一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人，包括履帶行走裝置、輪式行走裝置、電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)和刮掃裝置，輪式行走裝置分別對(duì)稱布置在履帶行走裝置左右兩側(cè)，電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)位于履帶行走裝置上端中心位置處，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)位于電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)與刮掃裝置之間，且Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)下端與電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)相連接，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)上端與刮掃裝置相連接。本發(fā)明集行走移動(dòng)、方位調(diào)節(jié)、溝壁刮劃和溝壁旋掃等多種功能于一體，可對(duì)水利工程中的輸水溝溝壁進(jìn)行移動(dòng)式刮掃清理作業(yè)，且刮掃清理速度快、位置調(diào)節(jié)靈活、智能化程度高、刮掃清理效率高，解決了現(xiàn)在人工刮掃清理勞動(dòng)量大、效率低和成本高等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水利工程溝壁清理機(jī)械領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)、交通建設(shè)、農(nóng)業(yè)建設(shè)和水利建設(shè)等民生工程越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注，政府對(duì)這些方面的投入也越來(lái)越大，此方面的工程建設(shè)也是遍地開花，隨處可見，但是城市建設(shè)、交通建設(shè)、農(nóng)業(yè)建設(shè)和水利建設(shè)等民生工程中都會(huì)涉及到一塊，那就是給水排水系統(tǒng)的布置預(yù)留以及建設(shè)，比如農(nóng)業(yè)灌溉、水利水電工程、市政工程、園林工程、房屋給水排水工程、污水處理工程、化工企業(yè)排放工程、城市交通道路建設(shè)工程、居民用水工程等等工程中都會(huì)涉及到輸水排水溝渠，輸水排水溝渠的作用主要用于雨水天氣和平時(shí)生活工業(yè)用水的排放以及各種用水的長(zhǎng)途輸送;但是，由于生活用水、農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水中均存在礦物質(zhì)，因此輸水排水溝渠兩內(nèi)側(cè)壁上經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的累積形成大面積的水垢，除此之外，由于水中某些水生物或者水藻的作用，使得輸水排水溝渠內(nèi)側(cè)壁上還易形成青苔等附著水生物，水垢和附著水生物的形成容易導(dǎo)致輸水排水溝渠整體寬度變窄，容易造成輸水排水溝渠堵塞；因此，對(duì)于這些輸水排水溝渠需要定期進(jìn)行清理疏通的日常維護(hù)，但是，目前多采用人工使用鏟鍬或者鏟刀進(jìn)行刮劃疏松沖洗作業(yè)，由于輸水排水溝渠內(nèi)側(cè)壁為垂直面上的，人工清理不方便，占用了大量的勞動(dòng)力，且刮劃疏松工程量大，成本高，效率低，除此之外，由于時(shí)常彎腰進(jìn)行清理作業(yè)，容易導(dǎo)致工人腰椎頸椎等關(guān)節(jié)性疾病。鑒于此，本發(fā)明提供了一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人。
[0004]本發(fā)明所要解決其技術(shù)問(wèn)題所采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0005]—種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人，包括履帶行走裝置、輪式行走裝置、電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)和刮掃裝置;所述的輪式行走裝置數(shù)量為四，且輪式行走裝置分別對(duì)稱布置在履帶行走裝置左右兩側(cè)，電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)位于履帶行走裝置上端中心位置處，且電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)與履帶行走裝置固連，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)位于電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)與刮掃裝置之間，且Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)下端與電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)相連接，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)上端與刮掃裝置相連接。