一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人制造技术

本发明专利技术提供一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人，通过独创式的在清洗机器人的外部设置可以弹性变形具有褶皱可以伸缩的柔性密封主体，解决了在管道清洗时管道内一般油污或者灰尘等污染较为严重，管道清洗机器人作为一种精密化运行的仪器缺少自我保护的问题，所述密封主体严密密封清洗机器人的同时并不影响机器人的运动。依据蚯蚓蠕动原理进行运动仿真，实现了在设置密封主体保护清洗机器人不受外部环境污染的前提下，清洗机器人可以自如进行前进或者后退运动。

An intelligent bionic peristaltic pipeline cleaning robot

The invention provides an intelligent bionic peristaltic pipeline cleaning robot. By setting a flexible sealing body which can be elastically deformed, wrinkled and retractable on the outside of the cleaning robot, the problem of serious pollution such as oil pollution or dust in the pipeline during pipeline cleaning is solved. As a precision running instrument, the pipeline cleaning robot lacks self-protection The sealing body tightly seals the cleaning robot without affecting the movement of the robot. According to the principle of earthworm peristalsis, the movement simulation is carried out, and the robot can move forward or backward freely on the premise of setting a sealed body to protect the robot from external environment pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人
本专利技术属于管道清洗机器人领域，具体地涉及一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人。
技术介绍
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。其应用十分广泛，例如公共场所的中央空调缺少清洗，在通风风管内甚至还有动物尸体，军团菌、大肠杆菌、溶血性链球菌及各种呼吸道疾病细菌、病毒性细菌大量孳生，严重危害着楼宇、地铁、医院和高档住宅的特定人群。国外发达国家中央空调管道清洗规范，法规健全。但中国在这方面还有一定的差距，同时也需要一种有效的清扫方法和工具。根据管道机器人的不同驱动模式，大致可以分为八种。第一种是流动式机器人，这类机器人没有驱动装置，只是随着管内流体流动，属于不需要消耗能源的被动型机器人，但是其运动模式相当有限。第二种是轮式机器人，这一类机器人广泛运用于管道检查工作，许多的商业机器人就是这一类型。第三种是履带式机器人，即用履带代替轮子。第四种是腹壁式机器人，这类机器人通过可以伸张的机械臂紧贴管道内壁，推动机器人前进。第五种是行走式机器人，这类机器人通过机械足运动，但是这类机器人需要大量驱动器，并且难以控制。第六种是蠕动式机器人，这类机器人像蚯蚓一样通过身体的伸缩前进。第七种是螺旋驱动式，即驱动机构做旋转运动，螺旋前进。第八种是蛇型机器人，这类机器人有许多关节，像蛇一样前行。