本發(fā)明涉及的是智能機械設備領域，更具體地說是一種清淤機器人及其使用方法。

背景技術(shù)：

涵洞是指在公路工程建設中，為了使公路順利通過水渠不妨礙交通，設于路基下修筑于路面以下的排水孔道(過水通道)，通過這種結(jié)構(gòu)可以讓水從公路的下面流過。陰溝是把排水溝上面蓋上蓋子，這樣的排水溝就叫陰溝。通常指至地表面距離較小的排水溝。涵洞、陰溝、明渠在使用過程中，會混入塑料袋、布料、樹枝、毛發(fā)等雜物，并伴隨著泥沙沉降，導致排水通道的堵塞，堵塞后不能發(fā)揮正常功能，涵洞和陰溝內(nèi)的水流無法正常排出，會造成公路的損壞，明渠的水位過高溢出渠道，影響人們正常出行和生活。公路涵洞、陰溝和小型明渠等過水通道，在堵塞的情況下大型設備是無法進行疏通操作，清理比較困難，常常采用人工加簡易設備的方式進行清理，消耗大量人力，且存在一定的危險性。

現(xiàn)有的吸淤車進行涵洞、陰溝、明渠清淤作業(yè)時，沙子容易沉積，無法抽吸干凈，而且需要人工拿著吸淤口進行作業(yè)，在進行清淤時將存在很大的風險隱患而且清理效果不理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開的是一種清淤機器人及其使用方法，其主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足和缺點，提供一種智能化的清淤機器人，它不僅可以代替人工進行清淤作業(yè)，將涵洞、陰溝、明渠內(nèi)的淤塞物運送出來，而且可以實現(xiàn)智能化自動操作，其工作效率更高，操作更方便。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種清淤機器人，包括車體、一用于淤積物破碎及收集的工作裝置和一用于活動調(diào)整所述工作裝置工作安裝位置的提升機構(gòu)，所述提升機構(gòu)裝設在所述車體的前端處，所述工作裝置配合可活動裝設在所述提升機構(gòu)上；所述車體的前端側(cè)壁上設有一進泥口，該車體的后端側(cè)壁上設有一輸送管，該車體內(nèi)部設有一貫穿輸送管，該貫穿輸送管的前端與所述進泥口相連通，該貫穿輸送管的后端與所述輸送管相連通，該進泥口的前端與所述工作裝置相連通設置，所述輸送管與一用于吸起及輸送淤積物的吸污泵相連接；所述車體的左、右兩側(cè)壁以及所述工作裝置的左、右兩側(cè)壁上分別裝設有若干組對稱設置的導輪，該導輪用于避免車體與其內(nèi)壁發(fā)生直接碰撞或卡死，所述車體的側(cè)壁上還設有若干個用于監(jiān)測車體與涵洞距離的傳感器，該車體的頂部設有一可360度全景攝像的攝像頭，車體的尾部設有一用于對工作環(huán)境進行探測和三維建模的激光雷達。

更進一步，所述工作裝置包括一工作斗，該工作斗內(nèi)裝設有一旋轉(zhuǎn)軸及其配合的驅(qū)動電機，該旋轉(zhuǎn)軸上固定裝設有兩組旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)葉片體，該兩組旋轉(zhuǎn)葉片體對稱裝設在所述旋轉(zhuǎn)軸的左、右兩側(cè)，該旋轉(zhuǎn)葉片體用于破碎、打散淤積物及將淤積化導向輸送到該工作斗的中底部；所述工作斗的左、右兩外側(cè)壁上沿分別斜向上延伸，形成一斜面劃割板，所述工作斗的上側(cè)壁的中部上端固定架設有一工作攝像頭，該工作攝像頭用于監(jiān)測該工作裝置的工作狀態(tài)和前端淤積物的狀態(tài)，該工作斗上側(cè)壁的左、右兩側(cè)對稱裝設有一擋物板體；所述工作斗的底部呈漏斗狀，該漏斗狀的工作斗底部設有一出泥口，該出泥口與所述車體前端側(cè)壁上的進泥口相配合連通設置，該工作斗底部的左、右兩側(cè)裝設有一與所述提升機構(gòu)相配合安裝的安裝軸。