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的履帶行走裝置包括底盤、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、行走帶輪、鎖緊扣和行走履帶，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鎖緊扣和行走履帶的數(shù)量均為二，驅(qū)動(dòng)軸和行走帶輪數(shù)量為四；所述的底盤呈矩形結(jié)構(gòu)，底盤前后兩端分別開設(shè)有安裝槽，驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別固定在底盤前后兩側(cè)的安裝槽內(nèi)，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用雙軸同步輸出電機(jī)，驅(qū)動(dòng)軸一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相連接，驅(qū)動(dòng)軸另一端與行走帶輪相連接，且驅(qū)動(dòng)軸與行走帶輪之間通過(guò)鎖緊扣進(jìn)行固定，行走履帶兩端分別繞套在行走帶輪上，且行走履帶外側(cè)均勻設(shè)置有半圓形防滑條。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的輪式行走裝置包括行走固定板、行走滑軌、行走滑塊、行走耳座、一號(hào)轉(zhuǎn)軸、行走支架、二號(hào)轉(zhuǎn)軸、行走支撐桿、轉(zhuǎn)動(dòng)塊、行走電機(jī)、行走電機(jī)架、行走軸和行走轉(zhuǎn)輪;所述的行走滑軌固定在行走固定板下端面上，行走滑塊安裝在行走滑軌上，且行走滑塊上端為凹型結(jié)構(gòu)，行走滑塊下端為倒立的U型結(jié)構(gòu)，行走耳座位于行走滑軌后端位置處，且行走耳座與行走固定板固連，行走支架上端通過(guò)一號(hào)轉(zhuǎn)軸與行走耳座相連接，行走支架中部位置處設(shè)置有行走連接桿，行走支撐桿一端通過(guò)二號(hào)轉(zhuǎn)軸與行走滑塊下端相連接，行走支撐桿另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)塊與行走支架中部的行走連接桿相連接，且行走支撐桿為氣動(dòng)可伸縮式結(jié)構(gòu)，行走電機(jī)通過(guò)行走電機(jī)架固定在行走支架外側(cè)壁上，且行走電機(jī)主軸與行走軸相連接，行走軸兩端分別固定在行走支架下端的左右內(nèi)側(cè)壁上，行走轉(zhuǎn)輪安裝在行走軸中部位置處。
[0008]本發(fā)明行進(jìn)時(shí)，當(dāng)在平坦路面行走時(shí)，通過(guò)行走滑塊在行走滑軌上的向外側(cè)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)行走支撐桿逆時(shí)針向外側(cè)伸展運(yùn)動(dòng)，且行走支撐桿與行走支架聯(lián)動(dòng)，從而帶動(dòng)行走支架以一號(hào)轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行逆時(shí)針向外側(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行走轉(zhuǎn)輪接觸地面上，整個(gè)履帶行走裝置與地面進(jìn)行分離，處于被抬空狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)行走電機(jī)帶動(dòng)行走轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了輪式行走裝置的行走移動(dòng)，且行走速度快，克服了履帶行走裝置行走速度慢的問(wèn)題；當(dāng)遇到坑洼地面時(shí)，通過(guò)行走滑塊在行走滑軌上的向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)行走支撐桿順時(shí)針向內(nèi)側(cè)收縮運(yùn)動(dòng)，且行走支撐桿與行走支架聯(lián)動(dòng)，從而帶動(dòng)行走支架以一號(hào)轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行順時(shí)針向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了輪式行走裝置的收縮，當(dāng)行走轉(zhuǎn)輪脫離地面時(shí)，整個(gè)履帶行走裝置與地面接觸，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行走帶輪的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)行走履帶的運(yùn)動(dòng)，履帶行走裝置主要用于本發(fā)明的行走、移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，且履帶行走裝置通過(guò)采用履帶式結(jié)構(gòu)更加便于坑洼地勢(shì)地況的行走，使得本發(fā)明的適用性更強(qiáng);通過(guò)履帶行走裝置和輪式行走裝置的配合轉(zhuǎn)換，提高了本發(fā)明的行走能力。