[发明专利]具备自纠偏功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人

权利要求书

1.具备自纠偏功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人，其特征在于：包括：平台框架(9)、船体(1)、螺旋桨推进器、左右摆动绞吸机构(4)、清淤机构(7)、泵送机构(3)、自纠偏单元、视觉单元和控制单元；

所述船体(1)作为所述清淤机器人的行走机构，设置在所述平台框架(9)底部；所述螺旋桨推进器在所述控制单元的控制下为船体(1)前行提供动力；所述船体(1)内部设置有浮箱(14)；

所述左右摆动绞吸机构(4)设置在所述船体(1)前端，包括：旋转底座(17)、安装座(18)、伸缩臂(20)和绞吸头(21)；所述旋转底座(17)设置在所述船体(1)上，用于带动左右摆动绞吸机构在设定角度范围内左右摆动；所述安装座(18)固定在旋转底座(17)上，所述伸缩臂(20)的一端与所述安装座(18)销接，另一端连接绞吸头(21)；所述绞吸头(21)包括：罩体(22)、螺旋绞吸头(23)和马达(25)；所述罩体(22)为底部开口，左右两边均设置有缺口的空心结构，所述螺旋绞吸头(23)设置在所述罩体(22)内部，所述螺旋绞吸头(23)在固定在所述马达(25)的驱动下绕竖直方向转动；所述马达(25)固定在所述罩体(22)上；

所述泵送机构(3)设置在所述船体(1)上，与设置在所述罩体(22)顶部的吸泥砂管(24)相连，所述泵送机构(3)用于将所述绞吸头(21)绞吸的淤泥泵送到地面；

所述清淤机构(7)包括机械臂和收集筐(6)，在所述左右摆动绞吸机构(4)进行清淤前或清淤后，从所述安装座(18)上拆除伸缩臂(20)和绞吸头(21)，在所述安装座(18)上安装机械臂；所述收集筐(6)设置在所述平台框架(9)顶部；所述机械臂在所述控制单元的控制在设定位置完成拾取动作，并将拾取物放入所述收集筐(6)内；所述旋转底座(17)和机械臂均受控于所述控制单元；

所述自纠偏单元包括：设置在所述平台框架(9)同一侧面前后端的测高仪B(37)和测高仪A(36)；所述测高仪B(37)和测高仪A(36)实时测量其所在位置与对应侧河道墙面之间的距离，并发送给控制单元；当两个测高仪测量数据的差值超出所述控制单元内预设的差值范围时，所述控制单元通过控制船体(1)纠正所述清淤机器人的行进方向，直至两个测高仪测量数据的差值在预设的差值范围内；

所述视觉单元用于实时获取清淤机器人所在环境的图像，并通过光电复合电缆传输至地面的上位机；所述控制单元接收所述上位机的指令，控制所述螺旋桨推进器、左右摆动绞吸机构(4)和清淤机构(7)工作。

2.如权利要求1所述的具备自纠偏功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人，还包括设置在所述平台框架(9)前端中间位置安装测高仪C以及设置在所述平台框架上的姿态传感器；

当所述清淤机器人用在纵向截面为倒梯形的涵洞时，所述姿态传感器实时监测清淤机器人的姿态并发送给上位机，依据所述姿态传感器所监测的姿态数据能够获知所述清淤机器人当前处于涵洞进口下斜坡段、平面段或涵洞出口上斜坡段；当所述清淤机器人处于平面段时，所述测高仪C实时测量所述清淤机器人所在位置到涵洞出口上斜坡的距离，并发送给上位机，所述上位机结合已知的涵洞的总长获得所述清淤机器人距离涵洞入口的距离。

3.如权利要求1所述的具备自纠偏功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人，其特征在于：还包括防撞导向装置，所述防撞导向装置包括对称设置在所述平台框架(9)左右两侧的防撞轮组，每侧的防撞组包括两个以上位于同一竖直面内的防撞轮(47)，所述防撞轮(47)的轴线沿竖直方向。

4.如权利要求1或2所述的具备自纠偏功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人，其特征在于：在所述船体(1)内部左右两侧各设置两个浮箱(14)，每侧的两个浮箱(14)前后布置，其中位于前面的两个浮箱连通，位于后面的两个浮箱连通；相互连通的两个浮箱共用一个给排水机构。

5.如权利要求1或2所述的具备自纠偏功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人，其特征在于：在所述船体(1)左右两侧各设置一个以上支撑机构(16)，所述支撑机构(16)为伸缩油缸，其缸体端与船体(1)相连，所述船体(1)处于行驶状态时，所述支撑机构(16)收缩，当所述清淤机器人开始清淤工作时，所述支撑机构(16)伸出，支撑到对应侧的涵洞墙面上。