用于中央空调管道的分节式清洁机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及用于中央空调管道的分节式清洁机器人，推进模块的两端均设有行走模块；行走模块包括架体，转动式安装在架体内部的双向螺杆，旋在双向螺杆一端的头螺母，旋在双向螺杆另一端的尾螺母，沿着圆周方向均匀布置的多组剪状撑臂组件；清洁模块安装在行走模块上，呈伞状分布的多个张臂铰接在基板上，伞柄固定在基板上，伞柄的端部设有凸台，沿着伞柄轴向移动的活塞套装在伞柄上，套装在伞柄上的第一弹簧位于凸台和活塞之间，连接臂的一端铰接在活塞上，连接臂的另一端铰接在张臂上，毛刷铰接在张臂的端部。该清洁机器人能在管道内行走并清洁管道的内壁，属于管道内清洁的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
用于中央空调管道的分节式清洁机器人
本技术涉及管道内清洁的
，尤其涉及用于中央空调管道的分节式清洁机器人。
技术介绍
随着我国经济与科学技术的发展，中央空调的使用越来越多，目前，对于空调通风管道的清洁，采用人工清洁的方式危险性大、劳动量大、工作效率低、成本高，且粉尘对人体危害也极大，对于一些过小管径的通风管道，也无法进行人为的清洁，所以中央空调管道清洁机器人是一个新的研究方向，具有巨大的市场前景。目前已研制的管道机器人按驱动方式的不同可分为介质压差驱动、轮式驱动、爬行式驱动、腹壁式驱动、行走式驱动、蠕动式驱动和螺旋式驱动等7种，其中轮式管道机器人的驱动效率最高。《实验技术与管理》2014年第8卷第5期发表的“管道内行走机器人设计”一文公开了一种轮式管道机器人。设计为了在保证轮式管道机器人驱动效率与稳定性的前提下，进一步扩大机器人的管径适应范围，本文提出了在机器人轮腿结构中引入一种串联式双平行四边形机构方案。上述由于采用了轮式行走结构，因而明显存在下述不足：1、无法对垂直管道进行攀爬；2、无法很好适应弯管；3、对于管径发生变化的管道，可能会使机器人的轴心偏离管道轴线，导致其他接触部位无法很好接触。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种用于中央空调管道的分节式清洁机器人，该清洁机器人能在管道内行走并清洁管道的内壁。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：用于中央空调管道的分节式清洁机器人，包括推进模块，行走模块，清洁模块；推进模块的两端均设有行走模块；行走模块包括架体，转动式安装在架体内部的双向螺杆，旋在双向螺杆一端的头螺母，旋在双向螺杆另一端的尾螺母，沿着圆周方向均匀布置的多组剪状撑臂组件；剪状撑臂组件包括相互铰接的第一撑臂和第二撑臂，第一撑臂的一端铰接在头螺母上，第一撑臂的另一端通过弹性球与管道内壁相接触，第二撑臂的一端铰接在尾螺母上，第二撑臂的另一端通过弹性球与管道内壁相接触；清洁模块安装在行走模块上，清洁模块包括伞柄、活塞、毛刷、第一弹簧、基板、多个连接臂、多个张臂；呈伞状分布的多个张臂铰接在基板上，伞柄固定在基板上，伞柄的端部设有凸台，沿着伞柄轴向移动的活塞套装在伞柄上，套装在伞柄上的第一弹簧位于凸台和活塞之间，连接臂的一端铰接在活塞上，连接臂的另一端铰接在张臂上，毛刷铰接在张臂的端部。进一步的是：推进模块包括第一电机，单向螺杆，连接架，设置在连接架内部的驱动螺母，第一万向节，第二万向节；驱动螺母旋在单向螺杆上，第一万向节的一端连接在其中一个行走模块的架体上，第一万向节的另一端连接在连接架上，第一电机安装在另一个行走模块的架体上，第二万向节的一端连接在单向螺杆上，第二万向节的另一端与第一电机的输出端相接。推进模块可以带动上端的行走模块和下端的行走模块依次前进。