本發(fā)明涉及機械技術領域，具體涉及一種新型可伸縮管道清理機器人。

背景技術：

隨著經濟社會的快速發(fā)展，城市排水管道作為城市基礎設施的重要組成部分，在市政工程建設中發(fā)揮著不可替代的作用。由于長期受生活、工業(yè)污物的排放及污水沖積，排水管道內堆積較多垃圾及淤泥，堵塞管道，影響排水系統(tǒng)的正常使用，特別在雨季更易對城市造成內澇，癱瘓交通，需要定期對排水管道進行清理。常見的城市排水管道清污主要有水力疏通，人工鏟挖、推桿疏通等方法，但是這些傳統(tǒng)方法耗費大量人力財力，清理工作效率低，人工勞動強度大，管道內安全隱患大等問題。目前，市面上出現(xiàn)了一些用于清理管道內部的裝置，現(xiàn)有的管道機器由于機械執(zhí)行機構只有一個自由度，清理管道壁時，要通過不斷調整機器的位置來實現(xiàn)，使操作變得復雜，清理效率較低。對于長度較長的管道、帶有較大彎度的管道、具有多個分支的管道及變徑的管道，現(xiàn)有的清理設備就難以實現(xiàn)對上述管道內壁的清理。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明目的在于提出一種新型可伸縮管道清理機器人，該管道機器省時省力且節(jié)省勞動成本，能夠承擔對長度較長、結構復雜的管道的清理，以及對變徑管及彎管內部的清理，且使操作更加方便，清理效率較高。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種新型可伸縮管道清理機器人，包括第一本體、第二本體、行走機構、清掃裝置及機械手，所述第一本體與第二本體呈一前一后布置，且通過雙節(jié)萬向聯(lián)軸器相連。所述行走機構有兩組，第一本體與第二本體的外側分別設置有一組行走機構。清掃裝置設置在第二本體的后側，包括清掃盤及伸縮桿，清掃盤與設置在第二本體內的第一電機相連。所述伸縮桿有多根，呈環(huán)形均勻布置在清掃盤的邊緣，各伸縮桿一端與清掃盤固定相連，另一端均設置有清掃輪。第一本體的前側設置有托架，所述機械手安裝在托架上。

優(yōu)選地，所述第一本體和第二本體之間設置有多根彈簧，各彈簧的一端第一本體后側壁固定相連，另一端與第二本體的前側壁固定相連。在自然伸長狀態(tài)下，所有彈簧呈環(huán)形均勻平行布置在雙節(jié)萬向聯(lián)軸器的外側。

優(yōu)選地，第一本體的前側設置有前安裝盤，前安裝盤通過連接體與第一本體固定相連。所述第二本體與清掃盤之間設置有后安裝盤，后安裝盤通過軸套與第二本體固定相連。所述第一電機的動力輸出軸穿過軸套與清掃盤的中心固定相連，并驅動清掃盤轉動。

優(yōu)選地，每組行走機構包括三個行走機構，與第一本體相連的一組行走機構呈環(huán)形均勻布置在其外側，與第二本體相連的一組行走機構也呈環(huán)形均勻布置在其外側。

優(yōu)選地，所述行走機構包括行走支架及行走輪，行走支架的一端與第一本體或第二本體的外壁鉸接。行走輪有兩個，通過驅動軸安裝在行走支架的另一端，驅動軸由安裝在行走支架的第二電機通過齒輪組驅動其轉動。行走機構還包括液壓桿，液壓桿的一端與行走支架鉸接。與第一本體相連的一組行走機構的液壓桿的另一端與前安裝盤的邊緣鉸接，與第二本體相連的一組行走機構的液壓桿的另一端與后安裝盤的邊緣鉸接。