申请号为CN201910191652.0的申请公开了一种具有可伸缩行走装置的管道机器人及其控制系统,可伸缩行走装置的管道机器人包括支架单元和装设于支架单元上的行走装置，行走装置与支架单元之间铰接电动推杆，通过电动推杆装置驱动行走装置沿着自身轴向来回伸缩实现管道机器人在管道内的固定，能够独立控制管道机器人的伸缩幅度以适应管壁内的环境，但上述管道机器人结构复杂，且可伸缩行走装置需要对称设置，因此在一些非规则变化的管壁内受力并不平衡，会产生倾覆或者难于正常直线行走的危险。申请号为CN201910356697.9的申请文件公开了一种柔性管道机器人，包括转弯机构以及在转弯机构两端对称设置的行走机构，行走机构包括伸缩变径机构适应管壁大小，且通过铰接在圆盘上设置的支撑杆利用类似支架结构实现柔性管道机器人在一些非规则变化的管壁内的支撑以及行走，上述柔性管道机器人结构简单功能实用，但由于其圆盘以及支撑杆铰接的连接形式不稳定，因此结构虽然变化能力强可以适应不同管道环境但结构稳定性差容易产生结构崩塌，工作时振动过多也不稳定。可见现有技术中的管道清洗机器人智能化程度不高，在适应不同大小以及不同形状的圆形或者方形管道方面具有缺陷，不能根据管道内的实际作业工况智能进行自动化调节，且在管道清洗时管道内一般油污或者灰尘等污染较为严重，管道清洗机器人作为一种精密化运行的仪器缺少自我保护的装置，在清洗过几次管道后管道清洗机器人的各部件之间密封性、润滑、转动配合等方面会由于脏污附着或者进入灰尘出现机械结构不能正常运行问题。
技术实现思路
本专利技术克服以上缺陷提供一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人，通过独创式的在清洗机器人的外部设置可以弹性变形具有褶皱可以伸缩的柔性密封主体，解决了在管道清洗时管道内一般油污或者灰尘等污染较为严重，管道清洗机器人作为一种精密化运行的仪器缺少自我保护的问题，所述密封主体严密密封清洗机器人的同时并不影响机器人的运动。依据蚯蚓蠕动原理进行运动仿真，实现了在设置密封主体保护清洗机器人不受外部环境污染的前提下，清洗机器人可以自如进行前进或者后退运动。一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人，其特征在于：包括带有伸缩褶皱的密封主体以及在所述密封主体内被全包围的清洗机器人主体，在所述清洗机器人主体的前端设置有清洗喷射装置，在所述清洗机器人主体的后端设置有可旋转的擦拭装置，在所述清洗机器人主体上还设置有控制中心；所述清洗喷射装置包括180°旋转喷头，以及一端与所述旋转喷头相连通另一端固定在所述清洗机器人主体上的清洗管道，所述清洗管道的一端穿透所述密封主体与所述清洗机器人主体连通，在所述清洗管道穿透所述密封主体的位置处设置可以相互配合卡接在一起的第一密封圈以及第二密封圈，所述第一密封圈以及所述第二密封圈均套接在所述清洗管道上，且所述第一密封圈以及所述第二密封圈分别设置在所述密封主体的内外两侧，所述密封主体为柔性材质使得所述第一密封圈以及所述第二密封圈可以在所述密封主体的两侧实现密封卡接配合；所述密封主体为轴向可弹性变形的材质，所述清洗机器人主体包括头部、尾部以及连接所述头部与所述尾部的连接部，所述连接部为可伸缩连接部，所述头部上设置有头部主体以及围绕所述头部主体设置的头部足，所述头部足包括头部足端以及连接所述头部足端并与所述头部主体固定连接的头部足伸缩杆，所述尾部上设置有尾部主体以及围绕所述尾部主体设置的尾部足，所述尾部足包括尾部足端以及连接所述尾部足端并与所述尾部主体固定连接的尾部足伸缩杆。当所述清洗机器人进入所述清洗管道前所述头部足伸缩杆、连接部以及所述尾部足伸缩杆所述均处于收缩状态，使用者将所述清洗机器人放入所述清洗管道内后开启所述清洗机器人，所述尾部足伸缩杆在所述控制中心的控制下伸展并推动所述密封主体的相应部分抵接所述清洗管道的内壁，之后所述连接部伸长并带动所述头部向前移动，所述连接部伸长到一定长度后所述头部足伸缩杆在所述控制中心的控制下伸展并推动所述密封主体的相应部分抵接所述清洗管道的内壁，之后所述尾部足伸缩杆收缩并由所述连接部的伸缩带动前进，往复循环上述操作实现清洗机器人的前进运动优选的，所述第一密封圈上沿圆周均匀设置有至少3个凸起，所述第二密封圈上沿圆周均匀设置有至少3个凹槽，所述凸起与所述凹槽过盈配合实现第一密封圈以及第二密封圈的卡接。