一种新型通风管道清洗机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型通风管道清洗机器人，包括移动小车和分别安装于移动小车上的清洗作业装置、主动避障装置、照明装置、通信装置，该包括分别为上述各装置供电的电源，以及控制各装置工作的控制器。本实用新型专利技术采用WiFi通信，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，支持视频数据的传输，通信距离也很远。本实用新型专利技术在编写控制小车前进方向的程序的时候，加入了过流保护，防止突然的方向变动，对电机产生伤害，本实用新型专利技术采用升降杆、机械臂和小车形成三角形，结构更加稳定，而且方便控制清洗高度。本实用新型专利技术配备了洒水器和吸尘器提高了清洗性能。本实用新型专利技术考虑了车宽因素，采用双超声波测距，提高了避障能力。

A new type of ventilating pipe cleaning robot

【技术实现步骤摘要】
一种新型通风管道清洗机器人
本技术涉及机器人，特别涉及一种新型通风管道清洗机器人。
技术介绍
中央空调、排烟抽风系统等长期使用后，灰尘、污垢、细菌等会积聚在通风管道内部，不但影响系统的工作，还会促成螨虫的滋生；附着在室内机的细菌随送风系统吹回室内，污染室内的空气、传播疾病，严重影响人们身心健康。人长期呆在空调房里，就会患空调综合症(头晕、乏力，免疫力下降，俗称空调病)，还容易感染皮肤病。因此需要定期清洗通风管道。但高楼内空调管道纵横交错、管路复杂，有大口径的总管和小口径的支管，管道截面有矩形管和圆形管，不同管径和不同形状的管道之间构成有阶梯接口、锥形接口、圆弧弯道、“L”直角弯道、“T”或“Y”岔道等规格繁多，非人力所能及，而且人爬进管道清洗也不符合劳动卫生规范，所以需采用专用的机器人进行清洗和消毒。另外中央空调、排烟抽风系统等在无数次的重复运行中，空气中夹杂的大量尘埃和液态烟雾就会层层包裹散热片，并严重堵塞散热片之间微小空隙，影响散热片的散热，从而导致冷凝器压力升高，压缩机马达电流增大，运行时间成倍延长，耗电量显著增加。因此清洗空调可保护压缩机，延长使用寿命，降低能耗，改善制冷效果。
技术实现思路
本技术目的是：提供一种新型通风管道清洗机器人，用于中央空调、工厂排烟抽风系统的通风管道清洗。本技术的技术方案是：一种新型通风管道清洗机器人，包括移动小车和分别安装于移动小车上的清洗作业装置、主动避障装置、照明装置、通信装置，该包括分别为上述各装置供电的电源，以及控制各装置工作的控制器。优选的，所述移动小车包括车体及其两侧安装的履带，两个履带分别由独立电机驱动。优选的，所述清洗作业装置包括清扫机、吸尘器和洒水器，所述洒水器包括水泵及其连接的喷头。优选的，所述清扫机固定于清洗臂上，所述清洗臂由升降杆支撑，升降杆竖直固定于移动小车上，清扫机上安装有两个水平的清洗刷。优选的，所述移动小车上还安装有水箱和污垢箱，水箱用于对洒水器供水，污垢箱收集吸尘器和清扫机产生污垢，所述污垢箱和水箱通过一条过滤管道连接，利用重力过滤污垢箱中的水至水箱。优选的，所述主动避障装置包括两个分别安装于移动小车车体两边的超声波传感器，当超声波传感器检测到有障碍物危险时则关闭前进功能，此时小车仅可以后退或者转弯，当进入安全距离后，重新开启前进功能。优选的，所述通信装置采用WIFI通信模块，WIFI配置为STA模式，上电后默认连接到遥控器WIFI通信模块，用于接收遥控器的控制指令，WIFI通信模块通过串口与单片机进行数据传输，波特率为115200。优选的，所述遥控器通过向主控制系统发送控制指令，操控清洗车的行进以及清洗作业装置的工作；遥控器包括单片机及分别与其连接的操控杆、按键、开关、WIFI通信模块和电源模块。优选的，所述操控杆采用了双轴摇杆，操控时会产生x轴和y轴两个轴的位移信号。优选的，所述单片机连接了4个开关和2个按键，开关用于控制清洗车的照明灯、清扫机、吸尘器和洒水器，按键用于控制升降杆的升和降。本技术的优点是：1、本技术采用WiFi通信，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，支持视频数据的传输，通信距离也很远。2、本技术在编写控制小车前进方向的程序的时候，加入了过流保护，防止突然的方向变动，对电机产生伤害。3、本技术采用升降杆、机械臂和小车形成三角形，结构更加稳定，而且方便控制清洗高度。4、本技术配备了洒水器和吸尘器提高了清洗性能。5、本技术考虑了车宽因素，采用双超声波测距，提高了避障能力。附图说明下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：图1为本技术所述的新型通风管道清洗机器人的结构示意图；图2为本技术所述的新型通风管道清洗机器人主控制系统结构图；图3为本技术所述的控制器系统结构框图；图4为本技术所述的按键、开关电路图。具体实施方式如图1和2所示，本技术所揭示的新型通风管道清洗机器人，包括移动小车和分别安装于移动小车上的清洗作业装置、主动避障装置、照明装置、通信装置，该包括分别为上述各装置供电的电源，以及控制各装置工作的控制器。