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专利号: 2019104666527
申请人: 南京涵铭置智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种管道清扫机器人,其特征在于,包括:

控制系统,包括行走系统、红外检测系统以及外部监控系统;

机器人本体,固定安装在机器人本体上的吸尘装置,固定安装在吸尘装置上的多个攀爬装置,固定安装在吸尘装置上的清扫装置,以及固定安装在攀爬装置上的液压装置;

所述控制系统中设置有控制器,所述吸尘装置和清扫装置电连控制器,所述红外检测系统为设置在机器人本体上的多个红外线传感器,所述控制器通过无线通讯模块连通外部监控系统,所述行走系统包括攀爬装置和液压装置;所述控制器通过红外检测系统和外部监控系统的数据控制行走系统;

所述多个攀爬装置包括:固定安装在吸尘装置连接架,铰接在连接架上的多个连接杆,铰接在连接杆另一端的移动履带组件,以及传动连接移动履带组件的举升座;

所述液压装置包括:固定安装在连接架上的铰接座,以及连接在铰接座上的液压缸,所述液压缸的内部设有活塞杆,所述活塞杆的一端连接举升座,所述连接架上开设有方形间隙,所述举升座的底部穿插在方形间隙中,所述举升座底部铰接有传动连杆,所述传动连杆的另一端连接移动履带组件;

所述移动履带组件为三个,所述移动履带组件包括:多个传动轴和套接在传动轴上的传动履带,所述传动轴的一端连接驱动马达;

当机器人在管道中行走检测到前方管道的形状或状态有变化时,红外检测系统中的所有红外线传感器对当前区域内的管道壁进行尺寸测量,同时也对当前移动履带组件的位置进行定位,并计算出移动履带组件相对于前方管道壁的相对距离,控制系统根据红外线传感器检测的数据,调整攀爬装置中驱动马达的转速,从而实现对机器人前进速度的控制;同时控制系统对单个攀爬装置中液压装置发送控制指令,液压缸内部的活塞杆带动举升座在方形间隙中滑行,举升座在滑行过程中带动举升座底部对称连接的两个传动连杆共同运动,传动连杆的另一端连接移动履带组件,共同运动多个传动连杆使移动履带组件位置的相对于管道壁上下移动,从而使液压装置带动移动履带组件相对于管道壁位置的完成精确地调整,使其攀爬装置中每个传动履带侧面紧贴管道壁,确保机器人在前进过程中避免出现在管道内部打滑或其它意外发生。

2.根据权利要求1所述的一种管道清扫机器人,其特征在于,所述吸尘装置包括:安装在机器人底部的真空泵,连接在真空泵一端的吸尘筒,以及通过软管连接真空泵的吸附装置。

3.根据权利要求1所述的一种管道清扫机器人,其特征在于,所述清扫装置固定安装在吸尘装置的吸尘口的一侧,包括:安装在吸尘口一侧的转动电机,连接转动电机输出轴的转盘,以及固定安装在转盘上的毛刷组件。

4.根据权利要求1所述的一种管道清扫机器人,其特征在于,所述吸尘装置的一侧设置有端子安插盒和摄像装置。

5.基于权利要求1所述一种管道清扫机器人的控制方法,其特征在于,应用于单一的管道中的单一工作方法,包括如下步骤:S1、将机器人放置在管道进入口的一端,红外检测系统对管道的尺寸和形状进行检测,并根据检测的数据调整液压装置从而对攀爬装置进行调整;

S2、机器人进入管道后,清扫装置开启,同时控制器控制真空泵对其进行吸尘;

S3、摄像装置在管道内对进行拍摄,并将清扫的状况发生给外部监控系统;

S4、外部监控系统通过与控制器的无线通信和摄像装置对清扫机器人进行遥控,遥控距离为0-200M;

S5、机器人出现障碍或者真空泵异常时通过控制器通过端子盒连接的信号线缆向外部发生警报信号,通知工作人员将机器人取出。

6.基于权利要求1所述一种管道清扫机器人的控制方法,其特征在于,适用于大型管道系统的多对多工作方法,包括如下步骤:A1、预先在要清理的管道和管道的交叉处的外侧设置位置传感器,并将各个节点处的位置传感器电连并通过总线连通计算机进行信息处理;

A2、多个清扫机器人分别以不同的管道进入管道壁内侧进行清理,清扫数据和距离通过无线电传送至计算机;

A3、当机器人第一次通过交叉处时,位置传感器向计算机进行通信,并标记次数,记录已清理路段,下一个通过该交叉处的机器人不开启清扫状态;

A4、当多个机器人同时汇聚在同一交叉口处时,计算机根据网络监测中的所有位置传感器节点标记的次数,判断哪些管道段还未清理,并查询网络中的所有机器人工作状态,指派机器人完成清理工作;

A5、未完成清理工作的管道段由机器人发送失败数据,并退出管道系统。