申请/专利权人：天津市水利科学研究院

申请日：2017-07-03

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN109208674B

主分类号：E02F5/28

分类号：E02F5/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2020.06.19#实质审查的生效;2019.01.15#公开

摘要：本发明提供一种远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述远程遥控环保清淤机器人包括：行进组件，所述行进组件组成所述远程遥控环保清淤机器人的底盘，所述行进组件上设置有清淤小车本体；所述清淤小车本体上连接有清淤组件、与所述清淤组件连接的淤泥输送组件、旋转刀组件、监控组件以及控制及驱动组件；所述控制及驱动组件分别与所述行进组件、清淤组件、污泥输送组件、旋转刀组件以及监控组件连接，同时，所述控制及驱动组件通过通讯电缆与设置于地面上的地面控制箱连接。

主权项：1.一种远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述远程遥控环保清淤机器人包括：行进组件，所述行进组件组成所述远程遥控环保清淤机器人的底盘，所述行进组件上设置有清淤小车本体；所述清淤小车本体上连接有清淤组件、与所述清淤组件连接的淤泥输送组件、旋转刀组件、监控组件以及控制及驱动组件；所述清淤小车本体前端设置有倾斜体，所述倾斜体的中间位置开口，所述清淤小车本体的后端为密封舱体；所述密封舱体包括上下设置的第一舱体和第二舱体，所述第一舱体和所述第二舱体分体设置；所述清淤小车本体坡体部的开口与所述密封舱体相邻的位置为竖直的安装部，所述安装部的上部通过连接臂连接有清淤组件；所述安装部的下部设置有可伸缩的旋转刀组件；所述旋转刀组件包括伸缩臂、与所述伸缩臂一端连接的伸缩气缸以及与所述伸缩臂的另一端连接的第一旋转轴，所述第一旋转轴上设置有螺旋状的刀片；所述连接臂上设置有第一倾角传感器，用于测量所述连接臂的倾斜度；所述旋转刀组件设置于所述第二舱体内，当所述连接臂与所述清淤小车本体在同一个水平线上时，所述旋转刀组件可以从所述第二舱体内伸出；所述控制及驱动组件分别与所述行进组件、清淤组件、污泥输送组件、旋转刀组件以及监控组件连接，同时，所述控制及驱动组件通过通讯电缆与设置于地面上的地面控制箱连接；所述清淤小车本体上部还设置有监控组件，所述监控组件包括监控支架以及摄像头；所述监控支架设置于所述密封舱体顶部，所述监控支架通过旋转底座与所述密封舱顶部连接，所述监控支架呈门字形；所述摄像头设置于所述监控支架的横梁上，所述摄像头内部设置LED无影灯；所述地面控制箱包括操纵控制单元、显示单元以及信号处理单元。

