一种管道清淤机器人[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 109465257 A(43)申请公布日 2019.03.15

(21)申请号 201811431778.2(22)申请日 2018.11.28

(71)申请人 吴寒蕊

地址 310015 浙江省杭州市上城区鸥江公

寓6幢3单元401室(72)发明人 吴寒蕊　

(74)专利代理机构 上海宣宜专利代理事务所

(普通合伙) 31288

代理人 刘君(51)Int.Cl.

B08B 9/049(2006.01)B08B 13/00(2006.01)

权利要求书2页 说明书3页 附图1页

CN 109465257 A(54)发明名称

一种管道清淤机器人(57)摘要

本发明公开了一种管道清淤机器人，包括清淤模块、清淤角度调整模块、传动模块、行走模块、排污模块、支撑模块和控制系统，所述控制系统控制着所述清淤模块、清淤角度调整模块、传动模块、行走模块、排污模块、支撑模块，所述清淤模块与所述清淤角度调整模块连接，所述清淤角度调整模块与所述支撑模块的前端部外侧连接，所述传动模块与所述支撑模块连接，所述行走模块与所述传动模块连接，所述排污模块安装在所述支撑模块的壳体结构的内部圆形通道内，所述排污模块的前端与所述清淤模块连接，所述排污模块的末端设置有真空泵装置。本发明管道机器人能够适应复杂的管道内部环境，进行多方位的清淤，工作稳定，不易堵塞，能够实现管道高速清淤。

CN 109465257 A

权　利　要　求　书

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1.一种管道清淤机器人，包括清淤模块(1)、清淤角度调整模块(2)、传动模块(3)、行走模块(4)、排污模块(5)、支撑模块(6)和控制系统，其特征在于，控制系统控制着所述清淤模块(1)、清淤角度调整模块(2)、传动模块(3)、行走模块(4)、排污模块(5)、支撑模块(6)，所述清淤模块(1)与所述清淤角度调整模块(2)连接，所述清淤角度调整模块(2)与所述支撑模块(6)的前端部外侧连接，所述传动模块(3)与所述支撑模块(6)连接，所述行走模块(4)与所述传动模块(3)连接，所述排污模块(5)安装在所述支撑模块(6)的壳体结构的内部圆形通道内，所述排污模块(5)的前端与所述清淤模块(1)连接，所述排污模块(5)的末端设置有真空泵装置；所述清淤模块(1)包括清淤盘(1-1)、传动齿轮(1-2)、齿轮架(1-3)；所述清淤角度调整模块(2)包括多组并联布置的电动推杆装置；所述排污模块(5)包括柔性排污管道和所述真空吸附装置，所述柔性排污管道穿过所述支撑模块(6)的所述内部圆形通道，然后与所述齿轮结构(1-1-2)固定连接；所述传动模块(3)包括传动连杆(3-1)及液压驱动杆(3-2)，所述传动连杆(3-1)的一端与所述支撑模块(6)铰接连接，所述传动连杆(3-1)的另一端与所述行走模块(4)铰接连接，所述液压驱动杆(3-2)的一端与所述支撑模块(5)铰接连接，所述液压驱动杆(3-2)的另一端与所述传动连杆(3-1)中部铰接连接；所述行走模块(4)由两组并行履带结构组成。

2.根据权利要求1所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述清淤盘(1-1)的形状为圆盘状，所述清淤盘(1-1)的前端设置多个清淤叶片(1-1-1)，所述清淤盘(1-1)的末端固定设置有齿轮结构(1-1-2)，所述齿轮结构(1-1-2)与多个传动齿轮(1-2)啮合，所述传动齿轮(1-2)安装在所述齿轮架(1-3)的齿轮轴上，所述齿轮结构(1-1-2)、多个所述传动齿轮(1-2)和所述齿轮架(1-3)构成行星轮系。

3.根据权利要求2所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述清淤模块(1)从前端至后端设置有贯穿孔，所述贯穿孔用于布置和连接所述排污模块(5)的柔性排污管道。

4.根据权利要求3所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述贯穿孔设置为穿过所述清淤盘(1-1)的圆心，并且贯穿所述齿轮结构(1-1-2)，所述排污模块(5)的柔性排污管道固定在所述齿轮结构(1-1-2)的外端面上。

5.根据权利要求4所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述真空泵装置设置在所述柔性排污管道的末端，用于将所述柔性排污管道的内部产生负压，从而抽离所述清淤盘(1-1)破碎的淤塞物质。

6.根据权利要求5所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述控制系统控制所述清淤角度调整模块(2)的并联布置的电动推杆，可以实现所述清淤模块(1)不同清淤作业角度的调整。