进一步的是：架体包括头部平板，尾部平板，连接头部平板和尾部平板的连接框；连接框内设有用于剪状撑臂组件做张开与闭合动作的条状槽口，相互铰接的第一撑臂和第二撑臂穿过条状槽口。架体整体的结构简单，条状槽口能防止第一撑臂和第二撑臂晃动，使得第一撑臂和第二撑臂只能上下转动。进一步的是：行走模块还包括多组接触反馈组件和用于驱动双向螺杆旋转的第二电机，第二电机安装在架体上；第一撑臂的端部和第二撑臂的端部均安装有一组接触反馈组件；接触反馈组件包括收纳盒、弹性球、压力传感器、盒盖；压力传感器包括连接在一起的条状部和圆环部，压力传感器与第二电机信号连接，收纳盒设有空腔，压力传感器的圆环部置于收纳盒的空腔内，用于挤压压力传感器圆环部的弹性球放置在收纳盒的空腔，盒盖固定在收纳盒的端部，弹性球的一部分露出盒盖；每一组接触反馈组件的压力传感器的条状部安装在第一撑臂或第二撑臂上，每一组接触反馈组件的收纳盒铰接在第一撑臂或第二撑臂上。压力传感器可以反馈相应的信号，该反馈信号最终用来控制第二电机，然后第二电机最终驱动剪状撑臂组件持续防松还是持续张开。弹性球与管道的内壁相接触，同时，收纳盒是铰接在撑臂上的，收纳盒可以在一定范围内转动，更容易适应管道内的情况。进一步的是：清洁机器人还包括沿着圆周方向均匀布置的多组辅助支撑组件，辅助支撑组件包括基块、套筒、伸杆、导向轮、导向轮座、第二弹簧；基块固定在行走模块的架体上，套筒的端部设有端板，端板固定在基块上，伸杆的端部设有端块，导向轮座固定在端块上，导向轮转动式地安装在导向轮座上，第二弹簧套装在套筒上，伸杆插入套筒的内部，套筒的端板位于第二弹簧的一侧，伸杆的端块位于第二弹簧的另一侧。辅助支撑组件保证清洁机器人轴心稳定，保持整个清洁机器人在管道内不会晃动。进一步的是：伸杆的圆周侧面设有条状凸起，套筒内设有与伸杆及条状凸起相适应的通槽。条状凸起防止伸杆和套筒的相对转动，使得伸杆只能在套筒的通槽里直线来回移动。进一步的是：架体还包括辅助板，辅助板通过条状螺栓连接在架体上，辅助支撑组件的基块固定在辅助板上。辅助板可以用来安装相应的电机、辅助支撑组件及其他电气设备。进一步的是：清洁模块还包括第三电机和连接轴，第三电机安装在行走模块的架体上，连接轴的一端与第三电机的输出端连接，连接轴的另一端与基板连接。第三电机通过连接轴可以带动整个清洁模块整体转动。进一步的是：活塞包括一体制成的圆筒、圆台、多个侧块；圆台设置在圆筒的端部，侧块设置在圆筒的圆周侧面上，多个侧块沿着圆筒的圆周方向均匀分布，侧块上设有与连接臂铰接的通孔和用于连接臂转动的直槽。活塞的结构可实现连接臂的铰接和连接臂的转动进一步的是：毛刷通过铰接块铰接在张臂的端部，铰接块包括一体制成的圆筒和侧块，圆筒固定地套装在毛刷的毛刷轴上，侧块设置在圆筒的圆周侧面上，侧块上设有与张臂铰接的通孔和用于张臂转动的直槽。铰接块的结构可实现张臂与连接块的铰接和相对转动。总的说来，本技术具有如下优点：1、清洁模块能够自动适应管道半径的变化，无须人工更换不同尺寸规格的毛刷。2、清洁模块不存在死点，在工作过程中不会出现变径功能失效的情况。3、能保证毛刷时刻贴紧管道壁。4、清洁模块能够适应弯曲管道和平行直管道的环境。5、毛刷为非永久性固定，使用一段时间后，毛刷将会因摩擦而损坏，此时将毛刷从铰接块取下，可以通过更换毛刷的方法改善清洁效果，方便且高效。6、本清洁机器人可在管道内行走，可以是水平直管、水平弯管、水平变径直管、非水平直管、非水平弯管、非水平变径直管等管道，能适应管道半径变化的情况。能够稳定地在与地面成任何角度的圆形管道内进行移动，同时还能在一定范围内适应管径的变化，对于工作环境具有较强的适应性。附图说明图1是清洁机器人的结构示意图，未画出清洁模块。图2是行走模块处的结构示意图。图3是接触反馈组件与第一撑臂或第二撑臂的结构示意图。图4是辅助支撑组件的结构示意图。图5是套筒及端板的结构示意图。