全文数据：一种远程遥控环保清淤机器人技术领域本发明涉及中小型水域清淤设备技术领域，具体涉及一种一种远程遥控环保清淤机器人。背景技术目前，对于中小型水域，主要的清淤方式是把其中的水抽干，直接在无水的情况下，用挖掘机或者清淤机进行清淤工作，这种工作方式需要使河流改道，有时还不得不采用开挖临时河道的办法来解决，工程量既大有繁琐，而且还会使清淤目标在较长一段时间内不能进行工作生产，造成了一定的经济损失；所以这种工作方式生产效率低，劳动强度大，方法较为原始，而且在很多情况下，由于河床地深、地形的原因，很多大型的工程机械无法实现作业。发明内容有鉴于此，本发明提供一种远程遥控环保清淤机器人，所述远程遥控环保清淤机器人可以在水下进行作业，无需排干河道，也不需要引流，给河道清淤工作带来了极大的方便。本发明提供一种远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述远程遥控环保清淤机器人包括：行进组件，所述行进组件组成所述远程遥控环保清淤机器人的底盘，所述行进组件上设置有清淤小车本体；所述清淤小车本体上连接有清淤组件、与所述清淤组件连接的淤泥输送组件、旋转刀组件、监控组件以及控制及驱动组件；所述清淤小车本体前端设置有倾斜体，所述倾斜体的中间位置开口，所述清淤小车本体的后端为密封舱体；所述密封舱体包括上下设置的第一舱体和第二舱体，所述第一舱体和所述第二舱体分体设置；所述清淤小车本体坡体部的开口与所述密封舱体相邻的位置为竖直的安装部，所述安装部的上部通过连接臂连接有清淤组件；所述安装部的下部设置有可伸缩的旋转刀组件；所述旋转刀组件包括伸缩臂、与所述伸缩臂一端连接的伸缩气缸以及与所述伸缩臂的另一端连接的第一旋转轴，所述第一旋转轴上设置有螺旋状的刀片；所述连接臂上设置有第一倾角传感器，用于测量所述连接臂的倾斜度；所述旋转刀组件设置于所述第二舱体内，当所述连接臂与所述清淤小车本体在同一个水平线上时，所述旋转刀组件可以从所述第二舱体内伸出；所述控制及驱动组件分别与所述行进组件、清淤组件、污泥输送组件、旋转刀组件以及监控组件连接，同时，所述控制及驱动组件通过通讯电缆与设置于地面上的地面控制箱连接。优选地，所述行进组件包括履带支架、履带驱动轮以及第二驱动马达，所述第二驱动马达驱动所述履带驱动轮的旋转，从而带动所述履带旋转；所述履带支架上设置有第二倾角传感器，所述第二倾角传感器用于测量所述履带支架的倾斜度。优选地，所述清淤组件包括铲斗，所述铲斗的封闭端通过第二旋转轴与所述连接臂连接，同时，所述连接臂上还设置有驱动气缸，所述驱动气缸的一端与所述安装部连接，另一端连接所述铲斗的侧壁；所述铲斗内部设置有搅拌轴，所述搅拌轴左端设置有滚刀，所述铲斗中部的内部侧壁上设置有吸泥口。优选地，所述淤泥输送组件包括：污泥软管、与所述污泥软管连接的污泥泵以及排泥管道；所述污泥软管的一端连接所述清淤组件，另一端连接所述污泥泵，将所述清淤组件收集的淤泥输送至所述污泥泵；所述污泥泵连接有第三驱动马达；所述污泥泵和所述第三驱动马达均设置于所述第一仓体内；所述排泥管道的一端连接所述污泥泵，另一端设置于地面。优选地，所述清淤小车本体上部还设置有监控组件，所述监控组件包括监控支架以及摄像头；所述监控支架设置于所述密封舱体顶部，所述监控支架通过旋转底座与所述密封舱顶部连接，所述监控支架呈门字形；所述摄像头设置于所述监控支架的横梁上，所述摄像头内部设置LED无影灯。优选地，地面控制箱包括操纵控制单元、显示单元以及信号处理单元。本发明具有的优点和积极效果是：本技术方案中，所述远程遥控环保清淤机器人可以在有水的情况下进行作业，无需排干河道，也不需要引流；本技术方案中，设置有旋转刀组件，当遇到所述清淤组件无法收集的顽固污泥时，启动所述旋转刀组件，协助所述清淤组件工作；另外所述清淤组件上设置有清淤罩，使得所述清淤组件在工作过程中不会对河道造成二次污染；另外，通过地面控制箱，所述操作人员可以对进行水下作业的机器人进行控制，并且实时了解设备的运行情况，以便对做出正确的判断，从而进行下一步操作。