[发明专利]一种地下管道疏通机器人及疏通方法

权利要求书

1.一种地下管道疏通机器人，其特征在于，包括：

水轮发电机组(1)，用于将地下管道中水流的机械能转换为电能；

控制单元(2)，用于输出疏通控制指令；

运动单元(3)，包括设置在机器人底盘下方的螺旋体(31)，并与所述水轮发电机组(1)和控制单元(3)分别连接，用于接收所述疏通控制指令，使得所述螺旋体(31)在所述电能的驱动下产生旋进式动力，以对所述地下管道中的堆积物进行疏通，并推动机器人运动。

2.如权利要求1所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，所述水轮发电机组(1)包括设置有中心毂(111)的水轮机(11)和设置有转子轴(121)的发电机(12)，所述水轮机(11)用于将所述地下管道中水流的机械能转换为旋转机械能；

所述中心毂(111)连接所述转子轴(121)，用于将所述旋转机械能传输至所述转子轴(121)，所述发电机(12)用于将所述旋转机械能转换为所述电能。

3.如权利要求1或2所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，所述地下管道疏通机器人还包括：

液体流量计(4)，用于检测所述地下管道中的水流速度；

步进电机(5)，连接所述水轮发电机组(1)和机器人车身；

所述控制单元(2)还用于根据所述水流速度控制所述步进电机(5)，以调整所述水轮发电机组(1)的角度，使得所述水轮发电机组(1)与水流速度中最大流速的方向垂直。

4.如权利要求3所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，所述步进电机(5)包括两个正交的步进电机，分别用于调整所述水轮发电机组(1)的俯仰角度和偏航角度。

5.如权利要求3所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，所述地下管道疏通机器人还包括摄像单元(6)，用于采集所述地下管道中的环境信息，所述环境信息包括堆积物高度。

6.如权利要求5所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，当所述堆积物高度高于所述螺旋体(31)所处高度时，所述控制单元(2)还用于根据所述堆积物高度控制所述步进电机(5)，以调整机器人的俯仰角度，使得所述螺旋体(31)所处高度等于所述堆积物高度。

7.如权利要求1所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，所述螺旋体(31)的数量为两个，两个螺旋体(31)对称设置在所述机器人底盘两侧下方并形成差速结构，以在所述电能的驱动下产生前进、后退、左转或右转的旋进式推动力。

8.如权利要求1或7所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，所述螺旋体(31)包括螺旋主体(31a)、螺旋突起(31b)和两个流线型球罩(31c)，所述螺旋突起(31b)环绕设置在所述螺旋主体(31a)表面，所述两个流线型球罩(31c)分别套设在所述螺旋主体(31a)两端。

9.如权利要求1所述的地下管道疏通机器人，其特征在于，所述地下管道疏通机器人还包括：

定位单元(7)，包括里程计(71)和惯性导航子单元(72)，所述里程计(71)用于测量机器人的行程，所述惯性导航子单元(72)用于测量机器人的运动信息。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的地下管道疏通机器人的疏通方法，其特征在于，包括：

控制单元(2)根据液体流量计(4)检测到的水流速度判断地下管道中是否有堆积物；

当所述地下管道中有堆积物且摄像单元(6)采集到的堆积物高度高于螺旋体(31)所处高度时，所述控制单元(2)控制步进电机(5)以调整机器人的俯仰角度，使得所述螺旋体(31)所处高度等于所述堆积物高度，并控制所述螺旋体(31)对所述地下管道中的堆积物进行疏通；

当所述地下管道中有堆积物且摄像单元(6)采集到的堆积物高度不高于螺旋体(31)所处高度时，控制单元(2)控制所述螺旋体(31)对所述地下管道中的堆积物进行疏通；

当所述地下管道中无堆积物时，控制单元(2)控制所述螺旋体(31)推动机器人运动。