一种自主式管道疏通机器人及疏通方法技术

本发明专利技术提供一种自主式管道疏通机器人，包括驱动头、承载机身、伸缩驱动机构、行走机构及驱动电路，驱动头至通过万向铰链与承载机身前端面和后端面相互铰接，行走机构通过伸缩驱动机构与承载机身外表面铰接，驱动电路嵌于承载机身内，并分别与驱动头、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具电气连接。其疏通方法包括硬件装配和疏通作业两个步骤。本发明专利技术系统构成结构简单，环境适应能能力强，可有效满足对不同下水道内堵塞清理作业的需要，运行自动化程度高，在有效提高管道疏通作业效率的同时，也可有效的防止疏通设备在管道内部发生堵塞而无法回收情况发生，极大的提高了设备运行的安全性。

An autonomous pipeline dredging robot and dredging method

【技术实现步骤摘要】
一种自主式管道疏通机器人及疏通方法
本专利技术涉及一种自主式管道疏通机器人及疏通方法，属勘测

技术介绍
目前在诸如下水道、通风管道、物料输送管道等众多管设备运行中，极易因物料沉积等因素而导致管道内部发生堵塞，从而严重影响管道设备运行效率和稳定性的同时，另极易造成管道爆裂等安全事故，而针对这一问题，当前主要是通过机械式疏通、高压气流、高压液体流及机械振荡等方式进行管道清理，这些传统的疏通方式虽然一定程度可以满足使用的需要，但疏通作业效率低下、有效疏通距离小，并极易因管道弯曲等因素影响疏通效果，同时也极易造成大量的资源浪费和疏通走也能耗等成本也相对较高，难以有效满足实际工作的需要。因此针对这一现状，需要开发一种下水道污泥采样机构及相应的采样方法，以满足实际使用的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供本专利技术提供一种自主式管道疏通机器人。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自主式管道疏通机器人，包括驱动头、承载机身、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具及驱动电路，其中驱动头至两个，分别通过万向铰链与承载机身前端面和后端面相互铰接，承载机身为柱状密闭腔体结构，且外表面均布至少两条导流槽，导流槽环绕承载机身轴线均布，行走机构至少四个，环绕承载机身轴线均布在承载机身外表面，并通过伸缩驱动机构与承载机身外表面铰接，伸缩驱动机构两端分别与承载机身及行走机构铰接，且伸缩驱动机构轴线与承载机身轴线呈0°—90°夹角并相交，压力传感器与伸缩驱动机构数量一致，每个伸缩驱动机构与行走机构连接位置处均设一个压力传感器，监控摄像头、照明灯具均至少两个，且一个监控摄像头和一个照明灯具构成一个工作组，每个驱动头侧表面均设一个工作组，且工作组轴线与驱动头轴线平行分布，驱动电路嵌于承载机身内，并分别与驱动头、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具电气连接。进一步的，所述的驱动头包括承载基体、主切削刃、辅助切削刃、导流管、负压泵、回转驱动机构，其中所述承载基体为轴线与水平面平行分布的圆台状密闭腔体结构，其前端面直径为后端面直径的1/10—1/3，所述主切削刃、辅助切削刃均至少三条，且每一条主切削刃后端面均与一条辅助切削刃后端面铰接，其中各主切削刃通过回转驱动机构与主切削刃侧表面滑动连接并环绕承载基体轴线均布，且各主切削刃前端面相交，交点位于承载基体轴线上并位于承载基体前端面至少5毫米，所述辅助切削刃通过回转驱动机构与承载基体后端面滑动连接，并环绕承载基体轴线均布，且所述辅助切削刃前端面位于承载机身外侧并与承载机身外表面滑动连接，所述承载基体内设隔板，并通过隔板将承载基体从前至后依次分为回流腔和射流腔，其中所述回流腔对应的承载基体前端面和侧表面均布若干透孔，射流腔对应的承载基体后端面均布至少两个射流口，所述射流口与承载机身侧表面的导流槽同轴分布，所述负压泵嵌于射流腔内，并通过导流管分别与回流腔和各射流口相互连通，所述负压泵、回转驱动机构均与驱动电路电气连接。