更進一步，所述斜面劃割板上設有鋸齒。

更進一步，所述安裝軸上還配合套設有減震彈簧體。

更進一步，所述每組旋轉(zhuǎn)葉片體由兩個旋轉(zhuǎn)葉片組成。

更進一步，所述車體的底部設有行走機構(gòu)，該行走機構(gòu)包括驅(qū)動車輪和從動車輪，該驅(qū)動車輪有兩組，分別對稱裝設在所述車體底部的前、后位置，該從動車輪有一組，裝設在所述兩驅(qū)動車輪的中間位置。

更進一步，所述從動車輪的底部高于所述驅(qū)動車輪的底部。

一種清淤機器人的使用方法，所述清淤機器人的使用方法包括以下具體步驟：

步驟一：將所述清淤機器人駛?cè)胄枰謇淼暮?、陰溝或明渠中，該車體頂部的全景攝像頭以及車體尾部的激光雷達采集工作環(huán)境信息，并進行三維創(chuàng)模，然后所述提升機構(gòu)根據(jù)控制系統(tǒng)的控制信息活動調(diào)整所述工作裝置的高度位置，使之適應清理的工作環(huán)境；

步驟二：啟動旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動電機，旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)葉片體開始破碎、打散機器人前方的淤積物，同時，由于兩組旋轉(zhuǎn)葉體的旋轉(zhuǎn)方向相反，且都是向中部導入旋轉(zhuǎn)，使得破碎、打散的淤積物可以同時向該工作斗的中底部進行導入輸送，這時通過貫穿式輸送結(jié)構(gòu)的出泥口、進泥口、貫穿輸送管、輸送管以及吸污泵的輸送，直接將導入的淤積物輸出清除；

步驟三：根據(jù)全景攝像頭、激光雷達以及傳感器的時時位置信息監(jiān)控，駕駛該清淤機器人繼續(xù)前行工作，保證淤積物清除完全。

更進一步，所述車體包括一上部敞空的框架車架，所述框架車架前側(cè)壁上開設有進泥口，所述框架車架后側(cè)壁下部開設有輸送管，后側(cè)壁上部固定裝設有一對稱設置的吊耳以及一用于固定裝設激光雷達的安裝架；所述框架車架的左、右兩側(cè)壁的底部分別對稱開設有兩驅(qū)動車輪安裝座和一從動車輪安裝座，該左、右兩側(cè)壁中部分別開設有一鏈條托輪安裝座，該鏈條托輪安裝座用于安裝鏈條張緊輪，該左、右兩側(cè)壁前上部分別裝設有用于安裝清淤機器人提升機構(gòu)的提升機構(gòu)安裝座。

更進一步，所述框架車架的左、右兩側(cè)壁的后上部分別開設有拖耳。

更進一步，所述框架車架的左、右兩側(cè)壁上還開設有若干個用于安裝傳感器的傳感器安裝孔。

更進一步，所述車體內(nèi)裝設有一內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)包括上安裝板、下安裝板以及若干個配合架設在該上安裝板與下安裝板之間的支柱，所述上安裝板的前部左側(cè)裝設有一減速器安裝座，該上安裝板的下部左側(cè)裝設有一電動推缸安裝座，該上安裝板的下部右側(cè)裝設有一驅(qū)動器安裝座；所述下安裝板的上部右側(cè)裝設有一固定座，該下安裝板的中部裝設有一控制器安裝座。