7.根据权利要求6所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述控制系统控制所述液压驱动杆(3-2)运动，带动所述传动连杆(3-1)的另一端向远离所述支撑模块(6)的方向摆动，所述传动连杆(3-1)的摆动带动所述行走模块(4)向远离所述支撑模块(6)的方向运动，从而使得所述行走模块(4)抵靠着淤塞管道的内壁。

8.根据权利要求7所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：每一组所述履带结构由履带和履带轮组成，多组所述行走模块(4)呈圆周均匀排列在所述支撑模块(6)上。

9.根据权利要求8所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述排污模块(5)的柔性排污管道的直径小于等于所述贯穿孔的直径。

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权　利　要　求　书

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10.根据权利要求9所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述柔性排污管道为波纹管、软管中一种。

11.根据权利要求10所述的一种管道清淤机器人，其特征在于：所述传动齿轮(1-2)由驱动装置驱动，所述驱动装置固定在所述支撑模块(6)上，所述驱动装置有所述控制系统控制。

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说　明　书一种管道清淤机器人

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技术领域

[0001]本发明涉及管道机器人技术领域，具体涉及一种管道清淤机器人

背景技术

[0002]管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。

[0003]随着人们生活水平的提高，下水管道极易被各种生活垃圾、餐饮垃圾堵塞，人工清淤作业工作环境差，工作效率低，作业环境危险系数大。本发明提出了一种管道清淤机器人。

发明内容

[0004]本发明的主要目的在于提供一种管道清淤机器人，管道机器人能够适应复杂的管道内部环境，进行多方位的清淤，工作稳定，不易堵塞，能够实现管道高速清淤。[0005]为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种管道清淤机器人，包括清淤模块、清淤角度调整模块、传动模块、行走模块、排污模块、支撑模块和控制系统，其特征在于，所述控制系统控制着所述清淤模块、清淤角度调整模块、传动模块、行走模块、排污模块、支撑模块，所述清淤模块与所述清淤角度调整模块连接，所述清淤角度调整模块与所述支撑模块的前端部外侧连接，所述传动模块与所述支撑模块连接，所述行走模块与所述传动模块连接，所述排污模块安装在所述支撑模块的壳体结构的内部圆形通道内，所述排污模块的前端与所述清淤模块连接，所述排污模块的末端设置有真空泵装置；所述清淤模块包括清淤盘、传动齿轮、齿轮架；所述清淤角度调整模块包括多组并联布置的电动推杆装置；所述排污模块包括柔性排污管道和所述真空吸附装置，所述柔性排污管道穿过所述支撑模块的所述内部圆形通道，然后与所述齿轮结构外端面固定连接；所述传动模块包括传动连杆及液压驱动杆，所述传动连杆的一端与所述支撑模块铰接连接，另一端与所述行走模块铰接连接，所述液压驱动杆的一端与所述支撑模块铰接连接，另一端与所述传动连杆中部铰接连接；所述行走模块由两组并行履带结构组成。[0006]优选地，所述清淤盘的形状为圆盘状，所述清淤盘的前端设置多个清淤叶片，所述清淤盘的末端固定设置有齿轮结构，所述齿轮结构与多个传动齿轮啮合，所述传动齿轮安装在所述齿轮架的齿轮轴上，所述齿轮结构、多个所述传动齿轮和所述齿轮架构成行星轮系。

[0007]优选地，所述清淤模块从前端至后端设置有贯穿孔，所述贯穿孔用于连接所述排污模块的排污管道。[0008]优选地，所述贯穿孔设置为穿过所述清淤盘的圆心，并且贯穿所述齿轮结构，所述排污模块固定在所述齿轮结构上。[0009]优选地，所述真空泵装置设置在所述柔性排污管道的末端，用于将所述柔性排污

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管道的内部产生负压，从而抽离所述清淤盘破碎的淤塞物质。[0010]优选地，所述控制系统控制所述清淤角度调整模块的并联布置的电动推杆，可以实现所述清淤模块不同清淤作业角度的调整。[0011]优选地，所述控制系统控制所述液压驱动杆运动，带动所述传动连杆的另一端向远离所述支撑模块的方向摆动，所述传动连杆的摆动带动所述行走模块向远离所述支撑模块的方向运动，从而使得所述行走模块抵靠着淤塞管道的内壁。[0012]优选地，所述履带结构由履带和履带轮组成，多组所述行走模块呈圆周均匀排列在所述支撑模块上。[0013]优选地，所述排污模块的排污管道的直径小于等于所述贯穿孔的直径。[0014]优选地，所述柔性排污管道为波纹管、软管中一种。[0015]优选地，所述传动齿轮由驱动装置驱动，所述驱动装置固定在所述支撑模块上，所述驱动装置有所述控制系统控制。