图6是伸杆及端块的结构示意图。图7是推进模块的结构示意图。图8是清洁模块的主视图。图9是清洁模块的立体图。图10是活塞的结构示意图。图11是张臂的结构示意图。图12是连接臂的结构示意图。图13是铰接块的结构示意图。图14是清洁机器人的结构示意图。其中，1为行走模块，2为推进模块，3为辅助支撑组件，4为清洁模块，1-1为接触反馈组件，1-2为第二撑臂，1-3为本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于中央空调管道的分节式清洁机器人，其特征在于：包括推进模块，行走模块，清洁模块；推进模块的两端均设有行走模块；行走模块包括架体，转动式安装在架体内部的双向螺杆，旋在双向螺杆一端的头螺母，旋在双向螺杆另一端的尾螺母，沿着圆周方向均匀布置的多组剪状撑臂组件；剪状撑臂组件包括相互铰接的第一撑臂和第二撑臂，第一撑臂的一端铰接在头螺母上，第一撑臂的另一端通过弹性球与管道内壁相接触，第二撑臂的一端铰接在尾螺母上，第二撑臂的另一端通过弹性球与管道内壁相接触；清洁模块安装在行走模块上，清洁模块包括伞柄、活塞、毛刷、第一弹簧、基板、多个连接臂、多个张臂；呈伞状分布的多个张臂铰接在基板上，伞柄固定在基板上，伞柄的端部设有凸台，沿着伞柄轴向移动的活塞套装在伞柄上，套装在伞柄上的第一弹簧位于凸台和活塞之间，连接臂的一端铰接在活塞上，连接臂的另一端铰接在张臂上，毛刷铰接在张臂的端部。

【技术特征摘要】
1.用于中央空调管道的分节式清洁机器人，其特征在于：包括推进模块，行走模块，清洁模块；推进模块的两端均设有行走模块；行走模块包括架体，转动式安装在架体内部的双向螺杆，旋在双向螺杆一端的头螺母，旋在双向螺杆另一端的尾螺母，沿着圆周方向均匀布置的多组剪状撑臂组件；剪状撑臂组件包括相互铰接的第一撑臂和第二撑臂，第一撑臂的一端铰接在头螺母上，第一撑臂的另一端通过弹性球与管道内壁相接触，第二撑臂的一端铰接在尾螺母上，第二撑臂的另一端通过弹性球与管道内壁相接触；清洁模块安装在行走模块上，清洁模块包括伞柄、活塞、毛刷、第一弹簧、基板、多个连接臂、多个张臂；呈伞状分布的多个张臂铰接在基板上，伞柄固定在基板上，伞柄的端部设有凸台，沿着伞柄轴向移动的活塞套装在伞柄上，套装在伞柄上的第一弹簧位于凸台和活塞之间，连接臂的一端铰接在活塞上，连接臂的另一端铰接在张臂上，毛刷铰接在张臂的端部。2.按照权利要求1所述的用于中央空调管道的分节式清洁机器人，其特征在于：推进模块包括第一电机，单向螺杆，连接架，设置在连接架内部的驱动螺母，第一万向节，第二万向节；驱动螺母旋在单向螺杆上，第一万向节的一端连接在其中一个行走模块的架体上，第一万向节的另一端连接在连接架上，第一电机安装在另一个行走模块的架体上，第二万向节的一端连接在单向螺杆上，第二万向节的另一端与第一电机的输出端相接。3.按照权利要求1所述的用于中央空调管道的分节式清洁机器人，其特征在于：架体包括头部平板，尾部平板，连接头部平板和尾部平板的连接框；连接框内设有用于剪状撑臂组件做张开与闭合动作的条状槽口，相互铰接的第一撑臂和第二撑臂穿过条状槽口。4.按照权利要求1所述的用于中央空调管道的分节式清洁机器人，其特征在于：行走模块还包括多组接触反馈组件和用于驱动双向螺杆旋转的第二电机，第二电机安装在架体上；第一撑臂的端部和第二撑臂的端部均安装有一组接触反馈组件；接触反馈组件包括收纳盒、弹性球、压力传感器、盒盖；压力传感器包括连接在一起的条状部和圆环部，压力传感器与第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东炜，黄浩翔，吴伟铨，谭嘉浩，黄显超，李嘉锐，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东,44