[实用新型]多功能管道清洁机器人

权利要求书

1、一种多功能管道清洁机器人，其特征在于：包括车体(1)、控制臂(2)、多功能臂(3)和远程调控装置(4)，控制臂(2)与多功能臂(3)组成一个主从随动伺服装置；

车体(1)两侧均安装有车轮；

用于控制多功能臂(3)转动方位的控制臂(2)由底座(31)、转盘位置传感器(32)、转盘(33)、支撑架(34)、多个依次活动式关节连接的支臂、多个关节位置传感器、操作员控制手柄(38)和毛刷或喷嘴方位指示头(40)组成；转盘(33)设置于底座(31)上并可绕底座(31)转动；所有关节位置传感器分别设置于支臂关节处，以便输出两相邻支臂间的相对转角；关节位置传感器输出信号及转盘位置传感器(32)的输出信号均送至程调控装置(4)；转盘位置传感器(32)设置于底座(31)上，用于测量转盘(33)和底座(31)之间的相对转角，与支撑架(34)连接的支臂可绕支撑架(34)转动，关节位置传感器用于测量此支臂和支撑架(34)之间的相对转角，最末端支臂活动连接有毛刷或喷嘴方位指示头(40)；

用于管道清扫、攀越障碍的多功能臂(3)装在车体(1)上，由底座(9)、转盘(10)、转盘电机(8)、转盘位置传感器(7)、支座(11)、齿轮箱(13)、多个依次活动式关节连接的支臂、多个位置传感器及与支臂数目相同的电机、毛刷22或喷嘴(41)、毛刷驱动电机(21)组成；转盘(10)设置于底座(9)上并可绕底座(9)转动；转盘位置传感器(7)设置于底座(9)上用于测量转盘(10)和底座(9)之间的相对转角；与支座(11)连接的支臂可绕支座(11)转动，其关节位置传感器用于测量此支臂和支座(11)之间的相对转角，最末端支臂通过铰接与毛刷轴相联；所有关节位置传感器及电机分别设置于支臂关节处及支臂上，以便控制支臂多自由度转动并输出两相邻支臂间的相对转角，毛刷驱动电机(21)通过齿轮箱(24)驱动毛刷(22)绕其中心轴转动；

远程调控装置(4)包括功率放大器、微处理器、液晶显示器(30)、以及电源装置，所有控制信号、视频信号、通讯信号和电源供应都通过该接口与远程调控装置(4)相连，远程调控装置(4)接收来自控制臂(2)和多功能臂(3)的各个关节的位置传感器的信号，微处理器根据这些信号通过PID或其它控制算法形成相应指令，该指令通过功率放大器驱动多功能臂(3)的各个电机，从而使该臂末端移动到由方位指示头(40)所指定的方位；对中弹簧(20)通过上臂(19)与毛刷(22)相连。

2、根据权利要求1所述的多功能管道清洁机器人，其特征在于：控制臂(2)的支臂数目为2，包括下臂(36)、上臂(39)，关节位置传感器包括分别设置于下臂(36)、上臂(39)上的下臂位置传感器(35)、上臂位置传感器(37)，下臂(36)可以绕支撑架(34)转动，下臂位置传感器(35)用于测量下臂(36)和支撑架(34)之间的相对转角；上臂(39)可以绕下臂(36)转动，上臂位置传感器(37)用于测量上臂(39)和下臂(36)之间的相对转角；多功能臂(3)的支臂数目为2，包括下臂(15)、上臂(19)，关节位置传感器包括分别设置于下臂(15)、上臂(19)上的下臂位置传感器(12)和上臂位置传感器(17)，电机包括电机(14、16)，分别通过齿轮箱(13、18)驱动下臂(15)绕支座(11)转动、上臂(19)绕下臂(15)转动。

3、根据权利要求1或2所述的多功能管道清洁机器人，其特征在于：毛刷(22)的两端装有导轮(23)，该导轮(23)的中心装有轴承，导轮(23)可以绕毛刷(22)的中心轴自由转动。

4、根据权利要求3所述的多功能管道清洁机器人，其特征在于：导轮(23)的直径略小于毛刷(22)的直径。

5、根据权利要求1或2所述的多功能管道清洁机器人，其特征在于：设有对中弹簧(20)，毛刷(22)中心轴可以绕铰接中心轴转动，对中弹簧(20)通过上臂(19)与毛刷(22)的轴相连。

6、根据权利要求1或2所述的多功能管道清洁机器人，其特征在于：多功能臂(3)的最末端支臂上装有摄像头(25)和照明灯(26)。

7、根据权利要求1或2所述的多功能管道清洁机器人，其特征在于：车体(1)上装有气源接口(27)，后部装有电缆接口(5)和气源接口(6)，外部气源通过管路与气源接口(6)相连，接口(27)与气源接口(6)之间通过气源开关(43)以控制气源的输送。