[发明专利]一种矩形截面管道清扫机器人结构

说明书

本发明公开了一种矩形截面管道清扫机器人结构，结构其主体包括：清洁机构、清洁机构机架、履带、履带伸缩机构、履带伸缩机构机架、导轮机构、清扫刷。通过履带伸缩机构对履带的位置、倾角进行调整控制，以适应不同尺寸的管道；当尺寸发生变化时，清洁机构的竖向变位装置可以对清扫刷的上下位置进行调整，使其和管道壁保持最佳的清扫距离，提高清扫效果，同时横向变位装置还可以实现清扫刷的左右移动清扫，增加了清扫范围，省去了更换不同型号清扫刷的过程；通过两侧导轮增加该结构在管道中的接触点，大大提高了结构在管道中运行的稳定性；上述机构提高了矩形截面管道清扫机器人适用范围，节省了时间精力，降低了清扫成本。

技术领域

本发明涉及一种矩形截面管道清扫机器人的结构，尤其涉及一种可适应不同尺寸矩形截面管道的清扫机器人结构。

背景技术

日常生活中，管道随处可见，其中矩形管的应用亦不在少数，尤其是楼宇中央空调送风管道等。管道经过长时间使用,管道内会出现不同程度的污垢，不仅降低管道的输送能力,而且还会对管道本身造成不良影响，如果是输送室内气体的管道还可能会严重影响人们的身体健康。通过人工进行管道清扫，不仅工作量大，而且清扫效率也很低，甚至有的管道是人工无法触及的，此时如果对无法直接触及的管道部分进行直接拆卸清洗的话不仅成本高费时费力，而且二次安装还会影响管道的密封性能。因此，采用放置清洁机器人的方法进行清洗，是一种较好的解决办法。不过，问题是管道截面尺寸并不唯一，尤其是一些场合中，存在大量不同尺寸的管道混用的情况，此时想要取得很好的清洁效果，对于使用一般的清扫机器人结构的机器人来说，由于尺寸的改变，要想取得理想的效果，可能需要对一些部件进行更换比如清洁刷，甚至某些情况下需要更换机器人，因此对常规管道机器人来说，要应对管道的尺寸不尽相同的情况，并非一件容易实现的事情。因此，为了解决上述问题，就需要设计一种能够随管道截面大小而发生自适应改变的管道清扫机器人结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：设计一种能够适应一定尺寸的变化，且截面为矩形的管道清扫机器人结构。

一种矩形截面管道清扫机器人结构由清洁机构、清洁机构机架、履带、履带伸缩机构、履带伸缩机构机架、导轮机构、清扫刷组成。

该清扫机器人工作时，首先通过履带伸缩机构中的步进电机带动其丝杠运动，进而带动履带伸缩机构中的连杆系运动，通过调整履带的位置完成履带和管壁的良好贴合。在履带伸缩机构机架上设计了一个导轮机构，导轮机构中弹簧杆一端固定在履带伸缩机构机架上，另一端可以在固定在履带伸缩机构机架上的导轨上滑动，导轮固定在外支撑杆一端，内支撑杆、外支撑与杆弹簧杆两两固定构成一个可以变动的三角形结构，该机构使导轮可以在不同截面尺寸情况下，由于弹力作用都能与管壁贴合，同时与上下履带一同形成6个接触位置，确保了机器人的运动平稳性同时还可以起到缓冲作用。清扫刷由双轴马达驱动，它位于清扫机构中的清扫刷固定架中，并用合页进行固定。清扫机构由横向变位装置和竖向变位装置组成，使清扫刷可在清扫空间内进行上下左右运动，扩大清扫范围。所述的竖向变位装置，由曲柄连杆、步进电机、导柱、导套、装有双轴马达的清扫刷固定架构成，当需要调整清扫刷的竖直位置时，步进电机驱动曲柄连杆运动：当步进电机逆时针转动时(以图中垂直纸面向里)，曲柄逆时针转动，安装在清洁机构机架上的导套和安装在清扫刷固定架上的导柱形成了一个竖直方向的移动副，所以连杆可以带动刷子竖向移动，这时上下刷子间距离增大，即机器人的刷子可以适应高度更大的管道。反之，当步进电机顺时针转动时，上下刷子间的距离减小，用来适应高度较小的管道。所述的横向变位装置固定在履带伸缩机构机架上，由丝杠螺母装置、光轴、滑块、齿轮组、丝杆驱动电机组成；丝杠上安装有螺母，螺母与竖向变位机构用螺栓连接，下方与清洁机构机架相连的滑块与固定在横向变位装置上的光轴起到辅助固定的作用，当驱动电机工作时齿轮组转动，实现丝杠的转动，通过螺母带动清洁机构机架实现清扫刷的左右移动，扩大横向清扫范围。