更進一步，所述上安裝板的下部底端還裝設有兩對稱設置的吊耳。

更進一步，所述上安裝板的下部還裝設有一折彎立板，該折彎立板的上部與所述上安裝板相固定支撐連接，該折彎立板的下部折面固定裝設在所述下安裝板上。

更進一步，所述折彎立板上裝設有一開關電源安裝座。

更進一步，所述提升機構(gòu)包括兩對稱設置的立板、連接該立板的連接筋以及用于調(diào)節(jié)該提升機構(gòu)松緊度的張緊輪，所述立板包括一體成型的橫向立板和豎向立板，所述橫向立板的前端開設有第一安裝孔，該立板通過該第一安裝孔旋轉(zhuǎn)裝設設置，所述橫向立板的后端開設有第二安裝孔，所述豎立板上滑動裝設有一導向塊，所述張緊輪裝設在所述豎向立板的上部；所述連接筋包括上連接筋和下連接筋，該上連接筋呈管體狀，且該上連接筋配合固定裝設在所述第二安裝孔上，所述下連接筋呈條板狀，該下連接筋配合連接裝設在所述豎向立板的下端。

更進一步，所述橫向立板與豎向立板構(gòu)成一“7”字結(jié)構(gòu)設置。

更進一步，所述導向塊包括一連接部和一套接管部，所述連接部與套接管部相固定連接設置，所述連接部與所述豎立板相配合滑動裝設，所述套接管部用于活動套設連接外部構(gòu)件。

更進一步，所述連接部呈“n”字形結(jié)構(gòu)設置。

通過上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1：本發(fā)明通過對清淤機器人的整體部件結(jié)構(gòu)的布局設計，使得該機器人更好地適用于涵洞、陰溝、明渠內(nèi)的淤塞物的運送清理工作中，不僅可以代替人工進行清淤作業(yè)，而且可以實現(xiàn)智能化自動操作，其工作效率更高，操作更方便。

2：本發(fā)明通過設置工作裝置與輸送管的組合結(jié)構(gòu)，利用工作裝置自動對淤塞物進行判斷、定位、建模，然后自動進行破碎、打散和自動導入輸送，同時利用貫穿式的輸送管體結(jié)構(gòu)，將導入的淤積物直接利用吸泵體進行壓力輸出和排除，使得該清淤機器人可以干凈、高效、方便地將淤積物快速清除，具有較高的實質(zhì)應用效果。

3：本發(fā)明的車體上通過裝設各種感應器、全景攝像頭以及激光雷達等時時數(shù)據(jù)采集、感應裝置，實現(xiàn)了機器人車體的智能化自動操作，提高了機器人車體的越障能力，避免其因操作不當或其它異常情況下車體與內(nèi)壁發(fā)生直接碰撞或卡死，同時確保機器人的正常先進或倒退，具有較高的智能化水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明第二角度的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明車體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明車體內(nèi)部的安裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖說明來進一步地說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1至圖5所示，一種清淤機器人，包括車體1、一用于淤積物破碎及收集的工作裝置2和一用于活動調(diào)整所述工作裝置2工作安裝位置的提升機構(gòu)3，所述提升機構(gòu)3裝設在所述車體1的前端處，所述工作裝置2配合可活動裝設在所述提升機構(gòu)3上；所述車體1的前端側(cè)壁上設有一進泥口11，該車體1的后端側(cè)壁上設有一輸送管12，該車體1內(nèi)部設有一貫穿輸送管（由于視角原因，圖中未畫出），該貫穿輸送管的前端與所述進泥口11相連通，該貫穿輸送管的后端與所述輸送管12相連通，該進泥口11的前端與所述工作裝置2相連通設置，所述輸送管12與一用于吸起及輸送淤積物的吸污泵相連接。

所述車體1的左、右兩側(cè)壁以及所述工作裝置2的左、右兩側(cè)壁上分別裝設有若干組對稱設置的導輪4，該導輪4用于避免車體1與其內(nèi)壁發(fā)生直接碰撞或卡死，所述車體1的側(cè)壁上還設有若干個用于監(jiān)測車體與涵洞距離的傳感器5，該車體1的頂部設有一可360度全景攝像的攝像頭6，車體1的尾部設有一用于對工作環(huán)境進行探測和三維建模的激光雷達7。

