一种吹扫型管道清理机器人的制作方法

专利2025-05-03  18


本技术涉及管道清洁机器人,具体为一种吹扫型管道清理机器人。


背景技术:

1、管道清洁是指对各种类型的管道系统进行清洗和除污的过程。管道系统广泛应用于建筑物、工业设施、供水系统、污水处理厂等领域,长期使用后会积累污垢、沉积物、藻类、细菌等,影响管道的正常运行和水质安全。管道清洁的目的是恢复管道的流量、保持水质、预防堵塞和维护管道系统的正常运行。

2、目前市面上通用的管道清洁机器人多是采用轮式驱动的前进方式,在碰到油污或润滑油污染的光滑管道内壁时,由于轮式驱动的摩擦系数太小,使得管道机器人在管壁上容易产生打滑的现象,从而使其前进困难,甚至无法继续移动,进而造成清洁效果较差且清洁耗时更久,同时在打滑的情况下,机器人需要更多的能量来克服摩擦,以继续前进,这将导致机器人的能耗增加,降低了其工作效率和续航能力,因此,提出一种吹扫型管道清理机器人解决上述问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种吹扫型管道清理机器人,具备采用蠕行方式驱动前行,有效提高抓壁附着力的同时,不会对前进动力产生影响,结构紧凑、占用空间小、能够随时调节附着力大小适应不同材质的管道与不同的管内环境要求、清洁效果好等优点,解决了在碰到油污或润滑油污染的光滑管道内壁时,传统轮式驱动管道机器人的摩擦系数太小,使得在管壁上容易产生打滑的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种吹扫型管道清理机器人,包括清洁总成;

3、所述清洁总成包括爬行机构、吹扫模块、动力电池与通信模块;

4、所述吹扫模块装配于所述爬行机构的前端处,所述动力电池与通信模块装配于所述爬行机构的后端处;

5、所述吹扫模块包括主体外壳、前后爪伸缩模块、中间伸缩模块和导向机构;所述前后爪伸缩模块设有两组且分别位于主体外壳的前端处和后端处,所述前后爪伸缩模块装配于所述主体外壳内,所述中间伸缩模块装配于所述主体外壳内且与所述前后爪伸缩模块连接;所述导向机构装配于所述主体外壳内;

6、所述吹扫模块为蠕动前进方式并用于带动清洁总成在管内前进后退;所述爬行机构用于对管壁进行吹扫清洁;所述动力电池与通信模块内设置有单片机、通信模块和动力电池模块,所述动力电池与通信模块用于对清洁总成提供控制信号与行进动力。

7、进一步,所述前后爪伸缩模块包括设置于主体外壳内的伸缩外壳,所述伸缩外壳内设有电机架,所述电机架上装配设有伺服电机,所述伺服电机输出端连接设有旋转舵盘,所述旋转舵盘上沿其圆心环绕连接设有若干连接轴座,每个所述连接轴座的另一端均连接设有伸缩光轴,所述伸缩光轴贯穿伸缩外壳延伸至主体外壳的外部,每个所述伸缩光轴的端部均连接有行进足。

8、进一步,所述中间伸缩模块包括装配设于主体外壳内的安装座,所述安装座一侧装配设有伺服舵机,所述伺服舵机输出端连接有齿轮;所述安装座上还滑动设有齿条,所述齿条与所述齿轮螺纹啮合,所述齿条端部连接有推进架,所述推进架的另一端与所述前后爪伸缩模块通过螺栓件相连接。

9、进一步,所述导向机构包括沿所述主体外壳圆心环绕设置的承重光轴,所述承重光轴装配在所述主体外壳内壁上,每个所述承重光轴内均滑动连接有直线轴承,所述主体外壳内壁还环绕设有轴座,所述直线轴承的另一端延伸至轴座内与所述主体外壳相连接,主体外壳外部还沿其圆心环绕设有若干支撑滑轮。

10、进一步,所述吹扫模块包括吹扫外壳,所述吹扫外壳内沿其圆心环绕开设有若干进风口,所述吹扫外壳内装配设有无刷风机,所述吹扫外壳的内壁形成有风道,所述风道与所述无刷风机的出风端相邻;所述吹扫外壳内还装配设有减速电机,所述减速电机输出端连接有若干旋转尼龙刷,若干所述旋转尼龙刷沿所述吹扫外壳圆心呈环绕设置;所述风道的出口端处还设有若干毛条。

11、进一步,所述动力电池与通信模块内设置的动力电池模块为锂离子电池模组,所述通信模块电连接有hm i无线控制器。

12、与现有技术相比,本申请的技术方案具备以下有益效果:

13、1、该吹扫型管道清理机器人,通过设置的爬行机构内的前后爪伸缩模块、中间伸缩模块和导向机构的蠕动运动配合,实现了在管道内采用蠕动的方式进行前进,同时配合吹扫模块的清洁,最终实现通过蠕动前进方式对管道内壁进行清洁,相较于传统的轮式驱动管道机器人,本申请的机器人可以通过利用前后爪伸缩模块的定位,配合中间伸缩模块的推进,实现与管道内壁的密切接触和抓壁附着并进行前进;这种附着方式可以有效地提高机器人在光滑内壁上的摩擦力,增强其牵引力和稳定性,蠕行方式驱动机器人的前进不依赖于管道内壁的摩擦系数,即使在油污或润滑油污染的光滑内壁上,蠕行机器人仍能保持良好的前进能力,不会因为摩擦系数的降低而产生打滑,整体机动性能更强。

