一种用于排水管网的管道机器人的制作方法

1.本发明涉及管道维护设备的技术领域，具体是涉及一种用于排水管网的管道机器人。


背景技术：

2.随着科学技术的发展和时代的进步，管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。
3.中国专利cn202022053495.8公开了一种城市地下排水管网检测装置，包括机体，所述机体的一侧安装第一连接块，且第一连接块的内侧安装有第一支撑杆，所述第一支撑杆的另一端安装有转轮，所述机体的内部安装有第一伸缩杆，且第一伸缩杆的顶部安有第一电动机，所述第一电动机的另一侧安装有钻头，且钻头的一侧安装有第三连接块，所述第三连接块的内侧安装有钻刀，且钻刀的一侧安装有第四连接块，所述第四连接块的内侧安装有第二支撑杆。本实用新型中，在管道机器人对管道进行检测时可以启动安装在机器人一侧第二电动机使支撑柱进行旋转，从而通过支撑柱的旋转可以使安装在支撑柱外侧的毛刷进行旋转，对管道的内部进行清理。
4.上述技术方案虽可以粉碎堵塞的障碍物，但是粉碎的堵塞物会存在下排水管内部，导致无法根本的清理管道堵塞的问题，会存在二次堵塞，下排水管在地下长时间使用会导致下排水管内壁变形，该装置子在管道内部无法控制调节装转轮位置，导致适应差。


技术实现要素：

5.针对现技术所存在的问题，提供一种用于排水管网的管道机器人，通过抽吸装置和挖掘头配合可有效的将堵塞淤泥挖掘排出下排水管外，确保清理效果，自适应行走装置可调节抵触固定的位置，便于提高移动的适应。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种用于排水管网的管道机器人，包括自适应行走装置、疏通清理装置和摄像头；疏通清理装置固定安装在自适应行走装置上；摄像头安装在疏通清理装置的旁侧；疏通清理装置包括第一扩张装置、第一旋转驱动装置、抽吸装置和挖掘头；第一扩张装置与自适应行走装置同轴设置，第一扩张装置与自适应行走装置的一端固定连接；第一旋转驱动装置固定安装在第一扩张装置上，第一旋转驱动装置的输出端与第一扩张装置传动连接；挖掘头设有数个并且均匀分布在第一扩张装置上，挖掘头与第一扩张装置固定连接；抽吸装置设置在自适应行走装置旁侧，抽吸装置的输入端与挖掘头连通。
8.优选的，第一扩张装置包括安装套、第一连接转盘、直线驱动器、连接头、第二连接转盘、扩张杆和调节杆；安装套固定安装在自适应行走装置并且同轴设置，安装套的一端与自适应行走装置固定连接；第一连接转盘转动安装在安装套远离自适应行走装置的一端；直线驱动器固定安装在安装套内部；连接头固定安装在直线驱动器的输出端，连接头的内
部设有空腔；第二连接转盘转动安装在连接头上扩张杆设有数个并且以第一连接转盘为轴心均匀分布，扩张杆一端与第一连接转盘转动连接，扩张杆远离第一连接转盘的一端与挖掘头固定；调节杆设有数个并且均匀分布在扩张杆上，调节杆一端与扩张杆转动连接，调节杆远离扩张杆的一端与第二连接转盘转动连接。
9.优选的，第一旋转驱动装置包括第一旋转驱动器、主动齿轮和从动齿圈；第一旋转驱动器固定安装在安装套侧部；主动齿轮固定安装在第一旋转驱动器的输出端；从动齿圈套设在第一连接转盘上，从动齿圈与第一连接转盘固定连接，从动齿圈与主动齿轮相啮合。
