本發(fā)明屬于機械裝置設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著城市地下管廊建設(shè)的逐步推進，地下管廊在修建過程中以及投入實施后的清潔管理問題不斷凸顯。特別是在地下管廊的修建過程中會殘留諸多管件、板件以及電纜線等廢棄物品，現(xiàn)在對這些廢棄物品的處理方式還停留在人工清運階段，但是用人工處理的方式對這些廢棄物品進行清理的效率非常低，以及在空間比較狹窄的區(qū)域不方便人進入，甚至會對人生安全造成威脅。無人智能化清運裝置的發(fā)展有利于提高清潔效率以及避免出現(xiàn)生命安全事故，因此發(fā)展無人智能化清運裝置必將代替人工清運的方式對城市地下管廊進行清潔管理。據(jù)檢索，目前已有相關(guān)智能清潔裝置的技術(shù)出現(xiàn)，例如中國專利申請?zhí)?01610594953.4公開的“一種車間智能地面清潔機器人”，該專利所述的車間智能地面清潔機器人是利用電磁鐵的磁性來吸附車間地面的鐵屑，但并不能對其它非磁性垃圾進行清理。再如中國專利申請?zhí)?01610368352.1公開了“一種垃圾撿拾裝置”，所述的垃圾撿拾裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸也比較大，而且需要人工助力推動，不能完全實現(xiàn)智能無人化垃圾清理。以上兩個專利所述的垃圾清理裝置不宜用于空間比較狹窄的城市地下管廊里的廢棄管件、廢棄板件以及廢棄電纜線等垃圾的清理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種城市地下管廊清運裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)對廢棄物件的自動識別、自動抓取以及自動運輸行走功能，大大提高了城市地下管廊清運工作的無人化。

本發(fā)明達到其目的所采用的技術(shù)方案是，一種城市地下管廊清運裝備，包括手抓和行走機構(gòu)，人字形支架的頂端設(shè)有橫梁，兩支前支腿和兩支后支腿的頂端分別與橫梁的兩端通過各自的軸承連接，橫梁的中部設(shè)有短桿，爪盤的上端面通過連接桿與橫梁固定，爪盤的下端面設(shè)有與其鉸接的手爪，手爪中部鉸接于連桿的一端，連桿的另一端與星形連接件鉸接，星形連接件的上端與齒條固定連接，主動齒輪與齒條嚙合；爪盤的上端面設(shè)有抓取電機，抓取電機的輸出軸與主動齒輪固定；前支腿和后支腿之間設(shè)有彈簧，兩條前支腿之間設(shè)有與橫梁平行的前連接板，前連接板的中部設(shè)有控制與視覺傳感裝置，兩條后支腿之間設(shè)有與橫梁平行的后連接板；兩支前支腿和兩支后支腿的下端均設(shè)有行走電機，行走電機的輸出軸與輪子固定。