優(yōu)選地，所述托架固定安裝在前安裝盤的中部，前安裝盤前側的上部安裝有攝像頭，所述攝像頭與設置第一本體內的PLC控制器通信連接。

優(yōu)選地，所述機械手包括動力裝置及機械臂，動力裝置包括第三電機，第三電機安裝在托架的后部，第三電機與其前側的螺桿相連。所述螺桿上設置有驅動螺母，驅動螺母與托架的表面滑動連接。所述機械臂有兩個，且對稱布置在螺桿的兩側。

優(yōu)選地，每個機械臂的后部，均通過兩個平行的連桿與驅動螺母的一側相連，機械臂、驅動螺母及兩個連桿構成平行四桿機構。位于后部的連桿連接有搖桿，搖桿的一端與連桿中部鉸接，另一端與托架鉸接。

優(yōu)選地，兩個機械臂的前部均向內側彎折，且均安裝有夾爪，所述夾爪的內側設置有橡膠墊。

通過采用上述技術方案，本發(fā)明的有益技術效果是：本發(fā)明可改善管道清理工人的工作環(huán)境、降低工人的勞動強度、節(jié)約清理成本、消除管道清理的衛(wèi)生死角、提高管道使用壽命、提高管道的清理效率，以及避免化學清理導致的污染和純機械清理對管道造成的損傷等。在清理不同管道時，可以通過伸縮桿的長度來調節(jié)，實現(xiàn)對不同直徑及彎度的管道內部的清掃，適用于結構復雜的變徑管道，適應性強且清理效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種新型可伸縮管道清理機器人的結構原理示意圖。

圖2是本發(fā)明一種新型可伸縮管道清理機器人的結構俯視示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

結合圖1和圖2，一種新型可伸縮管道清理機器人，包括第一本體1、第二本體2、行走機構3、清掃裝置4及機械手5，所述第一本體1與第二本體2為圓筒狀結構，且兩者呈一前一后且正向相對的方式布置，第一本體1與第二本體2之間通過雙節(jié)萬向聯(lián)軸器6相連在一起，所述雙節(jié)萬向聯(lián)軸器6的前端與第一本體1的后部固定相連，其后端與第二本體2的前部固定相連，所述雙節(jié)萬向聯(lián)軸器6可使第一本體1與第二本體2實現(xiàn)較大角度范圍的轉向。所述第一本體1和第二本體2之間設置有六根彈簧7，在自然伸長狀態(tài)下，所有彈簧7呈環(huán)形均勻布置在雙節(jié)萬向聯(lián)軸器6的外側，且各彈簧7的軸線均相互平行，所有彈簧7的一端第一本體1后側壁固定相連，另一端與第二本體2的前側壁固定相連。本發(fā)明在使用狀態(tài)下，第一本體1相對于第二本體2向一側轉向，在上述所有彈簧7的作用本發(fā)明具有較好的柔性，輕松實現(xiàn)在彎曲的管道內前進。

所述行走機構有兩組，第一本體1與第二本體2的外側分別設置有一組行走機構。每組行走機構包括三個行走機構3，與第一本體1相連的三個行走機構3呈環(huán)形均勻布置在其外側，與第二本體2相連的另三個行走機構3也呈環(huán)形均勻布置在其外側。所述第一本體1的前側設置有前安裝盤11，前安裝盤11通過連接體12與第一本體1的前端中部固定連接在一起。所述第二本體2的后側設置有后安裝盤21，后安裝盤21通過軸套22與第二本體2的后端中部固定連接在一起。所述前安裝盤11和后安裝盤21均為圓形盤狀結構，前安裝盤11的軸線與第一本體1的軸線重合，后安裝盤21的軸線與第二本體2的軸線重合。

所述行走機構3包括行走支架31及行走輪32，行走支架31為平面的金屬框架結構，其一端與第一本體1或第二本體2的外壁鉸接。行走輪32有兩個，兩個行走輪32安裝在驅動軸33的兩端，所述驅動軸33安裝在行走支架31的另一端。所述行走支架31上安裝有第二電機34，第二電機34的動力輸出軸通過齒輪組35驅動行走輪32轉動。行走機構3還包括液壓桿36，液壓桿36的一端與行走支架31的中部鉸接。所有的第二電機34均與安裝在第一本體1內的PLC控制器電連接，由PLC控制器控制第二電機34轉動實現(xiàn)本發(fā)明在管道內的行走。