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、連接座、上球鉸鏈、電動(dòng)推桿、擋盤座、下球鉸鏈、三角座和限位彈簧;所述的連接座和三角座數(shù)量為三，上球鉸鏈、電動(dòng)推桿、擋盤座和下球鉸鏈的數(shù)量均為六，所述的定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)均呈圓形狀結(jié)構(gòu)，動(dòng)平臺(tái)位于定平臺(tái)正上方，連接座安裝在定平臺(tái)的上端面上，且連接座在定平臺(tái)上呈正三角形位置布置，三角座安裝在動(dòng)平臺(tái)下端面上，且連接座和三角座之間的安裝位置兩兩交錯(cuò)，且三角座呈正三角形柱體結(jié)構(gòu)，三角座沿其垂直中心線分別對(duì)稱設(shè)置有傾斜面，傾斜面上開設(shè)有與下球鉸鏈下端外螺紋相配合的安裝螺紋孔，電動(dòng)推桿底端通過(guò)上球鉸鏈與連接座相連接，電動(dòng)推桿頂端與擋盤座下端相連接，擋盤座上端與下球鉸鏈一端相連接，下球鉸鏈另一端安裝在三角座上，限位彈簧繞套在電動(dòng)推桿上，且限位彈簧一端與電動(dòng)推桿相連接，限位彈簧另一端與擋盤座相連接;通過(guò)電動(dòng)推桿的上下伸縮運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)平臺(tái)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)限位彈簧增加了動(dòng)平臺(tái)的平穩(wěn)性，本發(fā)明采用6-SPS的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動(dòng)精度高，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)在空間內(nèi)可進(jìn)行三平移三轉(zhuǎn)動(dòng)共六個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)柔性好、運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)靈活性好，將Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用到本發(fā)明中，一方面起到了對(duì)刮掃裝置方位角度的整體調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位對(duì)水利工程輸水溝溝壁刮掃清理作業(yè)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了柔性清理作業(yè)的功能，另一方面對(duì)刮掃裝置起到了減震的效果，使得刮掃裝置在本發(fā)明行走顛簸狀態(tài)下始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動(dòng)性過(guò)大對(duì)刮掃裝置刮掃作業(yè)產(chǎn)生影響。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的刮掃裝置包括刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)、刮掃支座、刮掃液壓缸、移動(dòng)刮板、刮掃導(dǎo)向筒、刮掃伸縮桿、刮掃鎖柱、拉伸彈簧、刮劃裝置和旋掃裝置;所述的刮掃支座位于刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)正上方，且刮掃支座與刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)固連，刮掃支座呈倒立的T型結(jié)構(gòu)，刮掃支座中部位置處設(shè)置有加強(qiáng)筋，刮掃液壓缸分別位于刮掃支座左右兩側(cè)，且刮掃液壓缸沿刮掃支座的縱向中心軸線呈直線等間距布置，刮掃液壓缸后端與刮掃支座相連接，刮掃液壓缸前端安裝有移動(dòng)刮板，刮掃液壓缸采用二級(jí)伸縮液壓缸，刮掃導(dǎo)向筒中部固定在刮掃液壓缸上，刮掃伸縮桿一端固定在刮掃液壓缸后端，刮掃伸縮桿另一端固定在移動(dòng)刮板后端面上，拉伸彈簧位于刮掃支座與移動(dòng)刮板之間，且拉伸彈簧一端通過(guò)刮掃鎖柱與刮掃支座相連接，拉伸彈簧另一端與移動(dòng)刮板后端面之間通過(guò)刮掃鎖柱相連接，刮劃裝置位于移動(dòng)刮板外側(cè)前端位置處，旋掃裝置位于刮劃裝置正后方;作業(yè)時(shí)，首先根據(jù)待刮掃清理的水利工程輸水溝的溝寬來(lái)調(diào)節(jié)本發(fā)明的刮掃直徑，具體是通過(guò)刮掃液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)移動(dòng)刮板向內(nèi)側(cè)收縮和向外側(cè)伸張，從而改變本發(fā)明的刮掃直徑，便于本發(fā)明適用于不同寬度的水利工程輸水溝的刮掃作業(yè)，且通過(guò)刮掃導(dǎo)向筒和刮掃伸縮桿的配合使用對(duì)刮掃液壓缸伸縮運(yùn)動(dòng)起到了一定的支撐作用，拉伸彈簧對(duì)刮掃液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)起到了支撐和限位的作用。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的刮劃裝置包括刮劃滑軌、刮劃滑塊和刮劃刀爪；所述的刮劃滑軌數(shù)量為二，且刮劃滑軌沿移動(dòng)刮板的縱向中心軸線分別對(duì)稱布置在移動(dòng)刮板外側(cè)上下兩端，刮劃滑軌前后兩端分別設(shè)置有刮劃擋塊，刮劃滑塊的橫截?cái)嗝娉使ぷ中徒Y(jié)構(gòu)，刮劃滑塊安裝在刮劃滑軌上，刮劃刀爪數(shù)量不少于五，刮劃刀爪沿刮劃滑塊的縱向方向均勻布置，刮劃刀爪底端固定在刮劃滑塊上，且刮劃刀爪后端設(shè)置有刮劃刀座，刮劃刀座呈梯形結(jié)構(gòu)，刮劃刀爪前端設(shè)置有刮刀，刮刀呈鋸齒狀結(jié)構(gòu)，且刮刀材質(zhì)為不銹鋼材料;通過(guò)刮劃滑塊在刮劃滑軌上的來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刮劃刀爪的來(lái)回往復(fù)移動(dòng)，刮劃刀爪與水利工程輸水溝溝壁之間產(chǎn)生移動(dòng)摩擦，從而將輸水溝溝壁上的雜物污垢進(jìn)行刮劃疏松以及破碎，且采用鋸齒狀的刮劃刀爪提高了刮劃裝置刮劃清理溝壁的作業(yè)能力。