优选的，所述密封主体的材质为橡胶材质，所述密封主体的厚度为5-10mm。优选的，所述头部足伸缩杆、连接部以及所述尾部足伸缩杆上均设置有杆内应力传感器，所述杆内应力传感器与所述控制中心连接，当所述头部足伸缩杆或所述尾部足伸缩杆伸展并使所述密封主体的一部分抵接所述清洗管道内壁时，所述应力传感器可以通过测量所述头部足伸缩杆或所述尾部足伸缩杆杆内应力大小判断抵接程度，避免清洗机器人产生意外滑动。优选的，所述头部足至少设置有3个，并围绕所述头部主体均匀设置，所述尾部足伸缩杆至少设置有3个，并围绕所述尾部主体均匀设置。优选的，所述头部主体为正方体的主体结构，所述头部足设置为八个，并均匀分布在所述头部主体的正方体主体结构周围，所述尾部主体为正方体的主体结构，所述尾部足设置为八个，并均匀分布在所述尾部主体的正方体主体结构周围，以方便所述清洗机器人在所述控制中心的调控下正常通过日常的各种清洗管道；当需要通过普通圆形清洗管道或者正方形清洗管道时，所述控制中心控制八个所述头部足的头部足伸缩杆的伸或缩长度均一致以及控制八个所述尾部足的尾部足伸缩杆的伸或缩长度均一致，当需要通过普通长方形清洗管道时，所述控制中心控制八个所述头部足的头部足伸缩杆的伸或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人，其特征在于：/n包括带有伸缩褶皱的密封主体以及在所述密封主体内被全包围的清洗机器人主体，在所述清洗机器人主体的前端设置有清洗喷射装置，在所述清洗机器人主体的后端设置有可旋转的擦拭装置，在所述清洗机器人主体上还设置有控制中心；所述清洗喷射装置包括180°旋转喷头，以及一端与所述旋转喷头相连通另一端固定在所述清洗机器人主体上的清洗管道，所述清洗管道的一端穿透所述密封主体与所述清洗机器人主体连通，在所述清洗管道穿透所述密封主体的位置处设置可以相互配合卡接在一起的第一密封圈以及第二密封圈，所述第一密封圈以及所述第二密封圈均套接在所述清洗管道上，且所述第一密封圈以及所述第二密封圈分别设置在所述密封主体的内外两侧，所述密封主体为柔性材质使得所述第一密封圈以及所述第二密封圈可以在所述密封主体的两侧实现密封卡接配合；/n所述密封主体为轴向可弹性变形的材质，所述清洗机器人主体包括头部、尾部以及连接所述头部与所述尾部的连接部，所述连接部为可伸缩连接部，所述头部上设置有头部主体以及围绕所述头部主体设置的头部足，所述头部足包括头部足端以及连接所述头部足端并与所述头部主体固定连接的头部足伸缩杆，所述尾部上设置有尾部主体以及围绕所述尾部主体设置的尾部足，所述尾部足包括尾部足端以及连接所述尾部足端并与所述尾部主体固定连接的尾部足伸缩杆。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能仿生蠕动式管道清洗机器人，其特征在于：
包括带有伸缩褶皱的密封主体以及在所述密封主体内被全包围的清洗机器人主体，在所述清洗机器人主体的前端设置有清洗喷射装置，在所述清洗机器人主体的后端设置有可旋转的擦拭装置，在所述清洗机器人主体上还设置有控制中心；所述清洗喷射装置包括180°旋转喷头，以及一端与所述旋转喷头相连通另一端固定在所述清洗机器人主体上的清洗管道，所述清洗管道的一端穿透所述密封主体与所述清洗机器人主体连通，在所述清洗管道穿透所述密封主体的位置处设置可以相互配合卡接在一起的第一密封圈以及第二密封圈，所述第一密封圈以及所述第二密封圈均套接在所述清洗管道上，且所述第一密封圈以及所述第二密封圈分别设置在所述密封主体的内外两侧，所述密封主体为柔性材质使得所述第一密封圈以及所述第二密封圈可以在所述密封主体的两侧实现密封卡接配合；
所述密封主体为轴向可弹性变形的材质，所述清洗机器人主体包括头部、尾部以及连接所述头部与所述尾部的连接部，所述连接部为可伸缩连接部，所述头部上设置有头部主体以及围绕所述头部主体设置的头部足，所述头部足包括头部足端以及连接所述头部足端并与所述头部主体固定连接的头部足伸缩杆，所述尾部上设置有尾部主体以及围绕所述尾部主体设置的尾部足，所述尾部足包括尾部足端以及连接所述尾部足端并与所述尾部主体固定连接的尾部足伸缩杆。

【专利技术属性】
技术研发人员：张利，
申请(专利权)人：徐州鑫科机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32