與第一本體1相連的三個行走機構3的液壓桿36的另一端與前安裝盤11的邊緣鉸接，形成向前側張開的喇叭口狀，該三個行走機構3的液壓桿36同步伸長或縮短，以保證三個行走機構3的行走輪32均與管道的內壁接觸實現(xiàn)行走。與第二本體2相連的另外三個行走機構3的液壓桿36的另一端與后安裝盤21的邊緣鉸接，形成向后側張開的喇叭口狀，該另外三個行走機構3的液壓桿36也同步伸長或縮短，以保證該另外三個行走機構3的行走輪32均與管道的內壁接觸實現(xiàn)行走。所有的液壓桿36均與安裝在第一本體1內的PLC控制器通信連接，由PLC控制器控制各液壓桿36的伸長或縮短，以滿足本發(fā)明能在不通直徑的管道或者變徑管內行走自如。

清掃裝置4位于在第二本體2的后側，包括清掃盤41及伸縮桿42，清掃盤41為圓形盤狀結構，第二本體2的內部安裝有第一電機，所述第一電機的動力輸出軸穿過軸套22與清掃盤41的中心固定相連，并驅動清掃盤41轉動。所述伸縮桿42有八根，所有伸縮桿42與清掃盤41位于同一平面內，呈環(huán)形均勻布置在清掃盤41的邊緣。各伸縮桿42的一端與清掃盤41固定連接在一起，另一端均設置有清掃輪43，所述清掃輪43的外壁上具有粘絨，各伸縮桿42的軸線的延長線均與清掃盤41的軸線相交。第一本體1的前側設置有托架8，所述機械手5設置在托架8上。第一電機驅動清掃輪43轉動，清掃輪43轉動實現(xiàn)對管道內壁的清理，各伸縮桿42根據(jù)管道內徑的大小伸長或縮短，以滿足對不同直徑的管道的使用要求。所述托架8固定安裝在前安裝盤11的中部，前安裝盤11前側的上部安裝有攝像頭13，所述攝像頭13與設置第一本體1內的PLC控制器通信連接，本發(fā)明在工作狀態(tài)下可管道內的狀況進行影像采集，并傳送至PLC控制器進行數(shù)據(jù)分析。

所述機械手5包括動力裝置及機械臂51，動力裝置包括第三電機52，第三電機52安裝在托架8的后部，第三電機52的動力輸出端與其前側的螺桿53固定相連成一體，并驅動螺桿53轉動，第三電機52與所述PLC控制器電連接。所述螺桿53上設置有驅動螺母54，驅動螺母54的底部具有滑塊，所述滑塊與托架8的表面的滑槽滑動連接，螺母54的左右兩端設置有安裝耳。所述機械臂51有兩個，且對稱布置在螺桿53的兩側。兩個機械臂51的后部，均通過兩個平行的連桿55與驅動螺母54兩側的安裝耳鉸接，機械臂51、驅動螺母54及兩個連桿構55構成平行四桿機構。位于后部的連桿55的中部連接有搖桿56，所述搖桿56的一端與連桿55鉸接，另一端與托架8鉸接。

兩個機械臂51的前部，均向內側彎折且相互靠近。兩個機械臂51的前部均安裝有夾爪57，夾爪57的內側設置有橡膠墊58。第三電機52帶動螺桿53轉動，將使驅動螺母54前后滑動，進而驅動兩個機械臂51相互靠近或遠離。本發(fā)明在管道內行走且遇到前方有固體障礙物時，攝像頭13可觀察到障礙物，并將信息傳送至PLC控制器，PLC控制器對第三電機52發(fā)出指令，所述機械手5可將固體障礙物搬離，以保證清理工作的正常進行。

當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本發(fā)明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。