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的旋掃裝置包括旋掃轉(zhuǎn)盤和旋掃刷;所述的旋掃轉(zhuǎn)盤后端固定在移動(dòng)刮板外側(cè)端面上，旋掃轉(zhuǎn)盤前端安裝有旋掃刷，旋掃刷后端設(shè)置有旋掃刷座，旋掃刷前端設(shè)置有刷頭，且刷頭沿旋掃刷座等間距均勻布置，刷頭頂端處設(shè)置有尖頭，刷頭材質(zhì)為不銹鋼材料;通過(guò)旋掃轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋掃刷的旋轉(zhuǎn)，旋掃刷的刷頭采用尖頭狀的不銹鋼材料制成的，具有良好的鋒利性，旋掃裝置可對(duì)刮劃裝置刮劃后的輸水溝溝壁進(jìn)行二次旋掃清理作業(yè)，使得輸水溝溝壁清理的更加干凈徹底。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)本發(fā)明集行走移動(dòng)、方位調(diào)節(jié)、溝壁刮劃和溝壁旋掃等多種功能于一體，可對(duì)水利工程中的輸水溝溝壁進(jìn)行移動(dòng)式刮掃清理作業(yè)，且刮掃清理速度快、位置調(diào)節(jié)靈活、智能化程度高、刮掃清理效率高，解決了現(xiàn)在人工刮掃清理勞動(dòng)量大、效率低和成本高等問(wèn)題。
[0015](2)本發(fā)明的履帶行走裝置和輪式行走裝置配合轉(zhuǎn)換使用，且轉(zhuǎn)換方便快捷，可適應(yīng)于不同地況的行走，履帶行走裝置主要用于坑洼地面的行走，輪式行走裝置主要用于平坦地面的行走，行走速度快。
[0016](3)本發(fā)明采用6-SPS的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動(dòng)精度高，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)在空間內(nèi)可進(jìn)行三平移三轉(zhuǎn)動(dòng)共六個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，一方面起到了對(duì)刮掃裝置方位角度的整體調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位對(duì)水利工程輸水溝溝壁刮掃清理作業(yè)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了柔性清理作業(yè)的功能，另一方面對(duì)刮掃裝置起到了減震的效果，使得刮掃裝置在本發(fā)明行走顛簸狀態(tài)下始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動(dòng)性過(guò)大對(duì)刮掃裝置刮掃作業(yè)產(chǎn)生影響。
[0017](4)本發(fā)明的刮掃裝置在空間內(nèi)可進(jìn)行一平移一轉(zhuǎn)動(dòng)共兩個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且刮掃整體作業(yè)直徑可調(diào)，便于本發(fā)明適用于不同寬度的水利工程輸水溝的刮掃作業(yè)，適用對(duì)象廣，作業(yè)能力強(qiáng);其通過(guò)刮劃裝置可對(duì)溝壁上的雜物污垢進(jìn)行一次刮劃疏松以及破碎，通過(guò)旋掃裝置可對(duì)刮劃裝置刮劃后的溝壁進(jìn)行二次旋掃清理作業(yè)，使得溝壁清理的更加干凈徹底。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明履帶行走裝置和輪式行走裝置配合時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是本發(fā)明輪式行走裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)和清理裝置配合時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明刮掃裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7是本發(fā)明刮劃裝置、旋掃裝置和移動(dòng)刮板配合時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0027]如圖1至圖7所示，一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人，包括履帶行走裝置、輪式行走裝置、電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)和刮掃裝置;所述的輪式行走裝置數(shù)量為四，且輪式行走裝置分別對(duì)稱布置在履帶行走裝置左右兩側(cè)，電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)位于履帶行走裝置上端中心位置處，且電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)與履帶行走裝置固連，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)位于電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)與刮掃裝置之間，且Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)下端與電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)相連接，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)上端與刮掃裝置相連接。
