CN111282929B - 一种管道清理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道清理机器人，包括行走驱动机构、清扫机构、杂质回收机构和躯体，所述躯体的两端均安装有所述行走驱动机构，所述躯体的一端安装有所述杂质回收机构；所述躯体的中间安装有所述清扫机构；所述清扫机构包括旋转驱动组件和多个第一清扫组件，所述第一清扫组件包括清扫刷、第一清扫臂和第二清扫臂。本发明实现了管道的自动化清理，无需人工操作，大大节省人力，同时不仅能适用于直管道的清理，还适用于弯管道的清理，使用范围广，经济实用。

Description

一种管道清理机器人

技术领域

本发明涉及管道清理设备技术领域，尤其是涉及一种管道清理机器人。

背景技术

现有管道包括下水管道、用于物料运输的管道等，在石油、天然气、化工原料等各个方面发挥着重要的作用。然而随着使用年限的增加，管道内会积累大量的灰尘、淤积等，影响管道的使用。为提高管道的使用效率和寿命，需对管道进行定期清理。由于管道作业要求高、作业环境复杂多变，导致了人工清理难度大，因此需设计一种能实现管道自动化清理的设备，以解决管道清理的问题，此有待进一步研发解决。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种管道清理机器人，本发明实现了管道的自动化清理，无需人工操作，大大节省人力，同时不仅能适用于直管道的清理，还适用于弯管道的清理，使用范围广，经济实用。为了实现上述目的，本发明提供了一种管道清理机器人，包括行走驱动机构、清扫机构、杂质回收机构和躯体，所述躯体的两端均安装有所述行走驱动机构，所述躯体的一端安装有所述杂质回收机构；所述躯体的中间安装有所述清扫机构；

所述清扫机构包括旋转驱动组件和多个第一清扫组件，所述第一清扫组件包括清扫刷、第一清扫臂和第二清扫臂，所述第一清扫臂和第二清扫臂的一端均与所述清扫刷转动连接，所述第一清扫臂和第二清扫臂的另一端均与所述躯体转动连接，且所述第一清扫臂和第二清扫臂之间呈V型结构，多个所述第一清扫组件沿圆周均布设置于所述躯体上；

所述旋转驱动组件安装于所述躯体上，所述旋转驱动组件与所述第一清扫组件相连接，所述旋转驱动组件驱动多个所述第一清扫组件相对于所述躯体做旋转运动。

进一步地，所述清扫机构还包括第一直线驱动组件和第一滑套，所述第一滑套包括第一内套、设于所述第一内套两端的两第一挡环、外套于所述第一内套上的第一外套，所述第一外套位于两所述第一挡环之间；多个所述第一清扫臂的另一端均与所述第一外套转动连接，所述第一内套通过第一键条外套于所述躯体上，所述第一直线驱动组件安装于所述躯体上，且所述第一直线驱动组件与所述第一内套相连接，所述第一直线驱动组件驱动所述第一滑套和第一键条在所述躯体上移动。

进一步地，所述第一直线驱动组件包括第一电机、第一主动齿轮、设于所述第一键条上的第一齿条，所述第一电机安装于所述躯体上，所述第一主动齿轮安装于所述第一电机上，所述第一主动齿轮与所述第一齿条相啮合。

进一步地，所述行走驱动机构包括多个行走组件，所述行走组件包括第一行走臂、第二行走臂和内置电机的驱动轮，所述第一行走臂和第二行走臂的一端均与所述内置电机的驱动轮转动连接，所述第一行走臂和第二行走臂的另一端均与所述躯体转动连接，且所述第一行走臂和第二行走臂之间呈V型结构，多个所述行走组件沿圆周均布设置于所述躯体上。

进一步地，所述行走驱动机构还包括第二直线驱动组件和第二滑套，所述第二滑套包括第二内套、设于所述第二内套两端的两第二挡环、外套于所述第二内套上的第二外套，所述第二外套位于两所述第二挡环之间；多个所述第一行走臂的另一端均与所述第二外套转动连接，所述第二内套通过第二键条外套于所述躯体上，所述第二直线驱动组件安装于所述躯体上，且所述第二直线驱动组件与所述第二内套相连接，所述第二直线驱动组件驱动所述第二滑套和第二键条在所述躯体上移动。

进一步地，所述第二直线驱动组件包括第二电机、第二主动齿轮、设于所述第二键条上的第二齿条，所述第二电机安装于所述躯体上，所述第二主动齿轮安装于所述第二电机上，所述第二主动齿轮与所述第二齿条相啮合。

