一種帶垃圾粉碎收集功能的管道機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管道清潔裝置，尤其涉及一種帶垃圾粉碎收集功能的管道機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和用水量的不斷增多，城市的生活廢水和工業(yè)廢水排放量日趨增長，針對污水輸送以及處理等技術(shù)發(fā)展的需求也日趨提高。在污水輸送過程中，通常采用管道輸送。經(jīng)過長時間的使用，污水輸送管道壁上會沉積或黏著一定厚度的污泥，減小輸送管道的橫截面積，從而降低輸送管道的污水輸送量和污水的輸送效率。因此需要進(jìn)行管道的清淤工作，由于排水管道的管徑越來越大，污水管道清污工作也日益繁重。
[0003]目前下水管網(wǎng)的維護(hù)有設(shè)備維護(hù)和人工下井維護(hù)。它們都有各自的缺點和不足:設(shè)備維護(hù)自動化程度比較低，應(yīng)用的局限性突出；人工下井維護(hù)環(huán)境惡劣，安全性較差，危害工人的健康，甚至?xí)：と说纳?，且效率低下，勞動力成本將會逐漸突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶垃圾粉碎收集功能的管道機(jī)器人。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種帶垃圾粉碎收集功能的管道機(jī)器人，包括輪式動力車、機(jī)械臂、粉碎機(jī)和主控器，機(jī)械臂設(shè)在輪式動力車的后端，粉碎機(jī)設(shè)在輪式動力車的前端，粉碎機(jī)的出口與輪式動力車設(shè)有垃圾容納腔相通，輪式動力車、機(jī)械臂和粉碎機(jī)分別與主控器電連接；
所述輪式動力車包括四個車輪，每個所述車輪由一車輪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動；
所述機(jī)械臂包括第一節(jié)臂、第二節(jié)臂、第三節(jié)臂、指臂、節(jié)腕齒輪組和二個以上的傳動齒輪組，所述傳動齒輪組包括主動輪、隨動輪和從動輪，主動輪通過隨動輪與從動輪連接，每個所述主動輪由一傳動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動；
所述第一節(jié)臂的一端通過一旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)固定于輪式動力車后端，第一節(jié)臂的另一端通過第一傳動齒輪組與第二節(jié)臂的一端鉸接，第一傳動齒輪組的主動輪設(shè)置于第一節(jié)臂的另一端，第一傳動齒輪組的主動輪由第一傳動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，第一傳動齒輪組的從動輪固定在第二節(jié)臂的一端上；
第二節(jié)臂的另一端通過第二傳動齒輪組與第三節(jié)臂的一端鉸接，第二傳動齒輪組的主動輪設(shè)置于第二節(jié)臂的另一端，第二傳動齒輪組的主動輪由第二傳動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，第二傳動齒輪組的從動輪固定在第三節(jié)臂的一端上；
所述第三節(jié)臂的另一端通過節(jié)腕齒輪組連接指臂；
所述節(jié)腕齒輪組包括節(jié)腕主動輪、指臂隨動輪、下從動輪、上從動輪和節(jié)腕步進(jìn)電機(jī)，節(jié)腕主動輪通過一指臂隨動輪與下從動輪連接，節(jié)腕主動輪通過二個指臂隨動輪與上從動輪連接，所述節(jié)腕主動輪由節(jié)腕步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，所述節(jié)腕步進(jìn)電機(jī)連接主控器；
所述指臂包括上指臂和下指臂，所述節(jié)腕主動輪設(shè)置在第三節(jié)臂的另一端，所述下從動輪固定在下指臂的一端，所述上從動輪固定在上指臂的一端。
[0006]所述管道機(jī)器人還包括信息采集裝置，所述的信息采集裝置設(shè)置在輪式動力車的前端，信息采集裝置與主控器電連接，信息采集裝置包括攝像頭和探照燈。
[0007]所述輪式動力車的前端兩側(cè)安裝有導(dǎo)向輪。
[0008]所述輪式動力車的底盤上安裝水平角度測量傳感器，水平角度測量傳感器連接主控器。
[0009]所述粉碎機(jī)包括傳感器、一級粉碎機(jī)構(gòu)和二級粉碎機(jī)構(gòu)，傳感器設(shè)在粉碎機(jī)進(jìn)口處，傳感器與主控器連接，一級粉碎機(jī)構(gòu)包括二個對向設(shè)置在粉碎機(jī)口的初級齒輪刀和二個低速步進(jìn)電機(jī)，所述每個初級齒輪刀均由一個所述低速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，二級粉碎機(jī)構(gòu)包括一次級齒輪刀和一超高速步進(jìn)電機(jī)，次級齒輪刀由該超高速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。
[0010]所述上指臂包括第一指臂和第二指臂，所述下指臂包括第三指臂和第四指臂；第一指臂的一端與節(jié)腕齒輪組的下從動輪固定連接，第一指臂另一端通過第三傳動齒輪組與第二指臂的一端鉸接，第三傳動齒輪組的主動輪設(shè)置于第一指臂的另一端，第三傳動齒輪組的主動輪由第三傳動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，第三傳動齒輪組的從動輪固定在第二指臂的一端上；第三指臂的一端與節(jié)腕齒輪組的上從動輪固定連接，第三指臂另一端通過第四傳動齒輪組與第四指臂的一端鉸接，第四傳動齒輪組的主動輪設(shè)置于第三指臂的另一端，第四傳動齒輪組的主動輪由第四傳動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，第四傳動齒輪組的從動輪固定在第四指臂的一端上。