[0028]如圖2所示，所述的履帶行走裝置I包括底盤11、驅(qū)動(dòng)電機(jī)12、驅(qū)動(dòng)軸13、行走帶輪
14、鎖緊扣15和行走履帶16，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)12、鎖緊扣15和行走履帶16的數(shù)量均為二，驅(qū)動(dòng)軸13和行走帶輪14數(shù)量為四；所述的底盤11呈矩形結(jié)構(gòu)，底盤11前后兩端分別開設(shè)有安裝槽，驅(qū)動(dòng)電機(jī)12分別固定在底盤11前后兩側(cè)的安裝槽內(nèi)，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)12采用雙軸同步輸出電機(jī)，驅(qū)動(dòng)軸13—端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)12輸出軸相連接，驅(qū)動(dòng)軸13另一端與行走帶輪14相連接，且驅(qū)動(dòng)軸13與行走帶輪14之間通過(guò)鎖緊扣15進(jìn)行固定，行走履帶16兩端分別繞套在行走帶輪14上，且行走履帶16外側(cè)均勻設(shè)置有半圓形防滑條。
[0029]如圖2和圖3所示，所述的輪式行走裝置2包括行走固定板21、行走滑軌22、行走滑塊23、行走耳座24、一號(hào)轉(zhuǎn)軸25、行走支架26、二號(hào)轉(zhuǎn)軸27、行走支撐桿28、轉(zhuǎn)動(dòng)塊29、行走電機(jī)210、行走電機(jī)架211、行走軸212和行走轉(zhuǎn)輪213;所述的行走滑軌22固定在行走固定板21下端面上，行走滑塊23安裝在行走滑軌22上，且行走滑塊23上端為凹型結(jié)構(gòu)，行走滑塊23下端為倒立的U型結(jié)構(gòu)，行走耳座24位于行走滑軌22后端位置處，且行走耳座24與行走固定板21固連，行走支架26上端通過(guò)一號(hào)轉(zhuǎn)軸25與行走耳座24相連接，行走支架26中部位置處設(shè)置有行走連接桿，行走支撐桿28—端通過(guò)二號(hào)轉(zhuǎn)軸27與行走滑塊23下端相連接，行走支撐桿28另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)塊29與行走支架26中部的行走連接桿相連接，且行走支撐桿28為氣動(dòng)可伸縮式結(jié)構(gòu)，行走電機(jī)210通過(guò)行走電機(jī)架211固定在行走支架26外側(cè)壁上，且行走電機(jī)210主軸與行走軸212相連接，行走軸212兩端分別固定在行走支架26下端的左右內(nèi)側(cè)壁上，行走轉(zhuǎn)輪213安裝在行走軸212中部位置處。
[0030]如圖1至圖3所示，本發(fā)明行進(jìn)時(shí)，當(dāng)在平坦路面行走時(shí)，通過(guò)行走滑塊23在行走滑軌22上的向外側(cè)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)行走支撐桿28逆時(shí)針向外側(cè)伸展運(yùn)動(dòng)，且行走支撐桿28與行走支架26聯(lián)動(dòng)，從而帶動(dòng)行走支架26以一號(hào)轉(zhuǎn)軸25為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行逆時(shí)針向外側(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行走轉(zhuǎn)輪213接觸地面上，整個(gè)履帶行走裝置I與地面進(jìn)行分離，處于被抬空狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)行走電機(jī)210帶動(dòng)行走轉(zhuǎn)輪213的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了輪式行走裝置2的行走移動(dòng)，且行走速度快，克服了履帶行走裝置I行走速度慢的問(wèn)題；當(dāng)遇到坑洼地面時(shí)，通過(guò)行走滑塊23在行走滑軌22上的向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)行走支撐桿28順時(shí)針向內(nèi)側(cè)收縮運(yùn)動(dòng)，且行走支撐桿28與行走支架26聯(lián)動(dòng)，從而帶動(dòng)行走支架26以一號(hào)轉(zhuǎn)軸25為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行順時(shí)針向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了輪式行走裝置2的收縮，當(dāng)行走轉(zhuǎn)輪213脫離地面時(shí)，整個(gè)履帶行走裝置I與地面接觸，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行走帶輪14的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)行走履帶16的運(yùn)動(dòng)，履帶行走裝置I主要用于本發(fā)明的行走、移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，且履帶行走裝置I通過(guò)采用履帶式結(jié)構(gòu)更加便于坑洼地勢(shì)地況的行走，使得本發(fā)明的適用性更強(qiáng);通過(guò)履帶行走裝置I和輪式行走裝置2的配合轉(zhuǎn)換，提高了本發(fā)明的行走能力。