14、2、该吹扫型管道清理机器人,通过设置的爬行机构、吹扫模块和动力电池与通信模块的模块化装配设置,通过设置在动力电池与通信模块内的动力电池部分和通信模块,实现了驱动电机一体化,整体结构更为紧凑,占用空间小,可以适用于更小管径的管道清洁,适用范围广。

15、3、该吹扫型管道清理机器人,通过前后爪伸缩模块和中间伸缩模块之间的联动配合,以及设置的导向机构对该清洁机器人提供的结构支撑,通过前后爪伸缩模块的伺服电驱动控制行进足的伸缩行程,配合动力电池与通信模块内的通信控制,使得该申请的管道机器人可以随时节附着力大小,以用于适应不同材质的管道和不同的管内环境要求。



技术特征:

1.一种吹扫型管道清理机器人,其特征在于:包括清洁总成;

2.根据权利要求1所述的一种吹扫型管道清理机器人,其特征在于:所述前后爪伸缩模块(12)包括设置于主体外壳(11)内的伸缩外壳(121),所述伸缩外壳(121)内设有电机架,所述电机架上装配设有伺服电机(122),所述伺服电机(122)输出端连接设有旋转舵盘(123),所述旋转舵盘(123)上沿其圆心环绕连接设有若干连接轴座(124),每个所述连接轴座(124)的另一端均连接设有伸缩光轴(125),所述伸缩光轴(125)贯穿伸缩外壳(121)延伸至主体外壳(11)的外部,每个所述伸缩光轴(125)的端部均连接有行进足(126)。

3.根据权利要求1所述的一种吹扫型管道清理机器人,其特征在于:所述中间伸缩模块(13)包括装配设于主体外壳(11)内的安装座(131),所述安装座(131)一侧装配设有伺服舵机(132),所述伺服舵机(132)输出端连接有齿轮(133);所述安装座(131)上还滑动设有齿条(134),所述齿条(134)与所述齿轮(133)螺纹啮合,所述齿条(134)端部连接有推进架(135),所述推进架(135)的另一端与所述前后爪伸缩模块(12)通过螺栓件相连接。

4.根据权利要求1所述的一种吹扫型管道清理机器人,其特征在于:所述导向机构(14)包括沿所述主体外壳(11)圆心环绕设置的承重光轴(141),所述承重光轴(141)装配在所述主体外壳(11)内壁上,每个所述承重光轴(141)内均滑动连接有直线轴承(142),所述主体外壳(11)内壁还环绕设有轴座,所述直线轴承(142)的另一端延伸至轴座内与所述主体外壳(11)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种吹扫型管道清理机器人,其特征在于:所述吹扫模块(2)包括吹扫外壳(21),所述吹扫外壳(21)内沿其圆心环绕开设有若干进风口(22),所述吹扫外壳(21)内装配设有无刷风机(23),所述吹扫外壳(21)的内壁形成有风道(24),所述风道(24)与所述无刷风机(23)的出风端相邻;所述吹扫外壳(21)内还装配设有减速电机(25),所述减速电机(25)输出端连接有若干旋转尼龙刷(26),若干所述旋转尼龙刷(26)沿所述吹扫外壳(21)圆心呈环绕设置;所述风道(24)的出口端处还设有若干毛条(27)。

6.根据权利要求1所述的一种吹扫型管道清理机器人,其特征在于:所述动力电池与通信模块(3)内设置的动力电池模块为锂离子电池模组,所述通信模块电连接有hmi无线控制器。


技术总结
本技术涉及一种吹扫型管道清理机器人,包括清洁总成;清洁总成包括爬行机构、吹扫模块、动力电池与通信模块;吹扫模块装配于爬行机构的前端处,动力电池与通信模块装配于爬行机构的后端处。该吹扫型管道清理机器人,通过设置的爬行机构内的前后爪伸缩模块、中间伸缩模块和导向机构的蠕动运动配合,实现了在管道内采用蠕动的方式进行前进,配合吹扫模块的清洁,实现通过蠕动前进方式对管道内壁进行清洁,相较于传统的轮式驱动管道机器人,本申请的机器人可以通过利用前后爪伸缩模块的定位,配合中间伸缩模块的推进,实现与管道内壁的密切接触和抓壁附着并进行前进,即使在油污或润滑油污染的光滑内壁上,蠕行机器人仍能保持良好的前进能力。

技术研发人员:魏斯,彭涛,刘明星,刘鑫,曹燕妮,彭璟,熊焰斌,张瑞,王葱,郑宝剑
受保护的技术使用者:武汉汉口机床厂
技术研发日:20231129
技术公布日:2024/7/25
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