10.优选的，抽吸装置包括抽吸管、收卷装置、抽吸泵、旋转接头和连接管；收卷装置设置在自适应行走装置旁侧；抽吸泵设置在收卷装置旁侧；抽吸管床绕在收卷装置上，抽吸管的输出端与连接头的空腔连通；旋转接头转动安装在连接头上，旋转接头与连接头的空腔连通；连接管设有数个并且均匀分布在旋转接头上，连接管一端与旋转接头连通，连接管远离连接头的一端与挖掘头连通。
11.优选的，收卷装置包括安装支架、收卷轮和第二旋转驱动器；收卷轮转动安装在安装支架上；第二旋转驱动器固定安装在安装支架上，第二旋转驱动器的输出端与收卷轮传动连接。
12.优选的，挖掘头为圆形，挖掘头的开口处设有若干过滤筛条。
13.优选的，自适应行走装置包括第二扩张装置、安装轨、滚轮、防滑履带和第二旋转驱动装置；第二扩张装置与第一扩张装置固定连接；安装轨设有数个并且均匀分布在第二扩张装置上，安装轨与第二扩张装置固定连接；滚轮设有数个均匀分布在安装轨内部，滚轮与安装轨转动连接；防滑履带套设在滚轮上，第二旋转驱动装置设有数个均匀分布在第二扩张装置上，第二旋转驱动装置的输出端与滚轮传动连接。
14.优选的，第二扩张装置包括限位套、双向滚珠丝杆、第三旋转驱动器、安装块、水平安装板、连接杆、伸缩套筒和伸缩杆；限位套与第一扩张装置固定连接，限位套外侧设有数个限位轨；安装块设有数个并且均匀分布在限位套内部，安装块与，限位套的限位轨滑动连接；双向滚珠丝杆设置在限位套内部并且依次穿过安装块，双向滚珠丝杆与限位套转动连接，双向滚珠丝杆与安装块螺纹连接；第三旋转驱动器固定安装在限位套上，第三旋转驱动器的输出端与双向滚珠丝杆传动连接；水平安装板设有数个并且以限位套为轴心均匀分布；连接杆设有数个均匀分布在安装块上，连接杆一端与安装块转动连接，连接杆远离安装块的一端与水平安装板转动连接；伸缩套筒设有数个并且以限位套为轴心均匀分布，伸缩套筒底部与限位套固定连接；伸缩杆设有数个并且均匀分布在伸缩套筒内部，伸缩杆与的伸缩套筒滑动连接，伸缩杆远离伸缩套筒的一端与水平安装板固定连接。
15.优选的，防滑履带为橡胶材质，防滑履带的外侧布满若干防滑条。
16.优选的，第二旋转驱动装置包括连接轴、从动轮、主动轮、第四旋转驱动器和传动链；第四旋转驱动器固定安装在水平安装板上；主动轮固定安装在第四旋转驱动器的输出端；连接轴穿过安装轨与滚轮固定连接；从动轮固定从动轮固定连接；传动链套设在主动轮和从动轮上。
17.本技术与现有技术相比具有的有益效果是：
18.通过摄像头观察下水道内部是否堵塞，出现堵塞时自适应行走装置带动疏通清理装置移动到堵塞区域，疏通清理装置通过挖掘头与堵塞的淤泥抵触，第一旋转驱动装置带
动第一扩张装置转动，第一扩张装置转动时带动挖掘头转动，挖掘头转动时挖掘堵塞的淤泥，抽吸装置抽吸取挖掘头挖掘的淤泥，抽吸装置将淤泥抽吸输送到指定区域，提高清理效果。遇到排水管道出现变形时不便于继续移动，控制自适应行走装置调整与排水管网抵触位置便于通过变形的排水管道，可提高移动的适应性。
附图说明
19.图1是本技术的工作状态示意图；
20.图2是本技术的立体示意图；
21.图3是本技术行走装置的立体示意图；
22.图4是本技术第二扩张装置的主视图；
23.图5是图4中a-a截面处的剖视图；
24.图6是本技术第二旋转驱动装置的立体示意图；
25.图7是本技术疏通清理装置的立体图示意图；
26.图8是图7中b处的局部分大图；
27.图9是本技术疏通清理装置的主视图；
28.图10是图9中c-c截面处的剖视图；
29.图11是本技术挖掘头的立体示意图；
30.图12是本技术收卷装置的立体示意图。
31.图中标号为：
32.a1-排水管道；