更進一步，所述工作裝置2包括一工作斗21，該工作斗21內(nèi)裝設有一旋轉(zhuǎn)軸22及其配合的驅(qū)動電機（由于視角原因，圖中未畫出），該旋轉(zhuǎn)軸22上固定裝設有兩組旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)葉片體23，該兩組旋轉(zhuǎn)葉片體23對稱裝設在所述旋轉(zhuǎn)軸22的左、右兩側(cè)，該旋轉(zhuǎn)葉片體23用于破碎、打散淤積物及將淤積化導向輸送到該工作斗21的中底部；所述工作斗21的左、右兩外側(cè)壁上沿分別斜向上延伸，形成一斜面劃割板24，所述工作斗21的上側(cè)壁的中部上端固定架設有一工作攝像頭25，該工作攝像頭25用于監(jiān)測該工作裝置2的工作狀態(tài)和前端淤積物的狀態(tài)，該工作斗21上側(cè)壁的左、右兩側(cè)對稱裝設有一擋物板體26；所述工作斗21的底部呈漏斗狀，該漏斗狀的工作斗21底部設有一出泥口（由于視角原因，圖中未畫出），該出泥口與所述車體1前端側(cè)壁上的進泥口11相配合連通設置，該工作斗21底部的左、右兩側(cè)裝設有一與所述提升機構(gòu)3相配合安裝的安裝軸27。

更進一步，所述斜面劃割板24上設有鋸齒。

更進一步，所述安裝軸27上還配合套設有減震彈簧體28。

更進一步，所述每組旋轉(zhuǎn)葉片體23由兩個旋轉(zhuǎn)葉片組成。

更進一步，所述車體1的底部設有行走機構(gòu)，該行走機構(gòu)包括驅(qū)動車輪8和從動車輪9，該驅(qū)動車輪8有兩組，分別對稱裝設在所述車體1底部的前、后位置，該從動車輪9有一組，裝設在所述兩驅(qū)動車輪8的中間位置。

更進一步，所述從動車輪9的底部高于所述驅(qū)動車輪8的底部。

更進一步，所述車體1包括一上部敞空的框架車架13，所述框架車架13前側(cè)壁上開設有進泥口11，所述框架車架13后側(cè)壁下部開設有輸送管12，后側(cè)壁上部固定裝設有一對稱設置的吊耳131以及一用于固定裝設激光雷達的安裝架132；所述框架車架13的左、右兩側(cè)壁的底部分別對稱開設有兩驅(qū)動車輪安裝座133和一從動車輪安裝座134，該左、右兩側(cè)壁中部分別開設有一鏈條托輪安裝座135，該鏈條托輪安裝座135用于安裝鏈條張緊輪，該左、右兩側(cè)壁前上部分別裝設有用于安裝清淤機器人提升機構(gòu)3的提升機構(gòu)安裝座136。

更進一步，所述框架車架13的左、右兩側(cè)壁的后上部分別開設有拖耳137。

更進一步，所述框架車架13的左、右兩側(cè)壁上還開設有若干個用于安裝傳感器的傳感器安裝孔138。

更進一步，所述車體1內(nèi)裝設有一內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)14，該內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)14包括上安裝板141、下安裝板142以及若干個配合架設在該上安裝板141與下安裝板142之間的支柱143，所述上安裝板141的前部左側(cè)裝設有一減速器安裝座144，該上安裝板141的下部左側(cè)裝設有一電動推缸安裝座145，該上安裝板141的下部右側(cè)裝設有一驅(qū)動器安裝座146；所述下安裝板142的上部右側(cè)裝設有一固定座147，該下安裝板142的中部裝設有一控制器安裝座148。

更進一步，所述上安裝板141的下部底端還裝設有兩對稱設置的吊耳131。

更進一步，所述上安裝板141的下部還裝設有一折彎立板149，該折彎立板149的上部與所述上安裝板141相固定支撐連接，該折彎立板149的下部折面固定裝設在所述下安裝板142上。

