管道疏通机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106862196A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710113390.7(22)申请日2017.02.28(71)申请人重庆交通大学地址400074重庆市南岸区学府大道66号(72)发明人罗天洪李乔易薛赞(74)专利代理机构重庆谢成律师事务所50224代理人邬剑星(51)Int.Cl.B08B9/051(2006.01)B08B13/00(2006.01)B02C18/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称管道疏通机器人(57)摘要本发明公开了一种管道疏通机器人，包括由前向后依次设置的切削机构、行走机构和排障装置；其中，所述切削机构用于搅碎管道内的阻塞物；所述行走机构包括可沿管道径向张开至与管道内壁接触，并用于使所述机器人沿管道纵向移动的行走轮；所述排障装置用于收集搅碎后的阻塞物并将其排出管道外，本机器人集“检测-疏通-排障”功能为一体，可实现对下水管道的疏通与清理，无需人工入井工作，自动化程度高，提高了安全性，同时可适应不同管径管道的疏通作业。CN106862196ACN106862196A权利要求书1/1页1.一种管道疏通机器人，其特征在于：包括由前向后依次设置的切削机构、行走机构和排障装置；所述切削机构用于搅碎管道内的阻塞物；所述行走机构包括可沿管道径向张开至与管道内壁接触，并用于使所述机器人沿管道纵向移动的行走轮；所述排障装置用于收集搅碎后的阻塞物并将其排出管道外。2.根据权利要求1所述的管道疏通机器人，其特征在于：所述切削机构包括沿管道轴向设置的钻头；所述钻头以可沿管道径向移动，且可绕管道轴线转动的方式设置。3.根据权利要求2所述的管道疏通机器人，其特征在于：所述切削机构还包括电机I、电机II、电机III和滚珠丝杆机构I；所述电机I的输出轴传动连接于所述钻头用于驱动钻头自转；所述滚珠丝杆机构I沿管道径向设置，滚珠丝杆机构I的丝杆通过所述电机II驱动自转，滚珠丝杆机构I的螺母与电机I相互固定；所述电机III沿管道轴向设置用于驱动滚珠丝杆机构I绕管道轴线转动。4.根据权利要求3所述的管道疏通机器人，其特征在于：所述行走机构的行走轮沿管道周向均匀分布多组，行走机构还包括电机IV以及用于将电机IV的动力传递至所述行走轮的减速传动机构；所述减速传动机构包括与电机IV输出轴传动连接的中心齿轮、与所述中心齿轮啮合并沿中心齿轮周向分布的多个分动齿轮、与所述分动齿轮同轴固定的主动锥齿轮、与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮以及用于在从动锥齿轮与行走轮之间传递动力的传动带。5.根据权利要求4所述的管道疏通机器人，其特征在于：所述行走机构还包括用于带动所述多个行走轮沿管道径向同步移动的管径调节装置；所述管径调节装置包括与行走轮一一对应的多个多连杆机构以及用于带动所述多连杆机构动作的滚珠丝杆机构II，所述行走轮包括前轮和后轮，所述前轮与后轮分别设置于多连杆机构中的两个铰接端。6.根据权利要求5所述的管道疏通机器人，其特征在于：所述行走机构还包括电机V，所述多连杆机构为四连杆机构，所述滚珠丝杆机构II的丝杆通过电机V驱动转动，滚珠丝杆机构II的螺母铰接于四连杆机构中的一个连杆以带动四连杆机构动作。7.根据权利要求6所述的管道疏通机器人，其特征在于：所述排障装置包括圆弧形的底座和固定于底座后端的挡板；所述挡板上分布有多个用于使污水透过的过孔。8.根据权利要求7所述的管道疏通机器人，其特征在于：所述底座由耐磨材料制作。9.根据权利要求8所述的管道疏通机器人，其特征在于：还包括用于控制切削机构和行走机构动作的控制系统；所述控制系统包括：超声波传感器，设置在所述切削机构与行走机构的连接处，用于采集机器人与堵塞物之间的距离；红外线传感器，设置在所述切削机构与行走机构的连接处，用于采集机器人与堵塞物之间的距离；CCD摄像机，设置在所述切削机构与行走机构的连接处，用于识别堵塞物的分布和类型；电机转速传感器，设置在所述电机I上，用于采集所述钻头的转速；压力传感器：设置在所述排障装置底座，用于采集排障装置所承载的堵塞物重量。2CN106862196A说明书1/4页管道疏通机器人技术领域[0001]本发明涉及管道疏通设备领域，具体为一种管道疏通机器人。背景技术[0002]环保越来越受到市政部门的重视，人们的环保意识也日益提高。城市污水排放是确保环境卫生、建设现代化文明城市极其重要的一环。然而，我国的城市排水管道的清淤工作还普遍处于人工作业的落后状态，这种清淤方式不仅劳动强度大，效率低，同时，管道内恶劣的环境以及管道内的毒气、毒水等有害物质将对作业人员造成很大危害，清淤过程中甚至会发生爆炸等伤亡事故。因此，研究开发用机器人进行排水管道的