[发明专利]具备轨迹纠正功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人

说明书

本发明公开了一种具备轨迹纠正功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人，包括：平台框架、船体、螺旋桨推进器、左右摆动绞吸机构、清淤机构、泵送机构、轨迹纠正单元、控制单元和视觉单元；船体作为所述清淤机器人的行走机构，设置在所述平台框架底部；螺旋桨推进器在所述控制单元的控制下为船体前行提供动力；所述船体内部设置有浮箱；左右摆动绞吸机构和清淤机构为执行部分。该清淤机器人采用螺旋桨驱动潜艇式行进方式和左右摆动绞吸式清淤方式，进行淤泥的收集和泵送，能适应渠道淤积和涵洞倒虹吸淤塞等不同环境，实现无害化连续可移动快速清淤。轨迹纠正单元能够防止清淤机器人，使清淤机器人能够可靠的进行淤泥的清理和障碍的清除。

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体涉及一种清淤机器人。

背景技术

由于国内很多明渠的总干渠投入运行以来，沿线用水户依赖程度逐渐加深，供水保证率要求高，在今后的运行中，明渠的总干渠输水的希望值是不间断供水。然而，与其他明渠一样，这些明渠总干渠在其运行期间，不可避免在输水渠道及与之交叉的排洪建筑物内形成大量的淤积物，影响供水及危及总干渠安全。为保证不间断供水及总干渠安全，并减轻清淤过程中的二次污染，有必要研究一种水下清淤机器人

结合明渠总干渠运行要求及现场条件，水下清淤机器人应能适应渠道淤积和涵洞倒虹吸淤塞等不同环境，具备淤积物清理等功能，实现无害化连续可移动快速清淤。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具备轨迹纠正功能的螺旋桨驱动左右摆动绞吸式清淤机器人，能够实现水下无害化连续移动快速清淤。

所述的具备轨迹纠正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、船体、螺旋桨推进器、左右摆动绞吸机构、清淤机构、泵送机构、轨迹纠正单元和控制单元；

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

所述左右摆动绞吸机构设置在所述船体前端，包括：旋转底座、安装座、伸缩臂和绞吸头；所述旋转底座设置在所述船体上，用于带动左右摆动绞吸机构在设定角度范围内左右摆动；所述安装座固定在旋转底座上，所述伸缩臂的一端与所述安装座销接，另一端连接绞吸头；所述绞吸头包括：罩体、螺旋绞吸头和马达；所述罩体为底部开口，左右两边均设置有缺口的空心结构，所述螺旋绞吸头设置在所述罩体内部，所述螺旋绞吸头在固定在所述马达的驱动下绕竖直方向转动；所述马达固定在所述罩体上；

所述泵送机构设置在所述船体上，与设置在所述罩体顶部的吸泥砂管相连，所述泵送机构用于将所述绞吸头绞吸的淤泥泵送到地面；

所述清淤机构包括机械臂和收集筐，当所述左右摆动绞吸机构完成清淤后，从所述安装座上拆除伸缩臂和绞吸头，在所述安装座上安装机械臂；所述收集筐设置在所述平台框架顶部；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内；所述旋转底座和机械臂均受控于所述控制单元；

所述控制单元接收上位机的控制指令，控制所述螺旋桨推进器、左右摆动绞吸机构和清淤机构工作；

所述轨迹纠正单元包括：四个拖杆；在所述平台框架横向两侧的同一水平面上各设置一根与涵洞两侧壁面平行的纵梁，每根纵梁的前后两端各设置一个绞轴，每个绞轴内部安装一个角度传感器，在每个绞轴处安装一根拖杆，所述拖杆一端铰接在绞轴上，另一端向斜后方延伸后与对应侧的涵洞侧壁接触；初始时，位于同侧的两根拖杆与涵洞侧壁的夹角为相同的设定值；所述角度传感器实时监测其所在位置拖杆与涵洞侧壁的夹角，并发送给所述控制单元；

当监测到位于同侧的两根拖杆与涵洞侧壁的夹角的差值超出所述控制单元内预设的差值范围时，所述控制单元控制船体纠正所述清淤机器人的行进方向，直至位于同侧的两根拖杆与涵洞侧壁的夹角的差值在预设的差值范围内。