附图说明图1是本发明的远程遥控环保清淤机器人的结构示意图；图2是本发明的行进组件的结构示意图；图3是本发明的远程遥控环保清淤机器人的清淤小车本体的内部结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。如图1所示，本发明提供一种远程遥控环保清淤机器人，所述远程遥控环保清淤机器人包括：行进组件1以及清淤小车本体2；所述清淤小车本体2设置于所述行进组件1上。所述行进组件1组成所述远程遥控环保清淤机器人的底盘，所述行进组件1带动设置于所述行进组件1上的清淤小车本体2前进、后退或者转向。进一步地，所述行进组件1包括履带支架101、履带底盘102、设置于所述履带支架101上的履带103、履带驱动轮104以及第二驱动马达图中未视出，所述第二驱动马达驱动所述履带驱动轮104的旋转，从而带动所述履带旋转。进一步地，所述履带支架101设置为两个，两个所述履带支架101左右设置，由所述履带底盘102固定连接，所述两个履带支架101上均设置有履带103和履带驱动轮104，每个履带驱动轮104连接有一个第二驱动马达，所述两个第二驱动马达同时正转，所述行进组件1前行，所述两个第二驱动马达同时反转，所述行进组件1后退，所述两个第二驱动马达一个正转一个反转时，所述行进组件1转弯。进一步地，所述履带支架101上设置有第二倾角传感器105，所述第二倾角传感器105用于测量所述履带支架的倾斜度。进一步地，所述清淤小车本体2上连接有清淤组件3、与所述清淤组件3连接的淤泥输送组件4、旋转刀组件6、监控组件7以及控制及驱动组件5。所述清淤小车本体2前端设置有倾斜体201，所述倾斜体201的中间位置开口202，所述清淤小车本体2的后端为密封舱体203。所述密封舱体203包括上下设置的第一舱体2031和第二舱体2032，所述第一舱体2031和所述第二舱2032分体设置。所述清淤小车本体2的倾斜体201的开口202与所述密封舱体203相邻的位置为竖直的安装部204，所述安装部204的上部通过连接臂205连接有清淤组件3；所述安装部204的下部设置有可伸缩的旋转刀组件6。进一步地，所述清淤组件3包括铲斗301，所述铲斗301的封闭端通过第二旋转轴302与所述连接臂205连接，同时，所述连接臂205上还设置有驱动气缸206，所述驱动气缸206的一端与所述安装部204连接，另一端连接所述铲斗301的侧壁。所述驱动气缸206的伸缩可以驱动所述铲斗301绕着所述第二旋转轴302旋转，当所述铲斗301绕着所述旋转轴302旋转到一定程度时，所述连接臂205会跟随所述驱动气缸206的伸缩上下摆动。具体地，所述铲斗301的侧壁上设置有第三旋转轴，所述驱动气缸106通过所述第三旋转轴与所述铲斗301连接。进一步地，所述连接臂205与所述铲斗301连接的一端还设置有限位板，使得所述铲斗301只能在所述限位板限定的范围内绕着所述旋转轴302旋转。进一步地，所述铲斗301内部设置有搅拌轴303，所述搅拌轴303左端设置有滚刀，所述搅拌轴303的一侧连接有搅拌轴驱动马达306，所述搅拌轴驱动马达306用于驱动所述搅拌轴303旋转；所述铲斗301中部的内部侧壁上设置有吸泥口304，所述铲斗301上还设置有清淤罩305。在所述铲斗301工作时，驱动所述驱动气缸206，使得所述铲斗301接近地面的一侧的侧壁与地面贴合，然后，所述行进组件1带动所述清淤小车本体2向前移动，将污泥收集进入所述铲斗301，然后驱动所述驱动气缸106收缩，从而驱动所述铲斗301绕着所述第二旋转轴302旋转，使得，所述铲斗301的开口端向上，同时关闭设置于所述铲斗301上的清淤罩305，启动所述搅拌轴驱动马达306，从而驱动所述搅拌轴303旋转，将所述铲斗301内的污泥搅碎。所述清淤罩305的设置是为了防止经搅碎的污泥再次进入到河道，对河道造成二次污染。进一步地，所述旋转刀组件6包括伸缩臂601、与所述伸缩臂601一端连接的伸缩气缸604以及与所述伸缩臂601的另一端连接的第一旋转轴602，所述第一旋转轴602上设置有螺旋状的刀片603。