[发明专利]一种螺旋式内壁清扫机器人

权利要求书

1.一种螺旋式内壁清扫机器人，其特征在于，包括依次连接的螺旋式牵引装置（1），树莓派图像采集装置（2），单片机控制装置（4）以及清扫装置（5）；所述螺旋式牵引装置（1）与树莓派图像采集装置（2）连接，所述树莓派图像采集装置（2）通过软管关节（3）与单片机控制装置（4）连接，所述单片机控制装置（4）与清扫装置（5）连接；所述螺旋式牵引装置（1）通过空间上呈螺旋线布置的变径驱动机构驱动所述清扫机器人行进，所述单片机控制装置（4）和树莓派图像采集装置（2）通过控制升降机构从而适应管道内壁的直径，所述清扫装置（5）用于清洁管道内壁；

所述变径驱动机构包括多组驱动轮构件，所述驱动轮构件通过联轴器彼此连接，并且所述变径驱动机构连接所述树莓派图像采集装置（2）端部的步进电机一（206），所述步进电机一（206）带动所述多组驱动轮构件；所述驱动轮构件包括轮子支柱（101）、轮子（102）、弹簧盖子（103）与主体支撑（104），所述轮子支柱（101）一端插入所述主体支撑（104）的内部并且通过弹簧盖子（103）固定，轮子支柱（101）的另一端安装有所述轮子（102）；轮子支柱（101）位于主体支撑（104）内的端部抵接预紧弹簧（105）,所述预紧弹簧（105）安装在主体支撑（104）内部空腔；所述轮子支柱（101）上安装有轮子的一端设置有轮子连接棒（107），所述轮子连接棒（107）插入所述轮子支柱（101）端部的圆槽固定，所述轮子连接棒（107）的两端分别通过小型滚动轴承（106）安装有轮子（102），所述轮子（102）的轴线与管道轴线呈锐角夹角，螺旋牵引装置的轮子在空间上呈螺旋线，具有螺旋升角；

所述升降机构包括丝杠滑台（ 202 ） 和步进电机二（401）、滑轮（203, 404）与升降滑杆（204, 402），所述丝杠滑台安装于管道机器人外壳（201）外壁面，并且丝杠滑台（ 202 ）由步进电机二（401）驱动；所述丝杠滑台的滑块连接连杆，所述连杆转动连接在升降滑杆（204, 402）中部位置，所述升降滑杆（204, 402）一端转动安装于管道机器人外壳（201）外壁面，所述升降滑杆（204, 402）的另一端安装有滑轮，所述滑轮与管道内壁接触；所述树莓派图像采集装置（2）与单片机控制装置（4）上各安装有三组升降机构，且三组升降机构相互之间互成120度角分布，同时树莓派图像采集装置（2）与单片机控制装置（4）之间对应的升降机构成60度角分布；

所述的树莓派图像采集装置（2）包括管道机器人外壳（201），所述管道机器人外壳（201）内部固定安装有树莓派板子（205）与步进电机一（206）；所述的树莓派图像采集装置（2）还包括高清摄像头（207）与升降机构，所述高清摄像头（207）固定在管道机器人外壳（201）与所述螺旋式牵引装置（1）相对的端部；所述升降机构安装在管道机器人外壳（201）外壁面上，并且所述升降机构能够将树莓派图像采集装置（2）托起，从而保证树莓派图像采集装置（2）在管道内的移动。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋式内壁清扫机器人，其特征在于，所述的软管关节（3）包括软管（302），所述软管（302）内部嵌入弹簧（301），弹簧（301）一端与树莓派图像采集装置（2）连接固定，弹簧（301）的另一端与单片机控制装置（4）连接固定。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋式内壁清扫机器人，其特征在于，所述的单片机控制装置（4）包括直流无刷电机（401）、外壳（403）、单片机（405）与升降机构，所述单片机（405）与直流无刷电机（401）安装于所述外壳内部，所述直流无刷电机（401）与清扫装置（5）连接，所述升降机构安装在外壳（403）外壁面上，并且所述升降机构能够将单片机控制装置（4）托起，从而保证单片机控制装置（4）在管道内的移动。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋式内壁清扫机器人，其特征在于，所述的清扫装置（5）包括清扫机构（501），清扫机构（501）外部套有用于清扫的海绵（502）。