[发明专利]适用于高速公路的伸缩式全自动清扫机器人及工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对高速公路、国道等车流量较大的道路上的垃圾、尘埃等进行全自动清扫的智能化装置，属于自动化和机器人技术领域。

背景技术

近年来，随着城市的发展，城市建设中产生的大量渣土等对路面环境造成不良的影响。同样的，对于高速公路，由于高速公路右侧停靠带极易形成由碎石、尘土及杂物等组成的污物带，对车辆紧急停靠等造成安全隐患，且给清扫车作业和人工作业造成许多不便。并且，由于有些司机朋友的素质较低，经常向外抛洒垃圾，造成安全隐患。

因此，道路的养护作业和环境维护任务越来越依赖于高效率的机械化设备。道路清扫车是一种集清扫和垃圾收集于一体的专用车辆，现已被广泛应用于各大中小城市的保洁工作中，道路清扫车通过吸嘴装置的风机产生的负压作用形成气流，将吸嘴口周围的垃圾吸入垃圾箱体内。但是吸嘴装置形成的气流具有一定的区域性，如果在区域内的垃圾则不能被吸入垃圾箱，另外，产生的气流必定是循环气流，在吸嘴装置形成气流区域的边缘处，不仅不能受到气流的影响将垃圾吸入垃圾箱，反倒更可能因气流的影响吹得更远，不仅不能将垃圾吸入垃圾箱，如果灰尘过多的路段甚至会导致灰尘漫天飞扬。

更重要的是，由于道路垃圾清理车的行车速度较慢，甚至<30Km/h，当在行车道甚至超车道存在垃圾时，如果采用直接将道路垃圾清理车开入行车道或者超车道，极可能造成高速路堵塞甚至发生追尾事故。

人工清扫灵活高，在其所辖相对较短的路段工作，可以及时发现路上存在的间题，及时清除散落路面上的障碍物。人工清扫其不能适应全天候工作，清扫效率低，特别是存在人身安全隐患。在完全开放、车辆高速行驶的通行环境中，仅靠穿着的安全标志服来提示过往司机，是明显不足的。不论是任何事故的出现，必将造成较大人员伤亡，其随后的事故赔偿和社会影响都是较大的。

因此，如何研发一种能在紧急停车道上行驶，既能对紧急停车道上垃圾进行清理并且能在不妨碍其它行车道或超车道上的汽车运行的垃圾清理机器人变得尤为关键。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适用于高速公路的伸缩式全自动清扫机器人。该清扫机器人平时行驶在紧急停车道上，不仅可以对紧急停车道上的垃圾进行清理，而且还可以通过独有的伸缩机构，实现对其它车道，如行车道或超车道等进行垃圾清理的机器人，并且当清理行车道或超车道等垃圾时，其自身不用更换车道，更不会对其它车道的车辆的行进产生任何影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

适用于高速公路的伸缩式全自动清扫机器人，包括多级伸缩机构、底盘移动平台、机器视觉导航和定位机构、激光定向测距矩阵、高速吸尘系统、强力清扫机构、控制单元、电源系统，所述多级伸缩机构安装于底盘移动平台的一侧，多级伸缩机构的端部设置有高速吸尘系统，底部移动平台上安装有机器视觉导航和定位机构、激光定向测距矩阵、控制单元和电源系统，底部移动平台的底部设置有强力清扫机构，多级伸缩机构、底盘移动平台、机器视觉导航和定位机构、激光定向测距矩阵、高速吸尘系统、强力清扫机构均与控制单元连接，电源系统与机器人用电器件连接并为其供电。

所述多级伸缩机构包括多级伸缩机构支架、一级伸缩管、二级伸缩管、三级伸缩管、基管、PVC伸缩管、真空气泵、一级缠线电机、二级缠线电机、三级缠线电机，所述基管安装固定在多级伸缩机构支架，多级伸缩机构支架固定在底盘移动平台中间位置，方向为与车身行进方向垂直，一级伸缩管、二级伸缩管、三级伸缩管、基管均为直径渐变的长米左右的空管，渐变关系为：顶部的直径稍大于尾部的直径，且直径大小关系为：基管>一级伸缩管>二级伸缩管>三级伸缩管，一级伸缩管套接于基管内，二级伸缩管套接于一级伸缩管内，三级伸缩管套接于二级伸缩管内，一级伸缩管与一级缠线电机连接，二级伸缩管与二级缠线电机连接，三级伸缩管与三级缠线电机连接。

PVC伸缩管一端为封闭结构，另一端连接真空气泵，PVC伸缩管的封闭端可套接于三级伸缩管内。PVC伸缩管为高可折叠的伸缩管，当两端施力时，长度可大大加长。当PVC伸缩管的一端密闭，而另一端吹气时，PVC伸缩管同样可以伸长。PVC伸缩管的直径小于三级伸缩管的直径，因此PVC伸缩管可以穿过整套的一级伸缩管、二级伸缩管、三级伸缩管和基管。