1.一种管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,包括:
蠕动动力装置(1),包括蠕动基壳(11)、蠕动动力组件(12)、蠕动脚(13),所述蠕动动力组件(12)安装于所述蠕动基壳(11)、用于带动所述蠕动脚(13)往复摆动,用以实现蠕动行走;
蜿蜒动力装置(2),包括第一连接块(21)、中间过渡块(22)、第二连接块(23)、蜿蜒驱动器(24),所述第一连接块(21)与所述中间过渡块(22)转动连接、并通过一个所述蜿蜒驱动器(24)驱动旋转,所述中间过渡块(22)与所述第二连接块(23)转动连接、并通过一个所述蜿蜒驱动器(24)驱动旋转,以使所述第一连接块(21)和所述第二连接块(23)产生至少两个垂直维度的转动;相邻的两个所述蠕动动力装置(1)分别安装于所述第一连接块(21)和所述第二连接块(23);
作业装置(3),安装于所述蠕动动力装置(1)或所述蜿蜒动力装置(2);其包括作业基壳(31)、作业动力组件(32)、作业钻爪(33),所述作业动力组件(32)安装于所述作业基壳(31)、用于带动所述作业钻爪(33)转动,用以实现旋转清淤;
所述蠕动动力组件(12)包括蠕动动力电机(121)、第一连杆(122)、第二连杆(123)、第三连杆(124),所述第一连杆(122)、所述第二连杆(123)、所述第三连杆(124)依次首尾铰接,所述蠕动动力电机(121)用于驱动所述第一连杆(122)旋转,所述第一连杆(122)围绕一端转动,另一端通过所述第二连杆(123)带动所述第三连杆(124)摆动;
所述第三连杆(124)带动所述蠕动脚(13)摆动;
所述蠕动脚(13)用于接触管道壁面的位置正向摩擦力小于反向摩擦力;所述蠕动动力装置(1)包括设置于所述蠕动动力组件(12)和所述蠕动脚(13)之间的换向组件(14),所述换向组件(14)用于调转所述蠕动脚(13)的方向;
所述换向组件(14)包括载荷轴承(141)、转动座(142)、换向电机(143),所述蠕动动力组件(12)安装于所述载荷轴承(141)的内圈,所述转动座(142)安装于所述载荷轴承(141)的外圈;所述换向电机(143)安装于所述载荷轴承(141)的内圈,用于通过齿轮驱动所述转动座(142)旋转。
2.根据权利要求1所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,还包括随动装置(15),所述随动装置(15)包括底板连杆(151)和底板缓冲器(152),所述底板连杆(151)的两端和所述底板缓冲器(152)的两端分别铰接于所述换向组件(14)与所述蠕动脚(13);
所述底板连杆(151)为刚性件,所述底板缓冲器(152)能够弹性伸缩。
3.根据权利要求1所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述蠕动脚(13)包括腕部主体(131)、伸缩驱动器(132)、腕部底板(133),所述伸缩驱动器(132)安装于所述腕部主体(131);
所述腕部底板(133)设置啮合齿(1331)、所述伸缩驱动器(132)通过齿轮啮合于所述啮合齿(1331),以使所述腕部底板(133)相对于所述腕部主体(131)滑移伸缩。
4.根据权利要求1所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述蠕动动力装置(1)还包括侧边支撑装置(16),所述侧边支撑装置(16)包括滑动外伸装置(161)和支撑架(162),所述外伸装置(161)安装于所述蠕动基壳(11),用于驱动所述支撑架(162)沿径向移动,所述支撑架(162)能够顶在管道内壁实现支撑。
5.根据权利要求4所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述支撑架(162)包括支架座(1621)、伸缩支杆(1622)、铰接块(1623),若干所述铰接块(1623)相互铰接形成阵列,所述铰接块(1623)通过所述伸缩支杆(1622)连接于所述支架座(1621);
所述支架座(1621)安装于所述滑动外伸装置(161)。
6.根据权利要求5所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述滑动外伸装置(161)包括外伸驱动器(1611)、齿条杆(1612)、外伸缓冲件(1613),所述外伸驱动器(1611)安装于所述蠕动基壳(11),所述齿条杆(1612)滑动插装于所述蠕动基壳(11),所述外伸驱动器(1611)通过齿轮啮合于所述齿条杆(1612)实现驱动;
所述外伸缓冲件(1613)套装于所述齿条杆(1612),用于对所述支撑架(162)提供缓冲。
7.根据权利要求1所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述第一连接块(21)与所述中间过渡块(22)之间、所述中间过渡块(22)与所述第二连接块(23)之间分别设置限位转动盘(25)。
8.根据权利要求1所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述作业装置(3)还包括开合驱动件(34),所述开合驱动件(34)包括开合支座(341)、开合滑座(342)、开合拉杆(343)、伸缩轴杆(344);所述开合支座(341)能够由所述作业动力组件(32)驱动旋转;
所述伸缩轴杆(344)安装于所述开合支座(341)、用于驱动所述开合滑座(342)移动,所述开合拉杆(343)的一端铰接于所述开合滑座(342);
所述作业钻爪(33)包括至少设置两个,每个所述作业钻爪(33)铰接于所述开合支座(341),所述开合拉杆(343)的另一端铰接于所述作业钻爪(33);当所述开合滑座(342)移动时,通过所述开合拉杆(343)驱动所述作业钻爪(33)闭合与张开;
所述作业钻爪(33)闭合时能够拼接形成锥形钻头,所述作业钻爪(33)张开时能够实现扩张清堵;
所述作业钻爪(33)分别设置轴向压力传感器与径向压力传感器。
9.根据权利要求8所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述作业动力组件(32)包括设置于作业基壳(31)当中的作业电机(321)和作业齿轮(322),所述作业齿轮(322)用于啮合驱动所述开合支座(341)旋转。
10.根据权利要求1所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,还包括设置于所述作业装置(3)和所述蠕动动力装置(1)之间的矢量连接装置(4),所述矢量连接装置(4)包括矢量连接件(41)、矢量脖(42)和矢量驱动器(43),所述矢量脖(42)至少设置两段,所述矢量连接件(41)和所述矢量脖(42)相对转动连接,所述矢量脖(42)上设置外齿,每个所述矢量驱动器(43)对应一个所述矢量脖(42),并与所述矢量脖(42)上的外齿啮合传动,使所述矢量脖(42)转动;
两个所述矢量脖(42)之间的转轴、所述矢量连接件(41)与所述矢量脖(42)之间的转轴存在夹角,用于调节所述作业装置(3)的朝向。
11.根据权利要求1所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,还包括安装于所述蜿蜒动力装置(2)的尾部装置(5),所述尾部装置(5)与所述作业装置(3)分别位于两端;
所述尾部装置(5)的外形横截面朝向端部渐缩。
12.根据权利要求11所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述作业装置(3)和所述尾部装置(5)分别设置识别装置(6),所述识别装置(6)包括距离传感器(61)和/或摄像探头(62)。
13.根据权利要求11所述的管道清淤堵仿生蛇形机器人,其特征在于,所述蜿蜒动力装置(2)的外部罩设安装螺纹管(7),所述螺纹管(7)位于所述作业装置(3)与所述蠕动动力装置(1)之间、两个所述蠕动动力装置(1)之间、所述蠕动动力装置(1)与所述尾部装置(5)之间。