[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有效

专利信息
申请号: 202210326252.8 申请日: 2022-03-29
公开(公告)号: CN114592587B 公开(公告)日: 2023-03-21
发明(设计)人: 向思怡;甄云婷;万春梅;田妍;张艺凡;齐婷玉;张玉佩 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: E03F9/00 分类号: E03F9/00
代理公司: 南京千语知识产权代理事务所(普通合伙) 32394 代理人: 尚于杰
地址: 210000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 下水 管道 疏通 复合 仿生 机器人 控制 方法
【说明书】:

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;

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