所述手爪有三個，它們的一端呈120°分布在爪盤下端面并與爪盤下端面鉸接。

所述連桿有三支，它們的一端分別與三個手爪鉸接，另一端均與星形連接件鉸接。

所述行走電機有四個，分別與兩支前支腿和兩支后支腿的下端固定。

所述行走電機和抓取電機為舵機，均通過電纜與控制器連接。

所述彈簧有兩個，它們的兩端分別與前支腿和后支腿的中部固定。

本發(fā)明的工作過程和工作原理：

首先自動識別是通過控制與視覺傳感裝置對廢棄物件進行自動識別，同時控制前、后支腿上的行走電機驅(qū)動四個輪子同時正向同速轉(zhuǎn)動，使清運裝置行走至廢棄物件處；然后，兩后支腿上的行走電機改變驅(qū)動方向，使與其輸出軸固定的兩輪子反向轉(zhuǎn)動，清運裝置停止前進，并且前、后支腿向兩側(cè)分開使抓取機構(gòu)位置下降至廢棄物件的高度，行走電機停止驅(qū)動；抓取電機驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動并使與齒輪嚙合的齒條向上運動，從而使三個手爪合攏抓取廢棄物件，抓取電機停止驅(qū)動；前后支架的行走電機驅(qū)動與之對應(yīng)的輪子相向同速運動，使前后支架向中間靠攏而提升抓有廢棄物件的抓取機構(gòu)至一定高度；然后，前、后支腿的行走電機驅(qū)動四個輪子同向同速轉(zhuǎn)動，把廢棄物件運送至指定的陳放位置，行走電機停止驅(qū)動，抓取電機驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動并使與齒輪嚙合的齒條向下運動，從而使手爪分開放下廢棄物件。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明運用了控制器、視覺傳感器構(gòu)成的控制與視覺傳感裝置以及舵機等智能控件，能夠?qū)崿F(xiàn)城市地下管廊廢棄物件的智能無人化清運處理，與人工清運方式比較，具有更高的清運效率，并且保障了人生安全。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，清運方式獨特，而且具有可折疊的特點。因此，該清運裝備適合用于城市地下管廊的廢棄管件、板件以及廢棄電纜線等垃圾的清運處理，而且由于其可折疊性，攜帶非常方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明直立狀態(tài)三維圖

圖2是本發(fā)明下壓狀態(tài)三維圖

圖3是本發(fā)明的抓取部件三維圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

一種城市地下管廊清運裝備，包括抓手和行走機構(gòu)，人字形支架的頂端設(shè)有橫梁9，兩支前支腿1和兩支后支腿8的頂端分別與橫梁9的兩端通過各自的軸承連接，橫梁9的中部設(shè)有短桿，爪盤2的上端面通過連接桿16與橫梁9固定，爪盤2的下端面設(shè)有與其鉸接的手爪12，手爪12中部鉸接于連桿14的一端，連桿14的另一端與星形連接件13鉸接，星形連接件13的上端與齒條10固定連接，主動齒輪15與齒條10嚙合；爪盤2的上端面設(shè)有抓取電機11，抓取電機11的輸出軸與主動齒輪15固定；前支腿1和后支腿8之間設(shè)有彈簧7，兩條前支腿1之間設(shè)有與橫梁9平行的前連接板3，前連接板3的中部設(shè)有控制與視覺傳感裝置4，兩條后支腿8之間設(shè)有與橫梁9平行的后連接板17；兩支前支腿1和兩支后支腿8的下端均設(shè)有行走電機5，行走電機5的輸出軸與輪子6固定。

所述手爪12有三個，它們的一端呈120°分布在爪盤2下端面并與爪盤下端面鉸接。

所述連桿14有三支，它們的一端分別與三個手爪12鉸接，另一端均與星形連接件13鉸接。

所述行走電機5有四個，分別與兩支前支腿1和兩支后支腿8的下端固定。

所述行走電機5和抓取電機11為舵機，均通過電纜與控制器連接。

所述彈簧7有兩個，它們的兩端分別與前支腿1和后支腿8的中部固定。

本發(fā)明的工作過程和工作原理：首先自動識別是通過控制與視覺傳感裝置4對廢棄物件進行自動識別，同時控制前后支腿上的行走電機5驅(qū)動四個輪子6同時正向同速轉(zhuǎn)動，使清運裝備行走至廢棄物件處；兩后支腿上8的行走電機5改變驅(qū)動方向，使與其輸出軸固定的輪子6反向轉(zhuǎn)動，清運裝備停止前進，并且前支腿1、后支腿8向兩側(cè)分開使抓取機構(gòu)位置下降至廢棄物件的高度，行走電機5停止驅(qū)動；抓取電機11驅(qū)動主動齒輪15轉(zhuǎn)動并使與主動齒輪15嚙合的齒條10向上運動，從而使三個手爪12合攏抓取廢棄物件，抓取電機11停止驅(qū)動；前支腿1、后支腿8的行走電機5驅(qū)動與之對應(yīng)的輪子6相向同速運動，使前支腿1、后支腿8向中間靠攏而提升抓有廢棄物件的抓取機構(gòu)至一定高度；然后，前支腿1、后支腿8的行走電機5驅(qū)動四個輪子6同向同速轉(zhuǎn)動，把廢棄物件運送至指定的陳放位置，行走電機5停止驅(qū)動，抓取電機11驅(qū)動主動齒輪15轉(zhuǎn)動并使與其嚙合的齒條11向下運動，從而使手爪12分開放下廢棄物件。