泵马达连接，油泵马达与驱动轮连接，驱动轮外设履带，驱动履带上安装有底盘，机舱罩安装在底盘上，大臂安装在机舱罩前***，大臂与铲斗连接，大臂控制液压油缸与大臂连接，柴油发动机与数控油泵连接，液压油回流油箱通过油管与液压油缸连接、大臂控制液压油缸和油泵马达连接，单片机的信号输入端与遥控器连接，单片机的输出端与数控油泵和柴油发动机连接。该专利提供的机器人虽然能够在有限空间内进行涉水、远距离作业，但其铲斗只能够随着履带的前后运行进行清淤，无法左右转动清淤，清淤范围较窄；同时，该铲斗只能够对暗渠的底部进行铲挖，对于附着于暗渠顶部及侧壁上的部分淤积物则无法进行清理，清淤不够全面；并且，该机器人中缺乏收集淤泥的料斗，每次铲挖后都需要将铲斗内的淤泥等杂物运出后才能进行后续清淤，整体清淤效率较低。

有鉴于此，有必要设计一种能够更加全面高效地进行清淤的清淤机器人，以解决上述问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于全面清淤的高效清淤机器人，通过设置旋转装置驱动支撑平台进行旋转，使铲斗能够对暗涵底部各个方向的淤积物进行有效清理，同时利用冲洗装置对顶部及侧壁上的淤积物进行冲刷，简便高效地实现全面清淤。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于全面清淤的高效清淤机器人，包括履带行走装置、设置于所述履带行走装置前方的铲斗、设置于所述履带行走装置上方的支撑平台、设置于所述支撑平台两侧的机械臂以及设置于所述履带行走装置和所述支撑平台之间的用于驱动所述支撑平台旋转的旋转装置；所述支撑平台上靠近所述铲斗的一端设置有冲洗装置，所述冲洗装置包括与外部高压水管相连通的冲洗喷头以及用于调节所述冲洗喷头的冲洗角度的调节装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述调节装置包括与所述冲洗喷头的底部连接的用于驱动所述冲洗喷头沿竖直方向转动的竖直角度调节组件、设置于所述竖直角度调节组件与所述支撑平台之间的水平角度调节组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述竖直角度调节组件包括与所述冲洗喷头连接的连接杆、带动所述连接杆沿竖直方向转动的转轴以及驱动所述转轴转动的第一电机；所述水平角度调节组件包括设置于所述竖直角度调节组件底部的水平转盘以及用于驱动所述水平转盘转动的第二电机。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑平台上远离所述铲斗的一端设置有用于固定摄像装置的云台；所述摄像装置设置于所述云台上，所述摄像装置的观测方向根据所述云台的转动进行变化。

作为本实用新型的进一步改进，所述摄像装置上方设置有挡板，用于防止冲洗后顶部残留的水滴影响所述摄像装置的运行。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑平台上设置有支撑组件；所述机械臂的一端与所述铲斗连接，另一端与所述支撑组件连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述机械臂通过直线液压缸进行旋转调节，所述直线液压缸一端与所述机械臂连接，另一端与所述支撑组件连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述铲斗的侧壁设置有若干个用于沥水的小孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑平台上方设置有用于装料的料斗。

作为本实用新型的进一步改进，所述料斗与所述支撑平台之间设置有用于控制所述料斗高度的伸缩架。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的用于全面清淤的高效清淤机器人，通过在履带行走装置和支撑平台之间设置旋转装置，能够驱动支撑平台相对履带行走装置进行水平旋转，进而带动支撑平台两侧的机械臂整体进行旋转，使铲斗不仅能够对前方的淤积物进行清理，还能够通过水平旋转对两侧的淤积物进行清理，具有较宽的清淤范围，以便实现对暗涵底部各个方向的淤积物进行有效清理。同时，本实用新型还通过在支撑平台上设置冲洗装置，能够对铲斗无法铲挖的暗涵顶部及侧壁的淤积物进行局部冲刷，从而简便高效地实现全面清淤。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于全面清淤的高效清淤机器人在铲挖状态下的结构示意图。