33.1-行走装置；1a-第二扩张装置；1a1-限位套；1a2-双向滚珠丝杆；1a3-第三旋转驱动器；1a4-安装块；1a5-水平安装板；1a6-连接杆；1a7-伸缩套筒；1a8-伸缩杆；1b-安装轨；1c-滚轮；1d-防滑履带；1e-第二旋转驱动装置；1e1-传动链；1e2-从动轮；1e3-主动轮；1e4-第四旋转驱动器；
34.2-第一扩张装置；2a-安装套；2b-第一连接转盘；2c-直线驱动器；2d-连接头；2e-第二连接转盘；2f-扩张杆；2g-调节杆；
35.3-第一旋转驱动装置；3a-第一旋转驱动器；3b-主动齿轮；3c-从动齿圈；
36.4-抽吸装置；4a-抽吸管；4b-收卷装置；4b1-安装支架；4b2-收卷轮；4b3-第二旋转驱动器；4c-抽吸泵；4d-旋转接头；4e-连接管；
37.5-挖掘头；5a-过滤筛网；
38.6-摄像头。
具体实施方式
39.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
40.如图1至图12所示：
41.一种用于排水管网的管道机器人，包括自适应行走装置1、疏通清理装置和摄像头6；疏通清理装置固定安装在自适应行走装置1上；摄像头6安装在疏通清理装置的旁侧；疏通清理装置包括第一扩张装置2、第一旋转驱动装置3、抽吸装置4和挖掘头5；第一扩张装置
2与自适应行走装置1同轴设置，第一扩张装置2与自适应行走装置1的一端固定连接；第一旋转驱动装置3固定安装在第一扩张装置2上，第一旋转驱动装置3的输出端与第一扩张装置2传动连接；挖掘头5设有数个并且均匀分布在第一扩张装置2上，挖掘头5与第一扩张装置2固定连接；抽吸装置4设置在自适应行走装置1旁侧，抽吸装置4的输入端与挖掘头5连通。
42.将自适应行走装置1放入到排水管内部，自适应行走装置1与排水管抵触，自适应行走装置1带动疏通清理装置和摄像头6在排水管内部移动，工作人员通过摄像头6观察下水道内部是否堵塞，出现堵塞时自适应行走装置1带动疏通清理装置移动到堵塞区域，疏通清理装置通过挖掘头5与堵塞的淤泥抵触，第一旋转驱动装置3带动第一扩张装置2转动，第一扩张装置2转动时带动挖掘头5转动，挖掘头5转动时挖掘堵塞的淤泥，抽吸装置4抽吸取挖掘头5挖掘的淤泥，抽吸装置4将淤泥抽吸输送到指定区域，第一扩张装置2可调整挖掘头5位置便于清理不同位置的堵塞淤泥，排水管道出现变形时不便于继续移动，工作人员控制自适应行走装置1调整与排水管网抵触位置便于通过变形的排水管道，通过本技术可有效的提高清理效果，同时提高适应性。
43.如图7至图10所示：
44.第一扩张装置2包括安装套2a、第一连接转盘2b、直线驱动器2c、连接头2d、第二连接转盘2e、扩张杆2f和调节杆2g；安装套2a固定安装在自适应行走装置1并且同轴设置，安装套2a的一端与自适应行走装置1固定连接；第一连接转盘2b转动安装在安装套2a远离自适应行走装置1的一端；直线驱动器2c固定安装在安装套2a内部；连接头2d固定安装在直线驱动器2c的输出端，连接头2d的内部设有空腔；第二连接转盘2e转动安装在连接头2d上扩张杆2f设有数个并且以第一连接转盘2b为轴心均匀分布，扩张杆2f一端与第一连接转盘2b转动连接，扩张杆2f远离第一连接转盘2b的一端与挖掘头5固定；调节杆2g设有数个并且均匀分布在扩张杆2f上，调节杆2g一端与扩张杆2f转动连接，调节杆2g远离扩张杆2f的一端与第二连接转盘2e转动连接。
