[发明专利]一种基于3D打印技术的地下管道修复机器人

说明书

一种基于3D打印技术的地下管道修复机器人，包括移动机器人平台、多自由度机器人手臂、高压水切割模块、视觉定位模块、3D打印送料模块；多自由度机器人手臂末端能够拆装所述高压水切割模块或3D打印送料模块；高压水切割模块用于对地下管道破损位置进行切割；3D打印送料模块用于对地下管道破损位置经过切割后进行3D打印快速成型修复；视觉定位模块用于对地下管道破损位置进行切割或修补时对多自由度机器人手臂的运动进行视觉引导。本申请提供一种基于3D打印技术的地下管道修复机器人，实现对地下管道破损位置的快速、非开挖修复，提高了修复效率，降低修复成本，减少对交通压力的影响。

技术领域

本发明涉及地下管道修复技术，具体涉及一种基于3D打印技术的地下管道修复机器人。

背景技术

目前我国城市地下排水管道发展已从建设时代逐渐进入维护管理时代，地下管道的缺陷多见渗漏、破裂、错位等现象，人工修复多采用开挖方法，破坏和施工影响较大，成本过高，传统开挖修复施工方式正被逐步淘汰。

非开挖修复技术将有助于延长城市地下管道设施的使用寿命，节约开挖成本，施工影响小，修复时间短，正逐步被市场认可和接受。常用地下管道非开挖修复按技术可分为土体注浆法、套环法、局部内衬、现场固化内衬、短管及管片内衬、牵引内衬等，这些非开挖修复手段时间长、效率低。

目前，3D打印技术得到快速发展。3D打印的快速成型技术，应用于地下管道非开挖快速修复，是目前发展的主要趋势。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请提供一种基于3D打印技术的地下管道修复机器人，实现对地下管道破损位置的快速、非开挖修复，提高了修复效率，降低修复成本，减少对交通压力的影响。

为了实现上述技术效果，本发明的具体技术方案如下：

一种基于3D打印技术的地下管道修复机器人，包括移动机器人平台、多自由度机器人手臂、高压水切割模块、视觉定位模块、3D打印送料模块，多自由度机器人手臂、高压水切割模块、视觉定位模块、3D打印送料模块均能集成在移动机器人平台上；移动机器人平台通过动力通讯线缆、高压水管、吸污管与地面的智能清洗系统连接；

多自由度机器人手臂末端能够拆装所述高压水切割模块或3D打印送料模块；

高压水切割模块用于对地下管道破损位置进行切割；

3D打印送料模块用于对地下管道破损位置经过切割后进行3D打印快速成型修复；

视觉定位模块用于对地下管道破损位置进行切割或修补时对多自由度机器人手臂的运动进行视觉引导。

进一步地，所述移动机器人平台呈筒体结构，其周身上沿径向方向向外延伸转动安装有前后两组转动臂，处于同一径向位置的前后两所述转动臂之间通过连接臂连接，每个所述转动臂的末端转动安装有滚动轮。

进一步地，所述移动机器人平台前端的顶部固定安装所述多自由度机器人手臂，所述多自由度机器人手臂的末端设有连接轴，所述高压水切割模块、3D打印送料模块上均设有匹配该连接轴的连接端口。

进一步地，所述高压水切割模块采用高压水切割头。

进一步地，所述3D打印送料模块采用3D打印切割头。

进一步地，还包括也集成在移动机器人平台上的真空吸污输入口，该真空吸污输入口与吸污管相连通。

进一步地，所述视觉定位模块采用单目相机或双目相机。