图2为本实用新型提供的用于全面清淤的高效清淤机器人在倒料状态下的结构示意图。

图3为本实用新型提供的用于全面清淤的高效清淤机器人在料斗升起状态下的结构示意图。

附图标记

10、履带行走装置；20、铲斗；21、小孔；30、支撑平台；31、第一支撑件；32、第二支撑件；33、第三支撑件；41、机械臂；42、直线液压缸；50、旋转装置；61、冲洗喷头；62、连接杆；63、转轴；64、第一电机；65、水平转盘；66、第二电机；71、云台；72、摄像装置；73、挡板；81、料斗；82、伸缩架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种用于全面清淤的高效清淤机器人，包括履带行走装置10、设置于所述履带行走装置10前方的铲斗20、设置于所述履带行走装置10上方的支撑平台30、设置于所述支撑平台30两侧的机械臂41以及设置于所述履带行走装置10和所述支撑平台30之间的用于驱动所述支撑平台30旋转的旋转装置50；所述支撑平台30上靠近所述铲斗20的一端设置有冲洗装置，所述冲洗装置包括与外部高压水管相连通的冲洗喷头61以及用于调节所述冲洗喷头61的冲洗角度的调节装置。

如此设置，能够利用旋转装置50驱动支撑平台30进行旋转，使铲斗20能够对暗涵底部各个方向的淤积物进行有效清理；同时利用冲洗装置对暗涵顶部及侧壁上的淤积物进行冲刷，简便高效地实现全面清淤。

具体地，请参阅图2，在本实用新型的一些实施例中，所述调节装置包括与所述冲洗喷头61的底部连接的用于驱动所述冲洗喷头61沿竖直方向转动的竖直角度调节组件、设置于所述竖直角度调节组件与所述支撑平台30之间的水平角度调节组件。其中，所述竖直角度调节组件包括与所述冲洗喷头61连接的连接杆62、带动所述连接杆62沿竖直方向转动的转轴63以及驱动所述转轴63转动的第一电机64；所述水平角度调节组件包括设置于所述竖直角度调节组件底部的水平转盘65以及用于驱动所述水平转盘65转动的第二电机66。

如此设置，当需要调节冲洗喷头61在竖直方向的角度时，可以控制第一电机64带动转轴63转动所需的角度，进而使转轴63通过连接杆62带动冲洗喷头61转动相同的角度；当需要调节冲洗喷头61在水平方向的角度时，可以控制第二电机66带动水平转盘65转动所需的角度，进而使水平转盘65通过竖直角度调节组件整体带动冲洗喷头61转动相同的角度，从而使冲洗喷头61能够可控地对暗涵顶部及侧壁上需要冲洗的淤积物进行局部冲刷，实现对暗涵的全面清淤。

在本实用新型的一些实施例中，所述支撑平台30上远离所述铲斗20的一端设置有用于固定摄像装置72的云台71；所述摄像装置72设置于所述云台71上，所述摄像装置72的观测方向根据所述云台71的转动进行变化。同时，在暗涵外部的地面上，还设置有控制室，控制室内的控制***与摄像装置72通信连接，使由摄像装置72采集到的影像实时传输至控制***，以便控制室内的操作人员将根据所述摄像装置72采集到的影像对铲斗20及冲洗喷头61的方向进行调控。

在本实用新型的一些实施例中，所述摄像装置72上方设置有挡板73，用于防止冲洗后顶部残留的水滴影响所述摄像装置72的运行。在挡板73下方与摄像装置72相邻的位置还设置有照明装置，用于为所述摄像装置72提供照明。