45.第一旋转驱动装置3带动第一连接转盘2b转动，第一连接转盘2b带动扩张杆2f转动，扩张杆2f转动时带动挖掘头5转动挖掘，需要调整挖掘头5位置时，直线驱动器2c优选为电动推杆，电动推杆推动连接头2d移动，连接头2d移动时带动第二连接转盘2e移动，第二连接转盘2e移动时带动调节杆2g扩张移动，调节杆2g移动时带动调节杆2g移动，调节杆2g移动时带动挖掘头5同步扩张调节。便于适应调节挖掘头5位置。
46.如图8所示：
47.第一旋转驱动装置3包括第一旋转驱动器3a、主动齿轮3b和从动齿圈3c；第一旋转驱动器3a固定安装在安装套2a侧部；主动齿轮3b固定安装在第一旋转驱动器3a的输出端；从动齿圈3c套设在第一连接转盘2b上，从动齿圈3c与第一连接转盘2b固定连接，从动齿圈3c与主动齿轮3b相啮合。
48.挖掘头5需要旋转挖掘堵塞淤泥时，第一旋转驱动器3a优选为伺服电机，伺服电机带动第一连接转盘2b转动，第一连接转盘2b转动时带动主动齿轮3b转动，主动齿轮3b带动从动齿圈3c转动，从动齿圈3c带动第一连接转盘2b转动，第一连接转盘2b带动扩张杆2f转动，扩张杆2f转动时带动挖掘头5转动挖掘，通过伺服电机可有效的控制挖掘速度。
49.如图2和图10所示：
50.抽吸装置4包括抽吸管4a、收卷装置4b、抽吸泵4c、旋转接头4d和连接管4e；收卷装置4b设置在自适应行走装置1旁侧；抽吸泵4c设置在收卷装置4b旁侧；抽吸管4a床绕在收卷装置4b上，抽吸管4a的输出端与连接头2d的空腔连通；旋转接头4d转动安装在连接头2d上，旋转接头4d与连接头2d的空腔连通；连接管4e设有数个并且均匀分布在旋转接头4d上，连接管4e一端与旋转接头4d连通，连接管4e远离连接头2d的一端与挖掘头5连通。
51.挖掘头5旋转挖掘堵塞的淤泥，连接管4e用于连接挖掘头5，旋转接头4d用于配合连接管4e连通连接头2d，收卷装置4b用于控制抽吸管4a长度，抽吸管4a用于连通连接头2d和抽吸泵4c，挖掘头5挖掘淤泥时抽吸泵4c抽吸，将挖掘头5内部的淤泥抽吸输送到待处理区域。
52.如图12所示：
53.收卷装置4b包括安装支架4b1、收卷轮4b2和第二旋转驱动器4b3；收卷轮4b2转动安装在安装支架4b1上；第二旋转驱动器4b3固定安装在安装支架4b1上，第二旋转驱动器4b3的输出端与收卷轮4b2传动连接。
54.第二旋转驱动器4b3优选为伺服电机，伺服电机带动收卷轮4b2转动，收卷轮4b2带动抽吸管4a进行收卷，便于控制抽吸管4a长度。
55.如图11所示：
56.挖掘头5为圆形，挖掘头5的开口处设有若干过滤筛条。
57.挖掘头5开口出的过滤筛条便于阻挡过大的堵塞物，有效的避免挖掘头5堵塞。
58.如图3所示：
59.自适应行走装置1包括第二扩张装置1a、安装轨1b、滚轮1c、防滑履带1d和第二旋转驱动装置1e；第二扩张装置1a与第一扩张装置2固定连接；安装轨1b设有数个并且均匀分布在第二扩张装置1a上，安装轨1b与第二扩张装置1a固定连接；滚轮1c设有数个均匀分布在安装轨1b内部，滚轮1c与安装轨1b转动连接；防滑履带1d套设在滚轮1c上，第二旋转驱动装置1e设有数个均匀分布在第二扩张装置1a上，第二旋转驱动装置1e的输出端与滚轮1c传动连接。
60.第二扩张装置1a用于同步调节安装轨1b位置，滚轮1c用于安装防滑履，第二旋转驱动装置1e用于驱动滚轮1c转动，滚轮1c转动时带动防滑履转动，防滑履便于抵触排水管内壁，防滑履转动时带动疏通清理装置移动。
61.如图4和图5所示：