[0011]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，通過前方信息采集裝置捕捉管道內(nèi)的視頻影像信息，并及時傳遞給主控器，主控器根據(jù)實際需要控制車輪步進(jìn)電機(jī)帶動輪式動力車的運動，并結(jié)合旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、傳動步進(jìn)電機(jī)及節(jié)腕步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)械臂抓取垃圾雜物，同時控制粉碎機(jī)的低速步進(jìn)電機(jī)和高度步進(jìn)電機(jī)工作，達(dá)到清除粉碎管道內(nèi)垃圾的作用。本發(fā)明采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動各個組件，控制方便，并將粉碎機(jī)構(gòu)與機(jī)械臂等結(jié)合，實現(xiàn)垃圾收集處理一體化。
【附圖說明】
[0012]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明；
圖1本發(fā)明一種帶垃圾粉碎收集功能的管道機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2本發(fā)明一種帶垃圾粉碎收集功能的管道機(jī)器人的俯視圖；
圖3本發(fā)明一種帶垃圾粉碎收集功能的管道機(jī)器人的攝像裝置的局部示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1-3之一所示，本發(fā)明包括輪式動力車1、機(jī)械臂2、粉碎機(jī)3和主控器(圖中未標(biāo)示)，機(jī)械臂設(shè)2在輪式動力車I的后端，粉碎機(jī)3設(shè)在輪式動力車I的前端，粉碎機(jī)3的出口與輪式動力車I設(shè)有垃圾容納腔10相通，輪式動力車1、機(jī)械臂2和粉碎機(jī)3分別與主控器電連接；
所述輪式動力車包括四個車輪11，每個所述車輪由一車輪步進(jìn)電機(jī)12驅(qū)動；
所述機(jī)械臂包括第一節(jié)臂21、第二節(jié)臂22、第三節(jié)臂23、指臂24、節(jié)腕齒輪組和二個以上的傳動齒輪組，所述傳動齒輪組包括主動輪、隨動輪和從動輪，主動輪通過隨動輪與從動輪連接，每個所述主動輪由一傳動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動；
所述第一節(jié)臂21的一端通過一旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)20固定于輪式動力車I后端，第一節(jié)臂21的另一端通過第一傳動齒輪組與第二節(jié)臂22的一端鉸接，第一傳動齒輪組的主動輪261設(shè)置于第一節(jié)臂21的另一端，第一傳動齒輪組的主動輪261由第一傳動步進(jìn)電機(jī)13驅(qū)動，第一傳動齒輪組的隨動輪262位于第一節(jié)臂21與第二節(jié)臂22的鉸接中心處，第一傳動齒輪組的從動輪263固定在第二節(jié)臂22的一端上；
第二節(jié)臂22的另一端通過第二傳動齒輪組與第三節(jié)臂23的一端鉸接，第二傳動齒輪組的主動輪271設(shè)置于第二節(jié)臂22的另一端，第二傳動齒輪組的主動輪271由第二傳動步進(jìn)電機(jī)14驅(qū)動，第二傳動齒輪組的隨動輪272位于第二節(jié)臂22和第三節(jié)臂23的鉸接中心處，第二傳動齒輪組的從動輪273固定在第三節(jié)臂23的一端上；
所述第三節(jié)臂23的另一端通過節(jié)腕齒輪組連接指臂24。
[0014]所述節(jié)腕齒輪組包括節(jié)腕主動輪281、指臂隨動輪、下從動輪283、上從動輪284和節(jié)腕步進(jìn)電機(jī)15，節(jié)腕主動輪281通過一指臂隨動輪與下從動輪283連接，節(jié)腕主動輪281通過二個指臂隨動輪與上從動輪284連接，所述節(jié)腕主動輪281由節(jié)腕步進(jìn)電機(jī)15驅(qū)動，所述節(jié)腕步進(jìn)電機(jī)15連接主控器；
所述指臂24包括上指臂和下指臂，所述節(jié)腕主動輪281設(shè)置在第三節(jié)臂23的另一端，所述下從動輪283固定在下指臂的一端，所述上從動輪284固定在上指臂的一端。
[0015]所述上指臂包括第一指臂243和第二指臂244，所述下指臂包括第三指臂245和第四指臂246 ;第一指臂243的一端與節(jié)腕齒輪組的下從動輪283固定連接，第一指臂243另一端通過第三傳動齒輪組與第二指臂244的一端鉸接，第三傳動齒輪組的主動輪291設(shè)置于第一指臂243的另一端，第三傳動齒輪組的主動輪291由第三傳動步進(jìn)電機(jī)19驅(qū)動，第三傳動齒輪組的從動輪293固定在第二指臂244的一端上；第三指臂245的一端與節(jié)腕齒輪組的上從動輪284固定連接，第三指臂245另一端通過第四傳動齒輪組與第四指臂246的一端鉸接，第四傳動齒輪組的主動輪301設(shè)置于第三指臂245的另一端，第四傳動齒輪組的隨動輪302設(shè)置于第三指臂245的另一端，第四傳動齒輪組的主動輪301由第四傳動步進(jìn)電機(jī)20驅(qū)動，第四傳動齒輪組的從動輪303固定在第四指臂246的一端上。
[0016]進(jìn)一步地，如圖2或圖3所示，所述管道機(jī)器人還包括信息采集裝置，所述的信息采集裝置設(shè)置在輪式動力車I的前端，信息采集裝置與主控器電連接，信息采集裝置包括攝像頭4和探照燈。進(jìn)一步地，為了保證攝像角度的寬闊性，避免有遺漏的死角，攝像頭通過一旋轉(zhuǎn)底座41設(shè)置于輪式動力車I前端，旋轉(zhuǎn)底座41由一攝