请结合参阅图1、图2，所述支撑平台30上设置有支撑组件；所述机械臂41的一端与所述铲斗20连接，另一端与所述支撑组件连接；所述机械臂41通过直线液压缸42进行旋转调节，所述直线液压缸42一端与所述机械臂41连接，另一端与所述支撑组件连接。更具体地，所述支撑组件包括固定在所述支撑平台30上的第一支撑件31、第二支撑件32和第三支撑件33，所述第一支撑件31的一端与呈三角状的第二支撑件32的一端转动连接，所述第三支撑件33呈折线型，其一端与所述第二支撑件32的中部转动连接，另一端与所述机械臂41的端部转动连接，所述第二支撑件32上远离所述第一支撑件31的一端与所述直线液压缸42的端部转动连接。如此设置，能够利用直线液压缸42对机械臂41在竖直方向的旋转角度进行调节，进而带动铲斗20在竖直方向进行旋转，铲斗20自身的旋转角度通过设置在铲斗20旋转轴63上的旋转液压缸进行控制。

同时，由于机械臂41与设置于支撑平台30上的支撑组件连接，当旋转装置50在水平方向进行旋转时，即可带动所述支撑平台30以及与所述支撑平台30连接的支撑组件、机械臂41等结构整体进行旋转，从而在水平方向上对铲斗20的铲挖方向进行调控，以扩大清淤范围。具体地，在本实用新型的一些实施例中，所述旋转装置50包括设置于支撑平台30底部的旋转平台以及用于驱动所述旋转平台绕中心旋转的电机。

请结合参阅图2、图3，在本实用新型的一些实施例中，支撑平台30上方设置有用于装料的料斗81，当铲斗20在机械臂41的带动下旋转至料斗81上方时，即可将铲斗20中的淤积物倾倒至料斗81内。如此设置，在铲斗20装满后只需将铲斗20中的淤积物倒料至料斗81中，即可继续进行清淤，有效提高了清淤效率。在本实用新型的一些实施例中，铲斗20的侧壁设置有若干个用于沥水的小孔21，以便将淤积物中的水分沥出，减少料斗81中的水分含量，以便装载更多的淤积物，进一步提高清淤效率。

同时，所述料斗81与所述支撑平台30之间还设置有用于控制所述料斗81高度的伸缩架82。如此设置，当料斗81装满后，清淤机器人退回至下放口，升高伸缩架82，即可将料斗81升高至洞口边缘，以便起重机将料斗81提起，此后可更换新的料斗81或者将原料斗81中的淤积物倾倒后再继续使用，然后收缩伸缩架82，将料斗81下放至暗涵内部，即可继续进行清淤。

下面对本实用新型提供的用于全面清淤的高效清淤机器人的工作原理进行说明：

进行清淤工作时，先将地面上的高压水管与冲洗喷头61连通，然后将本实用新型提供的用于全面清淤的高效清淤机器人从地面上的设备下放口下方至地下的待清淤区域，地面上的工作人员在控制室内通过观察摄像装置72采集的影响对清淤机器人进行控制：

先控制履带行走装置10，带动清淤机器人行走至待清淤的区域；再观察该区域的顶部及侧壁是否存在需要清除的淤积物，并在发现淤积物的时候对冲洗装置中的竖直角度调节组件和水平角度调节组件进行调控，使冲洗喷头61朝向淤积物的位置，然后开启与高压水管连通的水泵，使高压水流从冲洗喷头61中喷出，对淤积物进行局部冲刷。

待暗涵顶部及侧壁的淤积物清除完毕后，通过直线液压缸42控制机械臂41的旋转角度，同时通过旋转液压缸控制铲斗20的旋转角度，对暗涵底部的淤积物进行铲挖；待铲斗20内装满淤积物后，再控制旋转液压缸带动铲斗20旋转至开口朝上且与地面平行，然后使直线液压缸42收缩，带动机械臂41和铲斗20整体旋转至料斗81上方，再利用旋转液压缸使铲斗20旋转至开口向下，将铲斗20中的淤积物倒入料斗81中。重复上述铲挖、倒料步骤至铲斗20的清淤范围内的淤积物已清除完全后，再调控旋转装置50的旋转角度，使支撑平台30及机械臂41、铲斗20等整体旋转，再重复上述铲挖、倒料步骤进行清淤。

