一种清淤机器人的制作方法

1.本技术涉及一种清淤机器人，属于清理水道或其他水系的挖掘机或疏浚机技术领域。


背景技术：

2.在对污水泵站、制药厂等污水沉积池进行清淤时，由于受检查口尺寸限制（通常尺寸小于90cm*90cm），需选用外形体积较小的清淤机械设备进行作业，当浮箱式清淤机器人完成池内清淤后，往往会在池底形成一个个工作小坑，遗留部分淤泥无法完全清理干净。许多城市内有大量沟渠式的地下排水暗沟，长期运行造成了沟渠内的泥沙淤积，并集聚了大量有害有毒物质。由于池体检查口尺寸小，大型设备无法进入，城市沟渠断面尺寸也有一定限制，所以，需要有一款小型的清淤机械来解决这一难题，而现有设备无法满足该清淤要求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供一种清淤机器人，不仅具有体积小、重量轻、行驶方便、清理效果好等特点，还可有效防止清淤作业中进退间与池壁之间的碰撞。
4.具体地，本技术是通过以下方案实现的：
5.一种清淤机器人，包括箱体、大臂、清淤泵，箱体由一对履带驱动，箱体上连接有大臂，大臂由举升油缸驱动其相对箱体的升降，清淤泵安装在大臂上，并随大臂升降而升降，所述大臂两侧上安装有滑轮，以实现防挡效果；清淤泵接出输泥管，以吸取并输出打散的淤泥。
6.本技术以箱体作为支承部件，履带作为推进部件，带动箱体等器械同步位移，不仅赋予机器人整体较小的规格，使之满足池渠等小空间作业空间清淤要求，大臂两侧设置的滑轮，在大臂两侧形成边界，并以滑轮结构缓冲进退间的冲击力，避免清淤机器人行进时位置控制不准造成的池壁碰撞，既保护了清淤机器人，又不会影响池渠的结构。
7.进一步的，作为优选：
8.所述举升油缸连接于大臂与箱体之间，大臂通过转轴与箱体连接，举升油缸驱动大臂绕转轴转动，以实现大臂相对箱体的升降。作为一种具体结构，大臂可以采用下述方式安装：大臂一端通过转轴安装在箱体上，另一端安装有清淤泵，举升油缸连接于大臂中部与箱体之间。当举升油缸启动时，油缸输出轴延长，推动大臂向上位移，大臂绕转轴相对箱体摆动，从而带动大臂上的清淤泵等部件随之位移。
9.所述大臂设置有挡板，清淤泵安装于挡板内。作为一种具体结构，挡板可以采用下述构造：还包括有搅拌机构，搅拌机构包括马达和马达驱动的叶轮，马达用于驱动叶轮转动，叶轮呈切割状结构设计，随时粉碎与之接触的淤泥沉积层，马达与叶轮之间安装有顶挡板，将叶轮与精密器械的马达进行干湿分离，避免杂物污染马达，叶轮外侧设置侧挡板，将打散污泥进行聚拢，输泥管入口连通至该侧挡板所形成的空腔，打散的污泥在扩散到其他
部位前，即经清淤泵、输泥管抽出。更优选的，所述侧挡板为弧形板，环绕叶轮设置的侧挡板在满足叶轮正常运转的同时，也最大程度的减小挡板占据的空间。
10.所述大臂底部设置有支轮，支轮通过支架安装在大臂底部，对大臂底部进行限位。
11.上述方案中，还包括有抓手，抓手安装于大臂两侧或底部。更优选的，所述抓手为后端开口的镂空弧形结构，如抓笼结构。抓手通过侧板固定在大臂上，并随大臂同步位移。当大臂前进时，此时抓手遇到淤泥块时主要起到碾压、粉碎的作用；当大臂后退时，污泥块、石块等无法破碎的物块时，则由抓手扒开或经开口进入到抓手中，当大臂升起时，抓手将石块抓起，移至适当位置。
12.本技术所提供的清淤机器人具有以下优点：
13.1）本案中大臂是清淤机器人的主要动作单元，箱体上分别安装转轴和举升油缸，大臂一端通过转轴与箱体连接，另一端安装清淤泵、抓手、马达、叶轮、挡板等部件，而举升油缸的输出轴与大臂中部连接。当举升油缸驱动、输出轴伸出，大臂被推离举升油缸，并绕转轴转动，即表现为大臂另一端相对箱体的上升；反之，大臂相对箱体下降，如此适应不同工况的作业。由此在大臂两侧设置滑轮，即可对动作单元进行两侧位置的限位，当大臂随箱体和履带前行至与沟渠壁接触时，滑轮的设置有效的缓冲了冲击力，并规避大臂的继续前进，滑轮所形成的球面接触，更大程度的降低了冲击对沟渠壁造成的损伤，达成防撞效果。类似理由，底部设置的支轮起到底部限位的作用，避免沟渠底部损伤。
14.2）履带式的推进结构，能够应付多种复杂地形情况。履带带动箱体以及与箱体连接的大臂等部件进行运行，使机器人在地形复杂的池底、渠底、泥面上也具有很好的通过能力，整体体积小，灵活机动，适应小工作口进出，清淤效果好。
15.3）本案与马达、叶轮等配套设置抓手，抓手安装在大臂上，并随大臂同步位移，既不影响清淤泵的污泥打散与污泥输出，又赋予清淤机器人以碾压和抓取大块物体的功能，将无法破碎的物品直接提起、移开，避免损伤叶轮；而举升油缸采用液压驱动，减少机器人在工作状态下的故障率。
附图说明
16.图1为本技术的立体结构示意图；
17.图2为本技术另一视角的立体结构示意图；
18.图3为本技术的侧面结构示意图；