进一步地，所述行走驱动机构还包括固定套，多个所述第二行走臂的另一端均与所述固定套转动连接，所述固定套通过第三键条外套于所述躯体上。

进一步地，所述杂质回收机构包括第一固定板、第二固定板、橡胶块和吸尘组件，第一固定板和第二固定板相间安装于所述躯体上，所述第二固定板沿圆周均布设有多个所述橡胶块，所述吸尘组件安装于所述第一固定板和第二固定板上。

进一步地，所述吸尘组件包括多孔吸尘管、中空吸尘盘、总吸尘管和吸尘器主机，多个所述多孔吸尘管圆周均布设于所述第一固定板和第二固定板之间，多个所述多孔吸尘管与所述中空吸尘盘相连接，所述中空吸尘盘通过所述总吸尘管与所述吸尘器主机相连接。

进一步地，所述躯体包括第一段子躯体、第二段子躯体、第三段子躯体、第一万向接头和第二万向接头，所述第一段子躯体通过所述第一万向接头与所述第二段子躯体转动连接，所述第二段子躯体通过所述第二万向接头与所述第三段子躯体转动连接；两所述行走驱动机构分别安装于所述第一段子躯体和第三段子躯体上，所述清扫机构安装于所述第二段子躯体上，所述杂质回收机构安装于所述第三段子躯体上。

进一步地，所述清扫机构还包括旋转套和限位环，所述限位环固定外套于所述躯体上，所述旋转套转动外套于所述躯体上，所述限位环用于所述旋转套的轴向限位；所述旋转套包括套体、与所述套体相连接的第一旋转被动齿轮；多个所述第二清扫臂的另一端均与所述套体转动连接；

所述旋转驱动组件包括旋转驱动电机和第一旋转驱动齿轮；所述旋转驱动电机安装于所述躯体上，所述第一旋转驱动齿轮安装于所述旋转驱动电机上，所述第一旋转驱动齿轮与所述第一旋转被动齿轮相啮合。

进一步地，所述清扫机构还包括旋转套和限位环，所述限位环固定外套于所述躯体上，所述旋转套转动外套于所述躯体上，所述限位环用于所述旋转套的轴向限位；所述旋转套包括套体、与所述套体相连接的第一旋转被动齿轮；

所述旋转驱动组件包括第一旋转驱动电机、钢绞线、驱动芯轴、拨动轮、传动轴、第一旋转驱动齿轮；多个所述第二清扫臂的另一端均与所述套体转动连接；所述第二段子躯体、第二万向接头和第三段子躯体内设有连通的过线孔；所述驱动芯轴转动安装于所述第二段子躯体内；

所述驱动芯轴上沿圆周均布设有多个拨动轴，所述传动轴转动安装于所述第二段子躯体上，且所述传动轴的两端分别连接有所述拨动轮和第一旋转驱动齿轮，所述拨动轮位于所述第二段子躯体内，且所述拨动轮上沿圆周均布设有多个拨动孔，所述拨动孔与所述拨动轴相配合，所述第一旋转驱动齿轮位于所述第二段子躯体的外部，且所述第一旋转驱动齿轮与所述第一旋转被动齿轮相啮合。

进一步地，所述清扫机构还包括第二清扫组件，所述第二清扫组件包括旋转盘和多个清扫盘，所述旋转盘包括盘体、与所述盘体相连接的第二旋转被动齿轮；所述旋转盘外套于所述躯体上，多个所述清扫盘圆周均布设于所述盘体上；所述第一旋转驱动齿轮位于所述第一旋转被动齿轮和第二旋转被动齿轮之间，且所述第一旋转驱动齿轮与所述第二旋转被动齿轮相啮合。

进一步地，所述第二清扫组件还包括开合调节组件，所述开合调节组件包括第二旋转驱动电机、第二旋转驱动齿轮、第三旋转被动齿轮，所述盘体包括第一子盘体和第二子盘体，所述第一子盘体和第二子盘体之间夹多个所述清扫盘，所述第一子盘体与所述第二旋转被动齿轮相连接，所述第三旋转被动齿轮外套于所述躯体上，且所述第三旋转被动齿轮与所述第二子盘体相连接，所述第二旋转驱动电机通过轴套转动安装于所述躯体上，所述第二旋转驱动齿轮安装于所述第二旋转驱动电机上，所述第二旋转驱动齿轮与所述第三旋转被动齿轮相啮合；所述第二子盘体沿圆周均布设有多个与所述清扫盘数量相同的腰圆孔；所述清扫盘一端的一边与所述第一子盘体转动连接，另一边设有销轴，且所述销轴插入至所述第二子盘体的腰圆孔内。