进一步的，所述的伸缩驱动机构、行走机构对应的承载机身侧表面设定位槽，且当伸缩驱动机构轴线与承载机身轴线夹角为0°时，行走机构嵌于定位槽内，且行走机构与承载机身外表面平齐分布。进一步的，所述的伸缩驱动机构为扭转连杆结构、电动伸缩杆结构、液压伸缩杆结构、气压伸缩杆机构及弹簧伸缩杆结构中的任意一种；所述行走机构为万向轮式结构、履带式结构及万向球结构中的任意一种。进一步的，所述的承载机身至少一节，且当承载机身为两节及两节以上时，相邻承载机身间通过万向铰链铰接。进一步的，所述的驱动电路为基于工业单片机为基础的电路系统，且驱动电路上另设至少一个卫星定位模块、至少一个RFID射频通讯模块、至少一个无线网络通讯模块及至少一个电源模块。进一步的，所述的电源模块与基于工业单片机为基础的电路系统间分别位于不同的承载机身内。一种自主式管道疏通机器人的管道疏通方法，包括如下步骤：S1，硬件装配，首先根据待检测管道长度、管道类型及管径对构成本专利技术的驱动头、承载机身、伸缩驱动机构的机构进行选型，然后对选项后构成本专利技术的驱动头、承载机身、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具及驱动电路进行装配，并通过驱动电路与外部控制电路建立电路连接、数据连接；S2,疏通作业，完成S1步骤后，将组装后本专利技术放入待疏通管道内，然后通过伸缩驱动机构调整行走机构的位置，使得各行走机构与管壁连接，然后驱动行走机构运行，从事使本专利技术沿管道轴线方向行进，行进过程中通过压力传感器全程检测行走机构与管壁间压力，灵活调整行走机构与承载机身间位置，满足不同管径作业的需要，同时由监控摄像头、照明灯具构成的工作组对管道内环境进行全程监控，并当运行至堵塞位置时，同时驱动前端面和后端面位置的驱动头运行，首先由主切削刃对管道内堵塞物进行粉碎，粉碎后得堵塞物则在负压泵驱动下通过透孔进入到回流腔体内，然后再通过射流口直接排放到驱动头后方，同时由承载机身侧表面的导流槽对粉碎后堵塞物进行导流收集，从而达到管道疏通的目的。进一步的，所述的S2步骤中，承载机身两端的两个驱动头的主切削刃运行方向相反。本专利技术系统构成结构简单，集成化、模块化及自动化程度高，环境适应能能力强，可有效满足对不同下水道内堵塞清理作业的需要，运行自动化程度高，在有效提高管道疏通作业效率的同时，也可有效的防止疏通设备在管道内部发生堵塞而无法回收情况发生，极大的提高了设备运行的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术设备结构示意图；图2为本专利技术疏通方法法流程意图。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1和2所示的一种自主式管道疏通机器人，包括驱动头1、承载机身2、伸缩驱动机构3、行走机构4、压力传感器5、监控摄像头6、照明灯具7及驱动电路8，其中驱动头1至两个，分别通过万向铰链9与承载机身1前端面和后端面相互铰接，承载机身1为柱状密闭腔体结构，且外表面均布至少两条导流槽10，导流槽10环绕承载机身1轴线均布，行走机构4至少四个，环绕承载机身2轴线均布在承载机身2外表面，并通过伸缩驱动机构3与承载机身2外表面铰接，伸缩驱动机构3两端分别与承载机身2及行走机构4铰接，且伸缩驱动机构3轴线与承载机身2轴线呈0°—90°夹角并相交，压力传感器5与伸缩驱动机构3数量一致，每个伸缩驱动机构3与行走机构4连接位置处均设一个压力传感器5，监控摄像头6、照明灯具7均至少两个，且一个监控摄像头6和一个照明灯具7构成一个工作组，每个驱动头1侧表面均设一个工作组，且工作组轴线与驱动头1轴线平行分布，驱动电路8嵌于承载机身1内，并分别与驱动头1、伸缩驱动机构3、行走机构4、压力传