[0031 ] 如圖4和圖5所示，所述的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4包括定平臺(tái)41、動(dòng)平臺(tái)42、連接座43、上球鉸鏈44、電動(dòng)推桿45、擋盤座46、下球鉸鏈47、三角座48和限位彈簧49;所述的連接座43和三角座48數(shù)量為三，上球鉸鏈44、電動(dòng)推桿45、擋盤座46和下球鉸鏈47的數(shù)量均為六，所述的定平臺(tái)41和動(dòng)平臺(tái)42均呈圓形狀結(jié)構(gòu)，動(dòng)平臺(tái)42位于定平臺(tái)41正上方，連接座43安裝在定平臺(tái)41的上端面上，且連接座43在定平臺(tái)41上呈正三角形位置布置，三角座48安裝在動(dòng)平臺(tái)42下端面上，且連接座43和三角座48之間的安裝位置兩兩交錯(cuò)，且三角座48呈正三角形柱體結(jié)構(gòu)，三角座48沿其垂直中心線分別對(duì)稱設(shè)置有傾斜面，傾斜面上開設(shè)有與下球鉸鏈47下端外螺紋相配合的安裝螺紋孔，電動(dòng)推桿45底端通過(guò)上球鉸鏈44與連接座43相連接，電動(dòng)推桿45頂端與擋盤座46下端相連接，擋盤座46上端與下球鉸鏈47—端相連接，下球鉸鏈47另一端安裝在三角座48上，限位彈簧49繞套在電動(dòng)推桿45上，且限位彈簧49 一端與電動(dòng)推桿45相連接，限位彈簧49另一端與擋盤座46相連接;通過(guò)電動(dòng)推桿45的上下伸縮運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)平臺(tái)42的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)限位彈簧49增加了動(dòng)平臺(tái)42的平穩(wěn)性，本發(fā)明采用6-SPS的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動(dòng)精度高，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4在空間內(nèi)可進(jìn)行三平移三轉(zhuǎn)動(dòng)共六個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)柔性好、運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)靈活性好，將Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4應(yīng)用到本發(fā)明中，一方面起到了對(duì)刮掃裝置5方位角度的整體調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位對(duì)水利工程輸水溝溝壁刮掃清理作業(yè)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了柔性清理作業(yè)的功能，另一方面對(duì)刮掃裝置5起到了減震的效果，使得刮掃裝置5在本發(fā)明行走顛簸狀態(tài)下始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動(dòng)性過(guò)大對(duì)刮掃裝置5刮掃作業(yè)產(chǎn)生影響。
[0032 ] 如圖6和圖7所示，所述的刮掃裝置5包括刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)51、刮掃支座52、刮掃液壓缸53、移動(dòng)刮板54、刮掃導(dǎo)向筒55、刮掃伸縮桿56、刮掃鎖柱57、拉伸彈簧58、刮劃裝置59和旋掃裝置510;所述的刮掃支座52位于刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)51正上方，且刮掃支座52與刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)51固連，刮掃支座52呈倒立的T型結(jié)構(gòu)，刮掃支座52中部位置處設(shè)置有加強(qiáng)筋，刮掃液壓缸53分別位于刮掃支座52左右兩側(cè)，且刮掃液壓缸53沿刮掃支座52的縱向中心軸線呈直線等間距布置，刮掃液壓缸53后端與刮掃支座52相連接，刮掃液壓缸53前端安裝有移動(dòng)刮板54，刮掃液壓缸53采用二級(jí)伸縮液壓缸，刮掃導(dǎo)向筒55中部固定在刮掃液壓缸53上，刮掃伸縮桿56—端固定在刮掃液壓缸53后端，刮掃伸縮桿56另一端固定在移動(dòng)刮板54后端面上，拉伸彈簧58位于刮掃支座52與移動(dòng)刮板54之間，且拉伸彈簧58—端通過(guò)刮掃鎖柱57與刮掃支座52相連接，拉伸彈簧58另一端與移動(dòng)刮板54后端面之間通過(guò)刮掃鎖柱57相連接，刮劃裝置59位于移動(dòng)刮板54外側(cè)前端位置處，旋掃裝置510位于刮劃裝置59正后方;作業(yè)時(shí)，首先根據(jù)待刮掃清理的水利工程輸水溝的溝寬來(lái)調(diào)節(jié)本發(fā)明的刮掃直徑，具體是通過(guò)刮掃液壓缸53的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)移動(dòng)刮板54向內(nèi)側(cè)收縮和向外側(cè)伸張，從而改變本發(fā)明的刮掃直徑，便于本發(fā)明適用于不同寬度的水利工程輸水溝的刮掃作業(yè)，且通過(guò)刮掃導(dǎo)向筒55和刮掃伸縮桿56的配合使用對(duì)刮掃液壓缸53伸縮運(yùn)動(dòng)起到了一定的支撐作用，拉伸彈簧58對(duì)刮掃液壓缸53的伸縮運(yùn)動(dòng)起到了支撐和限位的作用。
