[发明专利]一种可无线遥控的三向履带式管道疏通机器人

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种可无线遥控的三向履带式管道疏通机器人。

背景技术

在一般工业界、核设施、石油天然气、军事装备领域、医学领域、城市排污中，管道作为一种重要的输送工具，对整个系统的运行起着关键作用。而现实中因为各种原因，管道经常出现堵塞的情况，由此造成不少的经济损失。因此，管道的清理维护就显得极其重要，也就此催生出了多种多样的管道清理手段。传统方式应对管道堵塞，多数是靠人力疏通，但因为部分管道的清理对人有极大的危险性，人力工作需要一定的空间，清理管道的内部需要将覆盖在管道上的物体挪开，费时费力。

因此，研发一种专门用于管道清理的机器人就显得格外重要和有意义。使用管道机器人进行管道清理只需将管道机器人从入口放入，然后遥控机器人到需要清理维护的地方进行作业。机器人有灵活的机构，能够快速的完成任务，大大降低了清理维护的成本。

在国内外，管道机器人的研制已经取得了长足的进步。国外的一些发达国家，管道机器人已经生产并投入使用，研制成本高昂，操作难度大，人员需要经过相关培训才能进行作业；在国内，由于起步较晚，目前还没有将管道机器人应用于实际的生活生产当中，由于进口国外的设备昂贵，也无法将用来解决实际的问题。

国内的相关管道疏通机器人专利，大都只有机器人本体，并没有远程控制装置，也没有可视化装置，且体型庞大，无法胜任小管道的疏通工作，如公开号为CN201510539376.4的专利和公开号为CN201320515141.8的专利。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种结构简单、操作方便、安全可靠、高效率、低成本的管道疏通清理机器人，有较强的可靠性和适应性，能够大大提高工作效率，降低人员的工作负荷和危险性。

本发明采用的技术方案如下：

一种可无线遥控的三向履带式管道疏通机器人，其特征在于，所述机器人包括：机械人本体和远程控制终端；

所述机器人本体包括：信息传输装置、可视化装置、处理装置、运动装置和作业装置；所述信息传输装置用于接收来自远程控制终端的控制命令，将控制命令传递给处理装置，以及将处理装置传递过来的图像数据发送给远程控制终端；所述可视化装置用于侦测环境情况，将采集到的图像数据传递给处理装置；所述处理装置用于根据信息传输装置传递过来的控制命令控制机器人的运行，以及将可视化装置传递过来的图像数据发送给信息传输装置；所述运动装置用于根据处理装置的控制命令控制机器人的运动方向和运动速度；所述作业装置用于根据处理装置的控制命令控制机器人进行管道疏通作业；

所述远程控制终端，用于发送控制命令至信息传输装置，以及接收并显示信息传输装置传递过来的图像数据。

所述运动装置包括：机架，机架主轴上面装有弹簧和支撑杆，支撑杆与轴通过轴承相连，轴与驱动轮相连，驱动轮与齿轮啮合，驱动轮上套有履带，同一侧的两条轴之间连接着电机架，电机架上装有步进电机；

所述信息传输装置安装在机架内部的密封机箱，内置有串口WIFI模块、电子元件和电源；

所述作业装置由在机架前端安装的作业电机和机械手组成。

机架为笼式正六棱柱，六条棱上的主轴能够承受住外部的压力，每一条主轴上两端各开有两道槽；机架内部装有六棱柱的密封箱，箱内有充分的空间安装单片机、串口WIFI模块、电子元件和电源。

机架的主轴上两端各安装了一个弹簧，弹簧中部由固定销与主杆固定；撑杆与弹簧相连接，并用滑动销与主杆相连，组成一个减震器。

轴与减震器转动相连，电机架两端通过固定销与轴固连，电机安装在电机架上的槽内。

电机转轴通过花键与齿轮相连，齿轮与驱动轮啮合，带动驱动轮转动，驱动轮通过转动轴承与轴相连，履带套在两个驱动轮之间，履带通过内表面的突起与驱动轮的凹槽固定，保证履带不延轴向运动，驱动轮带动履带转动。

以机架为中心，安装有三条履带，三条履带在垂直机器人躯干的平面内成120度夹角分布。

所述可视化装置由夜视摄像头和数据传输装置组成，夜视摄像头采集周围环境的图像数据，数据传输装置将采集到的图像数据传递给处理装置。

所述处理装置由单片机、步进电机控制模块、作业电机控制模块组成；