附图说明

[0016]图1是管道清淤机器人结构整体结构示意图。[0017]图2是管道清淤机器人结构清淤模块结构示意图。[0018]图3是管道清淤机器人结构行走模块结构示意图。[0019]其中，1—清淤模块，1-1—清淤盘，1-1-1—清淤叶片，1-1-2—齿轮结构，1-2—传动齿轮，1-3—齿轮架，2—清淤角度调整模块，3—传动模块，3-1—传动连杆，3-2—液压驱动杆，4—行走模块，5—排污模块，6—支撑模块。具体实施方式

[0020]以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。[0021]参见图1-图3，本发明提供的一种管道清淤机器人，包括清淤模块1、清淤角度调整模块2、传动模块3、行走模块4、排污模块5、支撑模块6和控制系统。[0022]控制系统控制着清淤角度调整模块2、传动模块3、行走模块4、排污模块5、支撑模块6的正常运行，控制系统的操作由人工操作。[0023]清淤模块1与清淤角度调整模块2连接，清淤角度调整模块2与支撑模块5的前端部外侧连接，传动模块3与支撑模块6连接，行走模块4与传动模块3连接，排污模块5安装在支撑模块6的壳体结构的内部圆形通道内，排污模块5的前端与清淤模块1连接，排污模块5的末端设置有真空泵装置。

[0024]清淤模块1包括清淤盘1-1、传动齿轮1-2、齿轮架1-3。清淤盘1-1为大致圆盘的形状，清淤盘1-1的前端设置多个清淤叶片1-1-1，为了方便破碎管道淤塞物质，清淤叶片1-1-1沿着清淤盘1-1的半径方向均匀排布，并且清淤叶片1-1-1靠近清淤盘1-1圆心的一端高于清淤叶片1-1-1的另一端。清淤盘1-1的末端固定设置有齿轮结构1-1-2，齿轮结构1-1-2与多个传动齿轮1-2啮合，传动齿轮1-2安装在齿轮架1-3的齿轮轴上，齿轮结构1-1-2、多个传动齿轮1-2和齿轮架1-3构成行星轮系，并且传动齿轮1-2由驱动装置驱动，驱动装置固定在支撑模块6上，驱动装置有控制系统控制。

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清淤模块1从前端至后端设置有贯穿孔，该贯穿孔用于连接排污模块5的柔性排污

管道；该贯穿孔具体设置为穿过清淤盘的圆心，并且贯穿齿轮结构1-1-2，排污模块5固定在齿轮结构1-1-2上，排污模块5的柔性排污管道的直径小于等于贯穿孔的直径，方便排污模块5吸走由清淤盘1-1破碎的淤塞物质。[0026]为了清除多个方位的淤塞，清淤角度调整模块2包括多组并联布置的电动推杆，控制系统控制电动推杆的运动，从而实现清淤模块1不同清淤作业角度的调整。[0027]排污模块5包括柔性排污管道和真空泵装置，柔性排污管道为常见的波纹管、软管中一种。柔性排污管道穿过支撑模块6的内部圆形通道，然后与齿轮结构1-1-2固定连接。真空泵装置设置在柔性排污管道的末端，用于将柔性排污管道的内部产生负压，从而抽离清淤盘1-1破碎的淤塞物质。

[0028]为了适应不同大小直径的管道，传动模块3包括传动连杆3-1及液压驱动杆3-2，传动连杆3-1的一端与支撑模块6铰接连接，另一端与行走模块4铰接连接；液压驱动杆3-2的一端与支撑模块6铰接连接，另一端与传动连杆3-1的中部连接，在淤塞的管道直径较大时，控制系统控制液压驱动杆3-2伸长运动，从而带动传动连杆3-1的另一端向远离支撑模块6的方向摆动，传动连杆3-1的摆动带动行走模块4向远离支撑模块6的方向运动，从而抵靠着管道的内壁。传动模块3有多组，每一组传动模块3控制一组行走模块4。[0029]行走模块4由两组并行履带结构组成，履带结构由履带和履带轮组成，多组行走模块4呈圆周均匀排列在支撑模块6上。

[0030]管道清淤机器人的工作原理为：管道清淤机器人放置在淤塞管道的管口，控制系统控制传动模块3的液压驱动杆3-2伸缩运动，带动行走模块4运动以至于抵靠管道的内壁，控制系统控制行走模块4运行，行走模块4带动管道清淤机器人在管道内行走，然后到达淤塞位置，控制系统控制清淤模块1和排污模块5运行，清淤盘1-1发生转动，从而破碎淤塞物质，真空泵装置启动使得排污模块5的柔性排污管道产生负压，清淤盘1-1破碎的淤塞物质经过清淤盘1-1、排污管道排除淤塞管道；当需要调整清淤角度时，由控制系统控制清淤角度调整模块2的多组并联电动推杆产生不同的伸缩运动，从而实现清淤角度调整。[0031]不用人工下到管道中，就能实现淤塞疏通，节约了人工成本，提高了工作效率。[0032]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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说　明　书　附　图

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图2

图3

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