所述旋转刀组件6设置于所述清淤小车本体2底部的第二舱体内，在所述旋转刀组件6不工作时，所述旋转到组件6收缩于所述第二舱体内，但，当遇到所述清淤组件3无法收集的顽固污泥时，启动所述旋转刀组件6。进一步地，所述连接臂205上设置有第一倾角传感器，用于测量所述连接臂205的倾斜度；当所述连接臂205与所述清淤小车本体2在同一个水平线上时，所述旋转刀组件6可以从所述第二舱体内伸出。具体的，所述伸缩臂601由设置于所述伸缩臂601一端的伸缩气缸604驱动，可以伸长或者缩短，所述第一旋转轴602由设置于所述伸缩臂601内部的第一驱动马达驱动，可以带动设置于所述第一旋转轴602上的螺旋状的刀片603将顽固的污泥搅碎，以便所述清淤组件3进行工作。进一步地，所述淤泥输送组件4包括：污泥软管401、与所述污泥软管401连接的污泥泵402以及排泥管道403；所述污泥软管401的一端连接所述清淤组件3，另一端连接所述污泥泵402，将所述清淤组件3收集的淤泥输送至所述污泥泵402，所述排泥管道403的一端连接所述污泥泵402，另一端设置于地面；所述污泥泵402连接有第三驱动马达图中未示出；所述污泥泵402和所述第三驱动马达均设置于所述第一仓体内。进一步地，所述污泥软管401与所述污泥口304连接，所述清淤组件3铲斗301内搅碎的污泥，由所述吸泥口304进入所述污泥软管401，在所述污泥泵402的高压作用下，经过所述排泥管道403输送至地面。进一步地，所述清淤小车本体2上部还设置有监控组件7，所述监控组件7包括监控支架701以及摄像头702；所述监控支架701设置于所述密封舱体顶部，所述监控支架701通过旋转底座701与所述密封舱顶部连接，所述监控支架701呈门字形；所述摄像头702设置于所述监控支架701的横梁上，所述摄像头702内部设置LED无影灯。具体的，所述摄像头702为高清晰度的CCD彩色摄像头，带有变焦功能，镜头光圈可以进行手动和自动调节，手动和自动聚焦，内置LED无影灯，摄像头径向倾角290度和水平360度无止境旋转。进一步地，所述控制及驱动组件5分别与所述行进组件1、清淤组件3、污泥输送组件4、旋转刀组件6以及监控组件7连接，同时，所述控制及驱动组件5通过通讯电缆8与设置于地面上的地面控制箱9连接。进一步地，所述地面控制箱9包括操纵控制单元901、显示单元902以及信号处理单元。所述操纵控制单元901可以是与所述地面控制箱9分体设置的操控手柄，也可以是设置于所述地面控制箱9上的操控面板；所述操纵控制单元901用于控制所述行进组件1、清淤组件3、污泥输送组件4、旋转刀组件6以及监控组件7的工作；进一步地，所述操纵控制单元901控制所述行进组件1的两个第二驱动马达正转或者反转，从而控制所述行进组件1前进、后退以及转弯；所述操纵控制单元901控制所述驱动气缸206，从而控制所述铲斗301以及所述连接臂205的摆动；所述操纵控制单元901同时控制所述搅拌轴驱动马达306的启停，从而控制所述搅拌轴303的旋转与否；所述操纵控制单元901控制所述伸缩气缸，从而控制所述伸缩臂601的伸缩，同时控制所述第一驱动马达的启停，从而控制所述第一旋转轴602的旋转与否；所述操纵控制单元901控制所述第三驱动马达的启停，从而控制所述污泥泵是否工作。所述显示单元902用于显示所述监控组件7传输回的监控视频以及所述第一倾角传感器和所述第二倾角传感器传输回的倾斜角度值。所述信号处理单元一方面将操作人员的操作命令进行处理，并通过通讯电缆8输送至所述控制及驱动组件5来实现相应的操作；另一方面用于收集所述监控组件7以及所述第一倾角传感器和所述第二倾角传感器传输回的信号，并对信号进行处理，并且把处理过得信号传输给所述显示单元902进行显示。通过所述地面控制箱9，所述操作人员可以对进行水下作业的机器人进行控制，并且实时了解设备的运行情况，以便对做出正确的判断，从而进行下一步操作。应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