[0033]如圖6和圖7所示，所述的刮劃裝置59包括刮劃滑軌591、刮劃滑塊592和刮劃刀爪593;所述的刮劃滑軌591數(shù)量為二，且刮劃滑軌501沿移動(dòng)刮板54的縱向中心軸線分別對(duì)稱布置在移動(dòng)刮板54外側(cè)上下兩端，刮劃滑軌591前后兩端分別設(shè)置有刮劃擋塊，刮劃滑塊592的橫截?cái)嗝娉使ぷ中徒Y(jié)構(gòu)，刮劃滑塊592安裝在刮劃滑軌591上，刮劃刀爪593數(shù)量不少于五，刮劃刀爪593沿刮劃滑塊592的縱向方向均勻布置，刮劃刀爪593底端固定在刮劃滑塊592上，且刮劃刀爪593后端設(shè)置有刮劃刀座，刮劃刀座呈梯形結(jié)構(gòu)，刮劃刀爪593前端設(shè)置有刮刀，刮刀呈鋸齒狀結(jié)構(gòu)，且刮刀材質(zhì)為不銹鋼材料;通過(guò)刮劃滑塊592在刮劃滑軌591上的來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刮劃刀爪593的來(lái)回往復(fù)移動(dòng)，刮劃刀爪593與水利工程輸水溝溝壁之間產(chǎn)生移動(dòng)摩擦，從而將輸水溝溝壁上的雜物污垢進(jìn)行刮劃疏松以及破碎，且采用鋸齒狀的刮劃刀爪593提高了刮劃裝置59刮劃清理溝壁的作業(yè)能力。
[0034]如圖6和圖7所示，所述的旋掃裝置510包括旋掃轉(zhuǎn)盤5101和旋掃刷5102;所述的旋掃轉(zhuǎn)盤5101后端固定在移動(dòng)刮板52外側(cè)端面上，旋掃轉(zhuǎn)盤5101前端安裝有旋掃刷5102，旋掃刷5102后端設(shè)置有旋掃刷座，旋掃刷5102前端設(shè)置有刷頭，且刷頭沿旋掃刷座等間距均勻布置，刷頭頂端處設(shè)置有尖頭，刷頭材質(zhì)為不銹鋼材料;通過(guò)旋掃轉(zhuǎn)盤5101的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋掃刷5102的旋轉(zhuǎn)，旋掃刷5102的刷頭采用尖頭狀的不銹鋼材料制成的，具有良好的鋒利性，旋掃裝置510可對(duì)刮劃裝置59刮劃后的輸水溝溝壁進(jìn)行二次旋掃清理作業(yè)，使得輸水溝溝壁清理的更加干凈徹底。
[0035]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中的描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物 UL
O AC
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人，其特征在于:包括履帶行走裝置、輪式行走裝置、電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)和刮掃裝置;所述的輪式行走裝置數(shù)量為四，且輪式行走裝置分別對(duì)稱布置在履帶行走裝置左右兩側(cè)，電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)位于履帶行走裝置上端中心位置處，且電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)與履帶行走裝置固連，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)位于電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)與刮掃裝置之間，且Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)下端與電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)相連接，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)上端與刮掃裝置相連接;其中: 所述的輪式行走裝置包括行走固定板、行走滑軌、行走滑塊、行走耳座、一號(hào)轉(zhuǎn)軸、行走支架、二號(hào)轉(zhuǎn)軸、行走支撐桿、轉(zhuǎn)動(dòng)塊、行走電機(jī)、行走電機(jī)架、行走軸和行走轉(zhuǎn)輪;所述的行走滑軌固定在行走固定板下端面上，行走滑塊安裝在行走滑軌上，且行走滑塊上端為凹型結(jié)構(gòu)，行走滑塊下端為倒立的U型結(jié)構(gòu)，行走耳座位于行走滑軌后端位置處，且行走耳座與行走固定板固連，行走支架上端通過(guò)一號(hào)轉(zhuǎn)軸與行走耳座相連接，行走支架中部位置處設(shè)置有行走連接桿，行走支撐桿一端通過(guò)二號(hào)轉(zhuǎn)軸與行走滑塊下端相連接，行走支撐桿另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)塊與行走支架中部的行走連接桿相連接，且行走支撐桿為氣動(dòng)可伸縮式結(jié)構(gòu)，行走電機(jī)通過(guò)行走電機(jī)架固定在行走支架外側(cè)壁上，且行走電機(jī)主軸與行走軸相連接，行走軸兩端分別固定在行走支架下端的左右內(nèi)側(cè)壁上，行走轉(zhuǎn)輪安裝在行走軸中部位置處； 