19.图4为本技术的俯视结构示意图；
20.图5为本技术的仰视角度的结构示意图。
21.图中标号：1.履带；2.箱体；21.排泥管接头；3.举升油缸；4.大臂；41.转轴；42.侧隔板；43.顶隔板；5.清淤泵；51.吸入口；52.叶轮；6.翻斗；61.侧板；62.顶板；7.滑轮；8.支轮；81.支架。
具体实施方式
22.本实施例一种清淤机器人，结合图1，包括履带1、箱体2、举升油缸3、大臂4、清淤泵5：
23.箱体2作为机器人的设备安装箱使用，采用整体密封设置，由一对履带1驱动。
24.履带1位于主箱体2底部的左右两侧，让机器人在地形复杂的池底、渠底、泥面上有了良好的通过能力。
25.箱体2前端连接有大臂4，大臂4是箱体2与清淤单元即清淤泵5等连接的结构。
26.大臂4由举升油缸3驱动其相对箱体1升降，举升油缸3是大臂4的动力来源，采用液压驱动，可控制大臂4做出垂直方向的活动，通过该上下活动，调节清淤范围。
27.清淤泵5安装在大臂4上，并随大臂4升降而升降，大臂4两侧上安装有滑轮7，以实现防挡效果。
28.清淤泵5接出输泥管（连接于排泥管接头21与吸入口51之间，可以采用软管），以吸取并输出打散的淤泥。
29.本技术以箱体2作为支承部件，履带1作为推进部件，带动箱体2等器械同步位移，不仅赋予机器人整体较小的规格，使之满足池渠等小空间作业空间清淤要求，大臂4与举升油缸3配合，调节清淤范围，提高清淤效率，从而满足不同工况的加工需求。作业过程中履带1、举升油缸3等均可通过动力油管接头与油泵连接，以供入动力源。
30.作为一个备选方案：结合图2，举升油缸3连接于大臂4中部与箱体2之间，大臂4通过转轴41与箱体2连接。当举升油缸3启动时，举升油缸3的输出轴延长，推动大臂4向上位移，大臂4绕转轴41相对箱体2摆动，从而带动大臂4上的清淤泵5等破淤机构随之位移。
31.作为一个备选方案：结合图1，大臂设置有挡板，清淤泵安装于挡板内。
32.优选的：
33.还包括有搅拌机构，搅拌机构包括马达和叶轮52，马达用于驱动叶轮52，叶轮52呈切割状设计结构，随时粉碎堵塞杂物、淤泥沉积层，马达与叶轮52之间安装有顶挡板43，将叶轮52与精密器械的马达进行干湿分离，避免杂物污染马达，叶轮52外侧设置侧挡板42，将打散污泥进行聚拢，输泥管入口连通至该侧挡板42所形成的空腔，打散的污泥在扩散到其他部位前，即经清淤泵5、输泥管抽出。
34.优选的：结合图5，侧挡板42为弧形板，环绕叶轮52设置的侧挡板42在满足叶轮52正常运转的同时，也最大程度的减小挡板占据的空间。
35.作为一个备选方案：结合图1，大臂4底部设置有支轮8，支轮8通过支架81安装在大臂4底部，对大臂4底部进行限位。
36.上述方案中，结合图2-图5，还可以设置有抓手6，抓手6安装于大臂4两侧或底部。
37.优选的：抓手6为后端开口的镂空弧形结构，如抓笼结构。抓手6通过侧板61固定在大臂4上，并随大臂4同步位移。抓手6可以若干个格栅条形成的弧形镂空结构，其两侧则通过侧板61与大臂4固定，使该抓手6的开口端朝后。当大臂4前进时，此时抓手6遇到淤泥块时主要起到碾压、粉碎的作用；当大臂4后退时，污泥块、石块等无法破碎的物块时，则由抓手6扒开或经开口进入到抓手6中，当大臂4升起时，抓手6将石块抓起，移至适当位置。
38.上述实施例清淤机器人具有以下优点：
39.1）大臂4是清淤机器人的主要动作单元，箱体2上分别安装转轴41和举升油缸3，大臂4一端通过转轴41与箱体2连接，另一端安装清淤泵5、抓手6、马达、叶轮52、挡板等部件，而举升油缸3的输出轴与大臂4中部连接。当举升油缸3驱动、输出轴伸出，大臂4被推离举升油缸3，并绕转轴41转动，即表现为大臂4另一端相对箱体2的上升；反之，大臂4相对箱体下降，如此适应不同工况的作业。由此在大臂4两侧设置滑轮7，即可对动作单元进行两侧位置
的限位，当大臂4随箱体2和履带1前行至与沟渠壁接触时，滑轮7的设置有效的缓冲了冲击力，并规避大臂4的继续前进，滑轮7所形成的球面接触，更大程度的降低了冲击对沟渠壁造成的损伤，达成防撞效果。类似理由，底部设置的支轮8起到底部限位的作用，避免沟渠底部损伤。
40.2）履带式的推进结构，能够应付多种复杂地形情况。履带1带动箱体2以及与箱体2连接的大臂4等部件进行运行，使机器人在地形复杂的池底、渠底、泥面上也具有很好的通过能力，整体体积小，灵活机动，适应小工作口进出，清淤效果好。
41.3）本案与马达、叶轮52等配套设置抓手6，抓手6通过侧板61、顶板62安装在大臂4上，并随大臂4同步位移，既不影响清淤泵5的污泥打散与污泥输出，又赋予清淤机器人以碾压和抓取大块物体的功能，将无法破碎的物品直接提起、移开，避免损伤叶轮52；而举升油缸3采用液压驱动，减少机器人在工作状态下的故障率。