权利要求：1.一种远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述远程遥控环保清淤机器人包括：行进组件，所述行进组件组成所述远程遥控环保清淤机器人的底盘，所述行进组件上设置有清淤小车本体；所述清淤小车本体上连接有清淤组件、与所述清淤组件连接的淤泥输送组件、旋转刀组件、监控组件以及控制及驱动组件；所述清淤小车本体前端设置有倾斜体，所述倾斜体的中间位置开口，所述清淤小车本体的后端为密封舱体；所述密封舱体包括上下设置的第一舱体和第二舱体，所述第一舱体和所述第二舱体分体设置；所述清淤小车本体坡体部的开口与所述密封舱体相邻的位置为竖直的安装部，所述安装部的上部通过连接臂连接有清淤组件；所述安装部的下部设置有可伸缩的旋转刀组件；所述旋转刀组件包括伸缩臂、与所述伸缩臂一端连接的伸缩气缸以及与所述伸缩臂的另一端连接的第一旋转轴，所述第一旋转轴上设置有螺旋状的刀片；所述连接臂上设置有第一倾角传感器，用于测量所述连接臂的倾斜度；所述旋转刀组件设置于所述第二舱体内，当所述连接臂与所述清淤小车本体在同一个水平线上时，所述旋转刀组件可以从所述第二舱体内伸出；所述控制及驱动组件分别与所述行进组件、清淤组件、污泥输送组件、旋转刀组件以及监控组件连接，同时，所述控制及驱动组件通过通讯电缆与设置于地面上的地面控制箱连接。2.根据权利要求1所述的远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述行进组件包括履带支架、履带驱动轮以及第二驱动马达，所述第二驱动马达驱动所述履带驱动轮的旋转，从而带动所述履带旋转；所述履带支架上设置有第二倾角传感器，所述第二倾角传感器用于测量所述履带支架的倾斜度。3.根据权利要求1所述的远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述清淤组件包括铲斗，所述铲斗的封闭端通过第二旋转轴与所述连接臂连接，同时，所述连接臂上还设置有驱动气缸，所述驱动气缸的一端与所述安装部连接，另一端连接所述铲斗的侧壁；所述铲斗内部设置有搅拌轴，所述搅拌轴左端设置有滚刀，所述铲斗中部的内部侧壁上设置有吸泥口。4.根据权利要求1所述的远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述淤泥输送组件包括：污泥软管、与所述污泥软管连接的污泥泵以及排泥管道；所述污泥软管的一端连接所述清淤组件，另一端连接所述污泥泵，将所述清淤组件收集的淤泥输送至所述污泥泵；所述污泥泵连接有第三驱动马达；所述污泥泵和所述第三驱动马达均设置于所述第一仓体内；所述排泥管道的一端连接所述污泥泵，另一端设置于地面。5.根据权利要求1所述的远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：所述清淤小车本体上部还设置有监控组件，所述监控组件包括监控支架以及摄像头；所述监控支架设置于所述密封舱体顶部，所述监控支架通过旋转底座与所述密封舱顶部连接，所述监控支架呈门字形；所述摄像头设置于所述监控支架的横梁上，所述摄像头内部设置LED无影灯。6.根据权利要求1所述的远程遥控环保清淤机器人，其特征在于：地面控制箱包括操纵控制单元、显示单元以及信号处理单元。

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