[发明专利]一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法

权利要求书

1.一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，其特征是：包括行走支撑装置、齿轮传动结构、清洗装置、筒体结构、动力系统和控制系统；所述的行走支撑装置包括三角凸轮机构、支撑腿和半球碗，共有两组；所述的齿轮传动结构包括齿轮和齿条，实现运动控制及方向控制；清洗装置包括转轴、轴承、圆盘型切割毛刷，共有两组；所述筒体结构包括上下筒体和前后筒体；所述的动力系统包括电机和电机控制系统；所述的控制系统包括方向控制系统、运动控制系统、转盘；前后筒体均配有三条支撑腿以及一部可拆卸红外摄像机；所述前后筒体均设有三个支撑腿，支撑腿与凸轮进行配合，外端安装半球碗；上下筒体通过螺纹孔连接，且均装有空心圆筒，内部装饰螺纹线，用于与清洗装置连接，齿轮传动结构中的齿条与前后筒体连接，电机控制系统与蓄电池相连，连接电机以及上下筒体的清洗装置；所述三角凸轮机构中支撑腿与凸轮进行配合，分别安装在前、后筒体，根据凸轮的旋转控制支撑腿的伸缩；所述清洗装置安装在上下筒体；本发明能在管道内稳定运行，不会发生侧滑、卡住等情况。

2.根据权利要求1所述的一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，其特征是：所述前后筒体均匀设有三个支撑腿，并与齿轮传动结构中的齿条连接。

3.根据权利要求1所述的一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，其特征是：所述三角凸轮机构中支撑腿与凸轮进行配合，分别安装在前、后筒体，根据凸轮的旋转控制支撑腿的伸缩。

4.根据权利要求1所述的一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，其特征是：所述齿轮传动结构包括齿轮和齿条，齿条与前/后筒体相连，依靠齿轮的转动来控制前/后筒体的伸缩，齿轮正反转控制齿条前后运动。

5.根据权利要求1所述的一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，其特征是：所述上筒体与下筒体相配合；上筒体顶部安装清洗装置；下筒体底部安装控制系统中的方向控制系统。

6.根据权利要求1所述的一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，其特征是：所述控制系统使用两组齿轮与齿条控制方向控制系统的伸缩，方向控制系统通过电机驱动。

7.根据权利要求1所述的一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，其特征是：所述清洗装置搭载可换刀片，连接动力系统。

8.一种根据权利要求1-7中任一权利要求所述的一种仿生蚯蚓的智能管道清理机器人及其工作方法，具体操作如下：

清理管道为直管时：

将装置置于狭长管道内（设装置至左向右移动），此时前后共六个支撑腿均紧密接触管道，即支撑腿内端处于凸轮的“凸面”，前后筒体均缩回；启动电机，电机驱动运动控制系统，使三角凸轮机构中前筒体内的凸轮正转60°，此时支撑腿内端从凸轮的“凸面”转到凸轮的“凹面”，外端半球碗回缩，与管道相离，此时齿轮传动结构前部的齿轮逆时针旋转，齿条向前移动，使前筒体前伸，伸到极限距离时齿轮便停止旋转，运动控制系统再控制三角凸轮机构中前筒体内的凸轮正转60°，支撑腿内端转到“凸面”，外端半球碗外伸，与管道接触，之后齿轮又逆时针旋转，将上下筒体带至前方后停止旋转，此时齿轮传动结构后部的齿条被外拉至极限距离，三角凸轮机构中后筒体内的凸轮正转60°，外端半球碗回缩，与管道相离，此时齿轮传动结构后部的齿轮旋转，齿条向前移动，使后筒体向前移动，当后筒体与下筒体的边缘接触后便停止旋转，后往复循环；整个过程中清洗装置始终运作；

当装置遇到弯管，需要转弯时：

装置转弯前，运动控制系统控制前后筒体收缩，半球碗缩回，转弯时方向控制系统控制齿轮旋转，齿条往下移动，转盘下移至将装置抬升一定高度后将装置旋转至面向直管，方向控制系统控制齿轮旋转，齿条往上移动，转盘缩回至装置重新接触管面。