所述的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、連接座、上球鉸鏈、電動(dòng)推桿、擋盤座、下球鉸鏈、三角座和限位彈簧;所述的連接座和三角座數(shù)量為三，上球鉸鏈、電動(dòng)推桿、擋盤座和下球鉸鏈的數(shù)量均為六，所述的定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)均呈圓形狀結(jié)構(gòu)，動(dòng)平臺(tái)位于定平臺(tái)正上方，連接座安裝在定平臺(tái)的上端面上，且連接座在定平臺(tái)上呈正三角形位置布置，三角座安裝在動(dòng)平臺(tái)下端面上，且連接座和三角座之間的安裝位置兩兩交錯(cuò)，且三角座呈正三角形柱體結(jié)構(gòu)，三角座沿其垂直中心線分別對(duì)稱設(shè)置有傾斜面，傾斜面上開設(shè)有與下球鉸鏈下端外螺紋相配合的安裝螺紋孔，電動(dòng)推桿底端通過(guò)上球鉸鏈與連接座相連接，電動(dòng)推桿頂端與擋盤座下端相連接，擋盤座上端與下球鉸鏈一端相連接，下球鉸鏈另一端安裝在三角座上，限位彈簧繞套在電動(dòng)推桿上，且限位彈簧一端與電動(dòng)推桿相連接，限位彈簧另一端與擋盤座相連接； 所述的刮掃裝置包括刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)、刮掃支座、刮掃液壓缸、移動(dòng)刮板、刮掃導(dǎo)向筒、刮掃伸縮桿、刮掃鎖柱、拉伸彈簧、刮劃裝置和旋掃裝置;所述的刮掃支座位于刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)正上方，且刮掃支座與刮掃轉(zhuǎn)臺(tái)固連，刮掃支座呈倒立的T型結(jié)構(gòu)，刮掃支座中部位置處設(shè)置有加強(qiáng)筋，刮掃液壓缸分別位于刮掃支座左右兩側(cè)，且刮掃液壓缸沿刮掃支座的縱向中心軸線呈直線等間距布置，刮掃液壓缸后端與刮掃支座相連接，刮掃液壓缸前端安裝有移動(dòng)刮板，刮掃液壓缸采用二級(jí)伸縮液壓缸，刮掃導(dǎo)向筒中部固定在刮掃液壓缸上，刮掃伸縮桿一端固定在刮掃液壓缸后端，刮掃伸縮桿另一端固定在移動(dòng)刮板后端面上，拉伸彈簧位于刮掃支座與移動(dòng)刮板之間，且拉伸彈簧一端通過(guò)刮掃鎖柱與刮掃支座相連接，拉伸彈簧另一端與移動(dòng)刮板后端面之間通過(guò)刮掃鎖柱相連接，刮劃裝置位于移動(dòng)刮板外側(cè)前端位置處，旋掃裝置位于刮劃裝置正后方； 所述的刮劃裝置包括刮劃滑軌、刮劃滑塊和刮劃刀爪;所述的刮劃滑軌數(shù)量為二，且刮劃滑軌沿移動(dòng)刮板的縱向中心軸線分別對(duì)稱布置在移動(dòng)刮板外側(cè)上下兩端，刮劃滑軌前后兩端分別設(shè)置有刮劃擋塊，刮劃滑塊的橫截?cái)嗝娉使ぷ中徒Y(jié)構(gòu)，刮劃滑塊安裝在刮劃滑軌上，刮劃刀爪數(shù)量不少于五，刮劃刀爪沿刮劃滑塊的縱向方向均勻布置，刮劃刀爪底端固定在刮劃滑塊上，且刮劃刀爪后端設(shè)置有刮劃刀座，刮劃刀座呈梯形結(jié)構(gòu)，刮劃刀爪前端設(shè)置有刮刀，刮刀呈鋸齒狀結(jié)構(gòu)，且刮刀材質(zhì)為不銹鋼材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人，其特征在于:所述的履帶行走裝置包括底盤、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、行走帶輪、鎖緊扣和行走履帶，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鎖緊扣和行走履帶的數(shù)量均為二，驅(qū)動(dòng)軸和行走帶輪數(shù)量為四；所述的底盤呈矩形結(jié)構(gòu)，底盤前后兩端分別開設(shè)有安裝槽，驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別固定在底盤前后兩側(cè)的安裝槽內(nèi)，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用雙軸同步輸出電機(jī)，驅(qū)動(dòng)軸一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相連接，驅(qū)動(dòng)軸另一端與行走帶輪相連接，且驅(qū)動(dòng)軸與行走帶輪之間通過(guò)鎖緊扣進(jìn)行固定，行走履帶兩端分別繞套在行走帶輪上，且行走履帶外側(cè)均勻設(shè)置有半圓形防滑條。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水利工程輸水溝溝壁刮掃機(jī)器人，其特征在于:所述的旋掃裝置包括旋掃轉(zhuǎn)盤和旋掃刷;所述的旋掃轉(zhuǎn)盤后端固定在移動(dòng)刮板外側(cè)端面上，旋掃轉(zhuǎn)盤前端安裝有旋掃刷，旋掃刷后端設(shè)置有旋掃刷座，旋掃刷前端設(shè)置有刷頭，且刷頭沿旋掃刷座等間距均勻布置，刷頭頂端處設(shè)置有尖頭，刷頭材質(zhì)為不銹鋼材料。
【文檔編號(hào)】E02F5/28GK106065640SQ201610470801
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日 公開號(hào)201610470801.3, CN 106065640 A, CN 106065640A, CN 201610470801, CN-A-106065640, CN106065640 A, CN106065640A, CN201610470801, CN201610470801.3
【發(fā)明人】吳燕
【申請(qǐng)人】安慶市蒲公英水電安裝工程有限公司