进一步地，所述清扫盘上设有减重孔。

本发明使用时，将管道清理机器人置于待清理的管道内，通过行走驱动机构带动管道清理机器人在管道内移动，实现管道连续清扫；通过清扫机构完成管道清扫，同时通过杂质回收机构完成清扫出来的垃圾的回收，实现管道的自动化清理，清理效率高，且无需人工操作，大大节省人力。本发明第一清扫组件能实现不同管道的清扫，提高本发明管道清理机器人的使用范围。进一步地，本发明清扫机构还包括第二清扫组件，以在第一清扫组件和第二清扫组件的共同作用下，使得管道清理更彻底，管道清理更干净，特别是顽固附着物的清理。本发明管道清理机器人不仅能适用于直管道的清理，还适用于弯管道的清理，使用范围广，经济实用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体图。

图2为本发明行走驱动机构的立体图。

图3为本发明清扫机构的立体图。

图4为图3旋转一定角度的立体图。

图5为本发明展示第一直线驱动组件的立体图。

图6为图3的A处放大图。

图7为图6拆掉第一旋转被动齿轮和第二旋转被动齿轮后的立体图。

图8为图7的局部放大图。

图9为图8剖切后的立体图。

图10为本发明杂质回收机构和行走驱动机构相装配的立体图。

图11为图10中杂质回收机构的立体图。

图12为本发明躯体的立体图。

图13为图12的B处放大图。

上述附图标记：

1躯体，10第一段子躯体，11第二段子躯体，12第三段子躯体，13第一万向接头，14第二万向接头，15第三万向接头，16第四万向接头，101第二键槽，110第一键槽，2行走驱动机构，20第一行走臂，21第二行走臂，22内置电机的驱动轮，23第二直线驱动组件，24第二滑套，25固定套，3清扫机构，301第一清扫臂，302第二清扫臂，303清扫刷，304第一直线驱动组件，305第一滑套，306旋转套，307限位环，3060套体，3061第一旋转被动齿轮，311清扫盘，3110减重孔，310旋转盘，3101盘体，31010第二子盘体，31011第一子盘体，3102第二旋转被动齿轮，31012销轴，312开合调节组件，3120第二旋转驱动电机，3121第二旋转驱动齿轮，3122第三旋转被动齿轮，3123轴套，31010-1腰圆孔，111第一轴套，3040第一电机，3041第一主动齿轮，3042第一键条，30420第一齿条，3043第一支架，3050第一内套，3051第一挡环，3052第一外套，320第一旋转驱动齿轮，321传动轴，322安装座，112安装槽，323固定座，324驱动芯轴，325拨动轴，326拨动轮，3260拨动孔，327第一旋转驱动电机，328钢绞线，4杂质回收机构，40第一固定板，41第二固定板，42橡胶块，430多孔吸尘管，431中空吸尘盘，432总吸尘管，113过线孔，5检测机构。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-13所示，本实施方式提供的一种管道清理机器人，包括行走驱动机构2、清扫机构3、杂质回收机构4和躯体1，所述躯体1的两端均安装有所述行走驱动机构2，所述躯体1的一端安装有所述杂质回收机构4；所述躯体1的中间安装有所述清扫机构3；

所述清扫机构3包括旋转驱动组件和多个第一清扫组件，所述第一清扫组件包括清扫刷303、第一清扫臂301和第二清扫臂302，所述第一清扫臂301和第二清扫臂302的一端均与所述清扫刷303转动连接，所述第一清扫臂301和第二清扫臂302的另一端均与所述躯体1转动连接，且所述第一清扫臂301和第二清扫臂302之间呈V型结构，多个所述第一清扫组件沿圆周均布设置于所述躯体1上；

所述旋转驱动组件安装于所述躯体1上，所述旋转驱动组件与所述第一清扫组件相连接，所述旋转驱动组件驱动多个所述第一清扫组件相对于所述躯体1做旋转运动。本实施方式中第一清扫组件的数量为三个。

本实施方式工作原理如下：

使用时，将管道清理机器人置于待清理的管道内，通过行走驱动机构2带动管道清理机器人在管道内移动，实现管道连续清扫；通过清扫机构3完成管道清扫，同时通过杂质回收机构4完成清扫出来的垃圾的回收，实现管道的自动化清理，清理效率高，且无需人工操作，大大节省人力。其中清扫机构3工作时，旋转驱动组件带动多个第一清扫组件相对于躯体1旋转，多个清扫刷303清扫管道内壁，完成管道清理，其中第一清扫组件包括的第一清扫臂301和第二清扫臂302之间呈V型结构，结构稳定性高，保证清扫机构3的结构强度和使用寿命。本实施方式中躯体1的两端均设有行走驱动机构2，以保证管道清理机器人在管道内行走的平稳性。