所述移动小车包括车体及其两侧安装的履带，两个履带分别由独立电机驱动。这些模块协调工作才能保证机器人在空调管道内能够稳定运行,并顺利完成清扫任务。所述清洗作业装置包括清扫机、吸尘器和洒水器，所述洒水器包括水泵及其连接的喷头。所述清扫机固定于清洗臂上，所述清洗臂由升降杆支撑，升降杆竖直固定于移动小车上，清扫机上安装有两个水平的清洗刷。所述移动小车上还安装有水箱和污垢箱，水箱用于对洒水器供水，污垢箱收集吸尘器和清扫机产生污垢，所述污垢箱和水箱通过一条过滤管道连接，利用重力过滤污垢箱中的水至水箱。所述主动避障装置包括两个分别安装于移动小车车体两边的超声波传感器，当超声波传感器检测到有障碍物危险时则关闭前进功能，此时小车仅可以后退或者转弯，当进入安全距离后，重新开启前进功能。本技术具体实施方式如下。1.1移动方式的选择目前常见的管道清洗机机器人主要采用的是车轮式移动结构,其爬坡能力弱，易打滑，不适用于圆形管道，载重能力差。因此本技术所采用的是履带式结构，两侧履带由独立电机驱动来实现机器人的移动，其载重能力强，着地面积大，不易打滑，运行速度缓慢，能适应多种路面，非常适合应用于管道清洗。1.2清洗作业装置设计以往的管道清洗机器人主要是通过清扫机和大功率吸尘器来清洗管道的，清洗能力较差，且功率高。本技术中加入了洒水器，并改进了清扫机和吸尘器结构。给小车配备了一台12V的358型水泵，喷头方式洒水，利用水溶解灰尘和其他污垢，有益于清扫机和吸尘器将污垢清除，因此对清扫机和吸尘器的功率要求大大降低，同时提高清洗能力。清洗刷固定于清洗臂上，清洗臂由升降杆支撑，形成一个稳定的三角形结构，通过调节升降杆控制清洗高度。这种结构相较于舵机控制的清扫机结构更加稳定、牢固。升降杆采用了12V直流减速升降杆，最低升降速度仅有5mm/s，安装尺寸105mm，行程50mm，可支持清洗臂大角度调整。清洗小车一次携带水的重量有限，为了提高水的利用率，本技术中将污垢缸与水缸用一条过滤管道连接，利用重力过滤。经测试，此种方式能提高水的利用率30％～70％。1.3主动避障装置本技术采用的是超声波避障，考虑到车宽因素，在清洗车的左右两边各安装一个HC-SR04超声波传感器。HC-SR04超声波传感器测距的原理是：传感器发送一段超声波，超声波遇到障碍物后反射回来，只要测量超声波一来一回的时间，再结合声速即可计算得到障碍物的距离。当检测到有障碍物危险时则关闭前进功能，此时小车仅可以后退或者转弯，当进入安全距离后，重新开启前进功能。主动避障装置能避免因通信延迟和操作失误导致的小车失控。1.4通信设备该清洗车采用无线通信方式，使清洗车在行进时不再需要拖着一根重重的电缆。清洗小车配置WIFI通信模块。WIFI配置为STA模式，上电后默认连接到遥控器WIFI通信模块，用于接收遥控器的控制指令。WIFI通信模块通过串口与单片机进行数据传输，波特率为115200。2.1超声波测距HC-SR04超声波传感器一共有4个端口：VCC、GND、TRIG、ECHO。工作时，单片机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型通风管道清洗机器人，其特征在于：包括移动小车和分别安装于移动小车上的清洗作业装置、主动避障装置、照明装置、通信装置，还包括分别为上述各装置供电的电源，以及控制各装置工作的控制器；所述清洗作业装置包括清扫机、吸尘器和洒水器，所述洒水器包括水泵及其连接的喷头；所述清扫机固定于清洗臂上，所述清洗臂由升降杆支撑，升降杆竖直固定于移动小车上，清扫机上安装有两个水平的清洗刷；所述主动避障装置包括两个分别安装于移动小车车体两边的超声波传感器，当超声波传感器检测到有障碍物危险时则关闭前进功能，此时小车仅可以后退或者转弯，当进入安全距离后，重新开启前进功能。

【技术特征摘要】
1.一种新型通风管道清洗机器人，其特征在于：包括移动小车和分别安装于移动小车上的清洗作业装置、主动避障装置、照明装置、通信装置，还包括分别为上述各装置供电的电源，以及控制各装置工作的控制器；所述清洗作业装置包括清扫机、吸尘器和洒水器，所述洒水器包括水泵及其连接的喷头；所述清扫机固定于清洗臂上，所述清洗臂由升降杆支撑，升降杆竖直固定于移动小车上，清扫机上安装有两个水平的清洗刷；所述主动避障装置包括两个分别安装于移动小车车体两边的超声波传感器，当超声波传感器检测到有障碍物危险时则关闭前进功能，此时小车仅可以后退或者转弯，当进入安全距离后，重新开启前进功能。2.根据权利要求1所述的新型通风管道清洗机器人，其特征在于：所述移动小车包括车体及其两侧安装的履带，两个履带分别由独立电机驱动。3.根据权利要求1所述的新型通风管道清洗机器人，其特征在于：所述移动小车上还安装有水箱和污垢箱，水箱用于对洒水器供水，污垢箱收集吸尘器和清扫机产生污垢，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄颖，李妍，马殿雨，顾少燃，方二喜，谭洪，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32