[发明专利]一种多模块自动对接的管道清淤机器人

摘要

本发明公开了一种多模块自动对接的管道清淤机器人，包括：清淤模块机器人用于沿管道进行清淤作业，助动模块机器人用于与清淤模块机器人对接增强清淤模块机器人的驱动力；拖动模块机器人及收缆装置用于将清淤模块机器人和助动模块机器人拖出管道，通过模块对接器与模块对接座实现清淤模块机器人、助动模块机器人及拖动模块机器人之间的自动对接；模块对接座中，通过伺服电机驱动共轭凸轮的转动，并通过共轭凸轮的协同作用控制两个卡爪前端的开合，实现模块对接器与模块对接座的自动对接。本发明结构简单、稳定可靠、灵活机动且成本较低，能够增强机器人的驱动力或拖拽严重故障的机器人，提高清淤机器人对复杂管道环境的适应能力。

主权项

1.一种多模块自动对接的管道清淤机器人，其特征在于，包括清淤模块机器人(3)、助动模块机器人(4)、拖动模块机器人(5)及收缆装置(6)；其中，清淤模块机器人(3)的前端设置有清淤刀盘(3‑1)，用于沿管道移动的同时进行清淤作业；助动模块机器人(4)用于与清淤模块机器人(3)对接增强清淤模块机器人(3)沿管道移动的驱动力，拖动模块机器人(5)及收缆装置(6)用于将位于管道内的清淤模块机器人(3)和助动模块机器人(4)拖出；清淤模块机器人(3)、助动模块机器人(4)及拖动模块机器人(5)的后端中心处均设置有模块对接座(2)，助动模块机器人(4)及拖动模块机器人(5)的前端中心处均设置有模块对接器(1)，通过模块对接器(1)与模块对接座(2)实现清淤模块机器人(3)、助动模块机器人(4)及拖动模块机器人(5)之间的自动对接；收缆装置(6)设置于地面上，且拖动模块机器人(5)后端的模块对接座(2)通过缆绳(7)与收缆装置(6)相连；所述模块对接座(2)包括横向设置的圆筒(2‑2)及定位杆(2‑1)，且沿圆筒(2‑2)的径向定位杆(2‑1)竖直设置于圆筒(2‑2)内；所述模块对接器(1)包括反馈组件(11)、扣合组件(12)及旋动组件(13)，且所述反馈组件(11)包括安装板(11‑2)、接触板(11‑5)、环片(11‑4)及两个尺寸相同的轴肩螺钉(11‑1)；两个轴肩螺钉(11‑1)依次穿过安装板(11‑2)及环片(11‑4)的两端，且安装板(11‑2)与环片(11‑4)之间的轴肩螺钉(11‑1)上均套设有压簧(11‑3)；接触板(11‑5)固接于两个轴肩螺钉(11‑1)的顶端，且接触板(11‑5)与环片(11‑4)之间的轴肩螺钉(11‑1)上均套设有与轴肩螺钉(11‑1)相适配的轴套(11‑6)；所述扣合组件(12)包括安装块(12‑2)及两个相适配的卡爪(12‑1)，安装块(12‑2)穿过环片(11‑4)中部并通过两个支撑柱(12‑3)固定在安装板(11‑2)前端；两个卡爪(12‑1)相对铰接于安装块(12‑2)前端两侧，接触板(11‑5)中部设置有可供两个卡爪(12‑1)穿过的开口，前端扣合的两个卡爪(12‑1)之间留有夹持定位杆(2‑1)的中空部分；所述旋动组件(13)包括一对共轭凸轮、转盘(13‑3)、伺服电机(13‑4)及两个固定轴(13‑5)，伺服电机(13‑4)固定于安装板(11‑2)后端；转盘(13‑3)套接于伺服电机(13‑4)的输出轴上，且与伺服电机(13‑4)的输出轴同步转动；所述共轭凸轮通过两侧的固定轴(13‑5)固定于转盘(13‑3)前端而与转盘(13‑3)同步转动，通过共轭凸轮的转动控制两个卡爪(12‑1)的前端扣合或打开；所述安装板(11‑2)前端设置有接触开关(13‑6)，用于检测接触板(11‑5)及环片(11‑4)受到挤压时的后移程度并将信号反馈给伺服电机(13‑4)，实现模块对接器(1)与模块对接座(2)的自动对接。