更進一步，所述折彎立板149上裝設有一開關電源安裝座150。

更進一步，所述提升機構(gòu)3包括兩對稱設置的立板31、連接該立板31的連接筋32以及用于調(diào)節(jié)該提升機構(gòu)3松緊度的張緊輪33，所述立板31包括一體成型的橫向立板311和豎向立板312，所述橫向立板311的前端開設有第一安裝孔313，該立板31通過該第一安裝孔313旋轉(zhuǎn)裝設設置，所述橫向立板311的后端開設有第二安裝孔314，所述豎立板312上滑動裝設有一導向塊34，所述張緊輪33裝設在所述豎向立板312的上部；所述連接筋32包括上連接筋321和下連接筋322，該上連接筋321呈管體狀，且該上連接筋321配合固定裝設在所述第二安裝孔314上，所述下連接筋322呈條板狀，該下連接筋322配合連接裝設在所述豎向立板312的下端。

更進一步，所述橫向立板311與豎向立板312構(gòu)成一“7”字結(jié)構(gòu)設置。

更進一步，所述導向塊34包括一連接部341和一套接管部342，所述連接部341與套接管部342相固定連接設置，所述連接部341與所述豎立板312相配合滑動裝設，所述套接管部342用于活動套設連接外部構(gòu)件。

更進一步，所述連接部341呈“n”字形結(jié)構(gòu)設置。

一種清淤機器人的使用方法，所述清淤機器人的使用方法包括以下具體步驟：

步驟一：將所述清淤機器人駛?cè)胄枰謇淼暮?、陰溝或明渠中，該車體頂部的全景攝像頭以及車體尾部的激光雷達采集工作環(huán)境信息，并進行三維創(chuàng)模，然后所述提升機構(gòu)根據(jù)控制系統(tǒng)的控制信息活動調(diào)整所述工作裝置的高度位置，使之適應清理的工作環(huán)境；

步驟二：啟動旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動電機，旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)葉片體開始破碎、打散機器人前方的淤積物，同時，由于兩組旋轉(zhuǎn)葉體的旋轉(zhuǎn)方向相反，且都是向中部導入旋轉(zhuǎn)，使得破碎、打散的淤積物可以同時向該工作斗的中底部進行導入輸送，這時通過貫穿式輸送結(jié)構(gòu)的出泥口、進泥口、貫穿輸送管、輸送管以及吸污泵的輸送，直接將導入的淤積物輸出清除；

步驟三：根據(jù)全景攝像頭、激光雷達以及傳感器的時時位置信息監(jiān)控，駕駛該清淤機器人繼續(xù)前行工作，保證淤積物清除完全。

1：本發(fā)明通過對清淤機器人的整體部件結(jié)構(gòu)的布局設計，使得該機器人更好地適用于涵洞、陰溝、明渠內(nèi)的淤塞物的運送清理工作中，不僅可以代替人工進行清淤作業(yè)，而且可以實現(xiàn)智能化自動操作，其工作效率更高，操作更方便。

2：本發(fā)明通過設置工作裝置與輸送管的組合結(jié)構(gòu)，利用工作裝置自動對淤塞物進行判斷、定位、建模，然后自動進行破碎、打散和自動導入輸送，同時利用貫穿式的輸送管體結(jié)構(gòu)，將導入的淤積物直接利用吸泵體進行壓力輸出和排除，使得該清淤機器人可以干凈、高效、方便地將淤積物快速清除，具有較高的實質(zhì)應用效果。

3：本發(fā)明的車體上通過裝設各種感應器、全景攝像頭以及激光雷達等時時數(shù)據(jù)采集、感應裝置，實現(xiàn)了機器人車體的智能化自動操作，提高了機器人車體的越障能力，避免其因操作不當或其它異常情況下車體與內(nèi)壁發(fā)生直接碰撞或卡死，同時確保機器人的正常先進或倒退，具有較高的智能化水平。

上述僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的設計構(gòu)思并不僅局限于此，凡是利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性地改進，均應該屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。