感器5、监控摄像头6、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主式管道疏通机器人，其特征在于：所述的自主式管道疏通机器人包括驱动头、承载机身、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具及驱动电路，其中所述驱动头至两个，分别通过万向铰链与承载机身前端面和后端面相互铰接，所述承载机身为柱状密闭腔体结构，且外表面均布至少两条导流槽，所述导流槽环绕承载机身轴线均布，所述行走机构至少四个，环绕承载机身轴线均布在承载机身外表面，并通过伸缩驱动机构与承载机身外表面铰接，所述伸缩驱动机构两端分别与承载机身及行走机构铰接，且伸缩驱动机构轴线与承载机身轴线呈0°—90°夹角并相交，所述压力传感器与伸缩驱动机构数量一致，每个伸缩驱动机构与行走机构连接位置处均设一个压力传感器，所述监控摄像头、照明灯具均至少两个，且一个监控摄像头和一个照明灯具构成一个工作组，每个驱动头侧表面均设一个工作组，且工作组轴线与驱动头轴线平行分布，所述驱动电路嵌于承载机身内，并分别与驱动头、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种自主式管道疏通机器人，其特征在于：所述的自主式管道疏通机器人包括驱动头、承载机身、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具及驱动电路，其中所述驱动头至两个，分别通过万向铰链与承载机身前端面和后端面相互铰接，所述承载机身为柱状密闭腔体结构，且外表面均布至少两条导流槽，所述导流槽环绕承载机身轴线均布，所述行走机构至少四个，环绕承载机身轴线均布在承载机身外表面，并通过伸缩驱动机构与承载机身外表面铰接，所述伸缩驱动机构两端分别与承载机身及行走机构铰接，且伸缩驱动机构轴线与承载机身轴线呈0°—90°夹角并相交，所述压力传感器与伸缩驱动机构数量一致，每个伸缩驱动机构与行走机构连接位置处均设一个压力传感器，所述监控摄像头、照明灯具均至少两个，且一个监控摄像头和一个照明灯具构成一个工作组，每个驱动头侧表面均设一个工作组，且工作组轴线与驱动头轴线平行分布，所述驱动电路嵌于承载机身内，并分别与驱动头、伸缩驱动机构、行走机构、压力传感器、监控摄像头、照明灯具电气连接。2.根据权利要求1所述的一种自主式管道疏通机器人，其特征在于：所述的驱动头包括承载基体、主切削刃、辅助切削刃、导流管、负压泵、回转驱动机构，其中所述承载基体为轴线与水平面平行分布的圆台状密闭腔体结构，其前端面直径为后端面直径的1/10—1/3，所述主切削刃、辅助切削刃均至少三条，且每一条主切削刃后端面均与一条辅助切削刃后端面铰接，其中各主切削刃通过回转驱动机构与主切削刃侧表面滑动连接并环绕承载基体轴线均布，且各主切削刃前端面相交，交点位于承载基体轴线上并位于承载基体前端面至少5毫米，所述辅助切削刃通过回转驱动机构与承载基体后端面滑动连接，并环绕承载基体轴线均布，且所述辅助切削刃前端面位于承载机身外侧并与承载机身外表面滑动连接，所述承载基体内设隔板，并通过隔板将承载基体从前至后依次分为回流腔和射流腔，其中所述回流腔对应的承载基体前端面和侧表面均布若干透孔，射流腔对应的承载基体后端面均布至少两个射流口，所述射流口与承载机身侧表面的导流槽同轴分布，所述负压泵嵌于射流腔内，并通过导流管分别与回流腔和各射流口相互连通，所述负压泵、回转驱动机构均与驱动电路电气连接。3.根据权利要求1所述的一种自主式管道疏通机器人，其特征在于：所述的伸缩驱动机构、行走机构对应的承载机身侧表面设定位槽，且当伸缩驱动机构轴线与承载...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗平平，
申请(专利权)人：台州市岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33