待清淤机器人四周的淤积物均清除完成后，控制履带行走装置10带动清淤机器人继续向前行走至待清淤区域，重复上述步骤进行清淤，直至清淤完成或料斗81装满。当料斗81装满后，则控制履带行走装置10带动清淤机器人退回至下放口，升高伸缩架82，使料斗81升高至洞口边缘，利用起重机将料斗81提起后再更换新的料斗81，然后收缩伸缩架82，将料斗81下放至暗涵内部，即可继续进行清淤。

通过上述方式，本实用新型提供的用于全面清淤的高效清淤机器人，通过在履带行走装置10和支撑平台30之间设置旋转装置50，能够驱动支撑平台30相对履带行走装置10进行水平旋转，进而带动支撑平台30两侧的机械臂41整体进行旋转，使铲斗20不仅能够对前方的淤积物进行清理，还能够通过水平旋转对两侧的淤积物进行清理，具有较宽的清淤范围，以便实现对暗涵底部各个方向的淤积物进行有效清理。同时，本实用新型还通过在支撑平台30上设置冲洗装置，能够对铲斗20无法铲挖的暗涵顶部及侧壁的淤积物进行局部冲刷，从而简便高效地实现全面清淤。

综上所述，本实用新型提供了一种用于全面清淤的高效清淤机器人，包括履带行走装置10、设置于所述履带行走装置10前方的铲斗20、设置于所述履带行走装置10上方的支撑平台30、设置于所述支撑平台30两侧的机械臂41以及设置于所述履带行走装置10和所述支撑平台30之间的用于驱动所述支撑平台30旋转的旋转装置50；所述支撑平台30上靠近所述铲斗20的一端设置有冲洗装置，所述冲洗装置包括与外部高压水管相连通的冲洗喷头61以及用于调节所述冲洗喷头61的冲洗角度的调节装置。通过上述方式，本实用新型能够利用旋转装置50驱动支撑平台30进行旋转，使铲斗20能够对暗涵底部各个方向的淤积物进行有效清理，同时利用冲洗装置对暗涵顶部及侧壁上的淤积物进行冲刷，简便高效地实现全面清淤。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：包括履带行走装置、设置于所述履带行走装置前方的铲斗、设置于所述履带行走装置上方的支撑平台、设置于所述支撑平台两侧的机械臂以及设置于所述履带行走装置和所述支撑平台之间的用于驱动所述支撑平台旋转的旋转装置；所述支撑平台上靠近所述铲斗的一端设置有冲洗装置，所述冲洗装置包括与外部高压水管相连通的冲洗喷头以及用于调节所述冲洗喷头的冲洗角度的调节装置。

2.根据权利要求1所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述调节装置包括与所述冲洗喷头的底部连接的用于驱动所述冲洗喷头沿竖直方向转动的竖直角度调节组件、设置于所述竖直角度调节组件与所述支撑平台之间的水平角度调节组件。

3.根据权利要求2所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述竖直角度调节组件包括与所述冲洗喷头连接的连接杆、带动所述连接杆沿竖直方向转动的转轴以及驱动所述转轴转动的第一电机；所述水平角度调节组件包括设置于所述竖直角度调节组件底部的水平转盘以及用于驱动所述水平转盘转动的第二电机。

4.根据权利要求1所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述支撑平台上远离所述铲斗的一端设置有用于固定摄像装置的云台；所述摄像装置设置于所述云台上，所述摄像装置的观测方向根据所述云台的转动进行变化。

5.根据权利要求4所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述摄像装置上方设置有挡板，用于防止冲洗后顶部残留的水滴影响所述摄像装置的运行。

6.根据权利要求1所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述支撑平台上设置有支撑组件；所述机械臂的一端与所述铲斗连接，另一端与所述支撑组件连接。

7.根据权利要求6所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述机械臂通过直线液压缸进行旋转调节，所述直线液压缸的一端与所述机械臂连接，另一端与所述支撑组件连接。

8.根据权利要求1所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述铲斗的侧壁设置有若干个用于沥水的小孔。

9.根据权利要求1所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述支撑平台上方设置有用于装料的料斗。

10.根据权利要求9所述的用于全面清淤的高效清淤机器人，其特征在于：所述料斗与所述支撑平台之间设置有用于控制所述料斗高度的伸缩架。

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