[发明专利]一种用于下水管道疏通的复合仿生机器人及控制方法

说明书

本发明公开了一种用于下水管道疏通的复合仿生机器人及控制方法，该生机器人包括粉碎机构、行走机构和控制模块。粉碎机构包括第一支撑架、第一电机、第一传动组件和粉碎刀，第一电机固定设置在第一支撑架上，粉碎刀通过第一传动组件与第一电机的输出轴连接。行走机构包括连接支架、第二电机、丝杠、导向杆和两个移步组件。本发明通过设置控制模块控制粉碎机构和行走机构进行工作，利用旋转的粉碎刀打碎堵塞的垃圾、污泥等，清理彻底；通过设置行走机构，利用两个移步组件的交替伸展、收缩，推进整个机器人沿管道内部向前移动，持续对管道进行疏通，效率高。粉碎机构和行走机构通过球头转动连接，对应变径管道或带弯管，能够顺利通过，适用性强。

技术领域

本发明属于管道疏通机器人技术领域，具体涉及一种用于下水管道疏通的复合仿生机器人及控制方法。

背景技术

据调查，每年夏季我国因大量雨水而造成管道淤泥垃圾堵塞而需要疏通；以及市政管道也因生活垃圾经常会出现堵塞现象，影响人们正常生活。为此，需要定期对管道进行疏通，目前大多数采用人工清淤、疏通，工作环境恶劣，人力成本大，且效率低。

为此，出现了管道清淤机器人，目前的管道机器人基本只能应用于直管道机，针对一些弯管、变径管道等，容易出现卡阻，适用性差，运动灵活性低，工作效率不高。

发明内容

本发明提供了一种用于下水管道疏通的复合仿生机器人及控制方法，解决现有技术中管道机器人基本只能应用于直管道机，针对一些弯管、变径管道等，容易出现卡阻，适用性差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：

一种用于下水管道疏通的复合仿生机器人，包括粉碎机构、行走机构和控制模块。

所述粉碎机构包括第一支撑架、第一电机、第一传动组件和粉碎刀，第一电机固定设置在第一支撑架上，粉碎刀通过第一传动组件与第一电机的输出轴连接；所述行走机构包括连接支架、第二电机、丝杠、导向杆和两个移步组件。

所述连接支架包括第一连接架和第二连接架，丝杠和导向杆设置在第一连接架和第二连接架之间，丝杠和导向杆平行设置；其中，丝杠的两端分别与第一连接架和第二连接架对应转动连接，导向杆的两端分别与第一连接架和第二连接架对应固定连接；第二连接件与支撑架远离粉碎刀的一端通过球头转动连接，第二电机固定设置在第一连接架上，第二电机驱动丝杠转动；所述移步组件上开设有螺纹孔和光孔，移步组件通过螺纹孔和光孔对应套设在丝杠和导向杆上；所述控制模块设置于连接支架上，第一电机和第二电机于控制模块电连接。

本发明通过设置控制模块控制粉碎机构和行走机构进行工作，利用旋转的粉碎刀打碎堵塞的垃圾、污泥等，清理彻底，智能化程度高；通过设置行走机构，利用两个移步组件的交替伸展、收缩，推进整个机器人沿管道内部向前移动，持续对管道进行疏通，效率高。粉碎机构和行走机构通过球头转动连接，对应变径管道或带弯管，能够顺利通过，不易卡阻，适用性强。

进一步优化，所述第一传动组件为行星齿轮减速机构，包括太阳齿轮、四个行星齿轮和内齿环；所述第一电机的输出轴与太阳齿轮的转轴固定连接，四个行星齿轮分布于太阳齿轮外周，且与太阳齿轮啮合，内齿环固定在第一支撑架上，太阳齿轮和四个行星齿轮位于内齿环中，且四个行星齿轮与太阳齿轮啮合；所述粉碎刀的数量为四个，每个行星齿轮转轴的一端与第一支撑架转动连接，另一端与对应的一个粉碎刀固连。通过设置四个粉碎刀，提高疏通效率。

进一步优化，所述粉碎刀包括沿中心轴周向均匀设置的四个刀片，刀片上设置有锯齿，行星齿轮的转轴与粉碎刀的中心轴固连。

设置设置多个刀片，且刀片上设置有锯齿，提高疏通效率。

进一步优化，所述移步组件包括第二支撑架、第三电机、中心齿轮，以及至少两个齿条；