62.第二扩张装置1a包括限位套1a1、双向滚珠丝杆1a2、第三旋转驱动器1a3、安装块1a4、水平安装板1a5、连接杆1a6、伸缩套筒1a7和伸缩杆1a8；限位套1a1与第一扩张装置2固定连接，限位套1a1外侧设有数个限位轨；安装块1a4设有数个并且均匀分布在限位套1a1内部，安装块1a4与，限位套1a1的限位轨滑动连接；双向滚珠丝杆1a2设置在限位套1a1内部并且依次穿过安装块1a4，双向滚珠丝杆1a2与限位套1a1转动连接，双向滚珠丝杆1a2与安装块1a4螺纹连接；第三旋转驱动器1a3固定安装在限位套1a1上，第三旋转驱动器1a3的输出端与双向滚珠丝杆1a2传动连接；水平安装板1a5设有数个并且以限位套1a1为轴心均匀分布；连接杆1a6设有数个均匀分布在安装块1a4上，连接杆1a6一端与安装块1a4转动连接，连接杆1a6远离安装块1a4的一端与水平安装板1a5转动连接；伸缩套筒1a7设有数个并且以限位套1a1为轴心均匀分布，伸缩套筒1a7底部与限位套1a1固定连接；伸缩杆1a8设有数个并
且均匀分布在伸缩套筒1a7内部，伸缩杆1a8与的伸缩套筒1a7滑动连接，伸缩杆1a8远离伸缩套筒1a7的一端与水平安装板1a5固定连接。
63.第三旋转驱动器1a3优选为伺服电机，伺服电机带动双向滚珠丝杆1a2转动，双向滚珠丝杆1a2转动时带动安装块1a4转动，安装块1a4带动连接杆1a6同步移动，连接杆1a6移动时带动水平安装板1a5升降移动调节，伸缩套配合伸缩杆1a8稳定水平安装板1a5移动，水平安装板1a5移动则调整防滑履带1d调整位置。便于控制履带抵触的适应性。便于在排水管道的内部移动。
64.如图6所示：
65.防滑履带1d为橡胶材质，防滑履带1d的外侧布满若干防滑条。
66.防滑履带1d为橡胶材质，并且配合布满外侧防滑条可有效的提高摩擦力，避免行走时打滑。
67.如图6所示：
68.第二旋转驱动装置1e包括连接轴、从动轮1e2、主动轮1e3、第四旋转驱动器1e4和传动链1e1；第四旋转驱动器1e4固定安装在水平安装板1a5上；主动轮1e3固定安装在第四旋转驱动器1e4的输出端；连接轴穿过安装轨1b与滚轮1c固定连接；从动轮1e2固定从动轮1e2固定连接；传动链1e1套设在主动轮1e3和从动轮1e2上。
69.第四旋转驱动器1e4优选为伺服电机，伺服电机带动主动轮1e3转动，主动轮1e3带动传动链1e1转动，传动链1e1带动从动轮1e2转动，从动轮1e2带动滚轮1c转动，滚轮1c转动时带动防滑履转动，通过伺服电机可有效的控制移动速度。
70.将自适应行走装置1放入到排水管内部，自适应行走装置1与排水管抵触，自适应行走装置1带动疏通清理装置和摄像头6在排水管内部移动，工作人员通过摄像头6观察下水道内部是否堵塞，出现堵塞时自适应行走装置1带动疏通清理装置移动到堵塞区域，疏通清理装置通过挖掘头5与堵塞的淤泥抵触，第一旋转驱动装置3带动第一扩张装置2转动，第一扩张装置2转动时带动挖掘头5转动，挖掘头5转动时挖掘堵塞的淤泥，抽吸装置4抽吸取挖掘头5挖掘的淤泥，抽吸装置4将淤泥抽吸输送到指定区域，第一扩张装置2可调整挖掘头5位置便于清理不同位置的堵塞淤泥，排水管道出现变形时不便于继续移动，工作人员控制自适应行走装置1调整与排水管网抵触位置便于通过变形的排水管道，通过本技术可有效的提高清理效果，同时提高适应性。
71.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。