[发明专利]一种管道清淤机器人装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种管道清淤机器人装置及其控制方法，包括底座、传动组件和清淤组件；所述清淤组件由挂座、机械臂和机械爪组成，挂座的空腔内安装有锂电池、驱动转换器、超声波测距仪、无线收发装置和电路板，电路板上焊接有电性元器件，各元件之间相互电路连接；所述传动组件由伺服电机、步进电机、伸缩杆和丝杆组成，伸缩杆穿过滑座，通过在底座内部安装的齿轮与步进电机传动连接，伸缩杆和丝杆连接的滑座的背面焊接有轴，并通过在轴上套接的齿轮与伺服电机传动连接。本发明通过简单的传动组件和清淤组件的设置，将其固定在底座上，占用空间小，手持操作，工作简单，整体装置集成度高，携带搬运方便，全自动化，节约大量的人力物力。

技术领域

本发明涉及机器人应用技术领域，具体为一种管道清淤机器人装置及其控制方法。

背景技术

在城市发展过程中，随着城市规模的不断扩大，城市人口的急剧增加，城市用水量逐步提高，对排水系统的要求也随之提高，其管理、养护维修、疏通的手段和方法逐步受到管理部门的重视。

在排水管道中，往往由于居民乱泼乱倒污水排入大量杂物，使得这些杂物在排水系统排除的过程中容易造成各种因素的堆积，逐步造成排水管道的堵塞，使日常排水不畅，遇大雨时地面极易结水而损失大增。

当前主要清淤方式之一的缓车清淤法，是我国当前最常用的清淤技术方法，它是利用排水管道两端的窨井进行绳索拉结清淤的过程，是一种实惠而又节约的施工方式，但这种方法美中不足是，需从一个窨井向另一个窨井送TT片，需要人工下井完成，由于井下工作环境恶劣、通风不畅容易给工人带来极大的不便，甚至还可能引发事故；还只能清理小口径排水管道。

当前主要清淤方式之二的高压水射流清淤法，是一种广泛应用的管道清淤法，它是用一台高压喷射车，靠射水产生的反作用力来清洗管道壁，但由于用水极大，用水又需要干净水，喷射后的泥浆需立即由吸泥车吸走等原因，所以成本太高，受施工场地太大制约。

当前主要清淤方式之三是水冲刷清淤法，该方法需靠一群“地下工作者”，常年工作在距离地面三四米甚至10多米深的城市排水管道内，小心呵护着“城市良心”。他们是排水管道清淤者，他们有时甚至用跪、爬的方式，保障着地面数万居民的正常生活。但这些大白天也伸手不见五指的排水管道，通常能析出硫化氢、甲烷、二氧化碳等气体，某些生产污水还析出石油、汽油或苯等气体，它与空气中的氮气混合，能形成爆炸性气体，严重威胁着作业人员的安全。

综上，虽然现在清淤机械比以前多了，但还是离不开钻管道的人。比如用吸泥车，必须靠人在管道内拖动吸泥管。在地面上两个人抬得动的吸泥管，到了管道内，由于淤泥的阻力，往往要三四个人同时拖动。更困难的是，他们经常在管径只有0.8米的管道内作业，空间狭小，拖动吸泥管时，常常是爬着一步一步挪。为此，随着城市建设要求的日益提高，在科学技术日新月异的今天，城市排水管道的全自动清淤逐步成为当前社会发展的关键，是保证现代城市排水系统能够正常有效工作的基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管道清淤机器人装置及其控制方法，手持操作，工作简单，整体装置集成度高，携带搬运方便，全自动化，节约大量的人力物力，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种管道清淤机器人装置，包括底座、传动组件和清淤组件；所述清淤组件由挂座、机械臂和机械爪组成；所述机械爪传动连接机械臂，机械臂的另一端固定在挂座上，挂座的一侧安装有摄像头；所述挂座的空腔内安装有锂电池、驱动转换器、超声波测距仪、无线收发装置和电路板；所述锂电池分别与驱动转换器、超声波测距仪、无线收发装置、电路板电连接，并为其提供工作电源；所述电路板上焊接有单片机、温度传感器、氧气浓度传感器、湿度传感器、光强传感器和位移传感器，各传感器之间分别通过电路与单片机连接；