本实施方式进一步优选地，所述清扫机构3还包括第一直线驱动组件304和第一滑套305，所述第一滑套305包括第一内套3050、设于所述第一内套3050两端的两第一挡环3051、外套于所述第一内套3050上的第一外套3052，所述第一外套3052位于两所述第一挡环3051之间；多个所述第一清扫臂301的另一端均与所述第一外套3052转动连接，所述第一内套3050通过第一键条3042外套于所述躯体1上，所述第一直线驱动组件304安装于所述躯体1上，且所述第一直线驱动组件304与所述第一内套3050相连接，所述第一直线驱动组件304驱动所述第一滑套305和第一键条3042在所述躯体1上移动。其中躯体1上设有第一键条3042安装的第一键槽110，第一内套3050上设有与第一键条3042配合安装的键槽，第一内套3050与第一键条3042连接成一体，使得第一内套3050和第一键条3042相对于躯体1的第一键槽110移动。

本实施方式中通过第一直线驱动组件304和第一滑套305实现了第一清扫臂301相对于第二清扫臂302之间角度的调整，以实现清扫刷303到躯体1之间距离的调整，从而实现了多个第一清扫组件相对于躯体1旋转圆周半径的调整，以能实现不同管道的清扫，提高本实施方式管道清理机器人的使用范围，经济实用。

其中第一滑套305包括的第一外套3052限定在两第一挡环3051之间，使得第一外套3052相对于第一内套3050只具有圆周旋转运动，即当旋转驱动组件带动多个第一清扫组件相对于躯体1旋转时，第一外套3052相对于第一内套3050旋转。本实施方式中第一直线驱动组件304驱动第一内套3050移动时，即第一内套3050相对于躯体1移动，以实现第一清扫臂301相对于第二清扫臂302之间角度的调整。

本实施方式优选地，所述躯体1上设有第一轴套111，第一内套3050外套于第一轴套111上，从而第一内套3050在第一轴套111上移动；当使用一段时间后，由于滑动摩擦使得第一内套3050和第一轴套111之间的间隙增大至超过允许误差范围时，只需更换第一轴套111即可，无需整体更换躯体，大大节约使用成本。其中第一轴套111上设有与第一键条3042配合的第一开口槽。

本实施方式进一步优选地，所述第一直线驱动组件304包括第一电机3040、第一主动齿轮3041、设于所述第一键条3042上的第一齿条30420，所述第一电机3040安装于所述躯体1上，所述第一主动齿轮3041安装于所述第一电机3040上，所述第一主动齿轮3041与所述第一齿条30420相啮合。本实施方式中第一电机3040通过第一支架3043安装于躯体1上，当躯体1上设有第一轴套111时，第一支架3043安装于第一轴套111上。工作时，第一电机3040启动，以驱动第一主动齿轮3041旋转，带动第一齿条30420移动，从而第一键条3042和第一内套3050相对于躯体1移动，即第一滑套305在躯体1移动，从而实现第一清扫臂301相对于第二清扫臂302之间角度的调整。

本实施方式进一步优选地，所述行走驱动机构2包括多个行走组件，所述行走组件包括第一行走臂20、第二行走臂21和内置电机的驱动轮22，所述第一行走臂20和第二行走臂21的一端均与所述内置电机的驱动轮22转动连接，所述第一行走臂20和第二行走臂21的另一端均与所述躯体1转动连接，且所述第一行走臂20和第二行走臂21之间呈V型结构，多个所述行走组件沿圆周均布设置于所述躯体1上。本实施方式中行走组件的数量为三个。本实施方式使用时，内置电机的驱动轮22与管道内壁接触，或者大部分内置电机的驱动轮22与管道内壁接触，内置电机的驱动轮22启动时，带动管道清理机器人在管道内行走。其中第一行走臂20和第二行走臂21之间呈V型结构，以保证行走驱动机构2的结构强度和使用寿命。

本实施方式进一步优选地，所述行走驱动机构2还包括第二直线驱动组件23和第二滑套24，所述第二滑套24包括第二内套、设于所述第二内套两端的两第二挡环、外套于所述第二内套上的第二外套，所述第二外套位于两所述第二挡环之间；多个所述第一行走臂20的另一端均与所述第二外套转动连接，所述第二内套通过第二键条外套于所述躯体1上，所述第二直线驱动组件23安装于所述躯体1上，且所述第二直线驱动组件23与所述第二内套相连接，所述第二直线驱动组件23驱动所述第二滑套24和第二键条在所述躯体1上移动。其中躯体1设有第二键条安装的第二键槽101，对应第二内套上设有与第二键条相配合安装的键槽，第二内套与第二键条连接成一体，使得第二内套和第二键条相对于躯体1的第二键槽101移动。第二滑套24包括的第二外套限定在两第二挡环之间。本实施方式第二直线驱动组件23和第二滑套24的结构及工作原理同第一直线驱动组件304和第一滑套305，因此参考图5即可，行走驱动机构2上对应第二直线驱动组件23和第二滑套24的具体结构图不再提供。

本实施方式中通过第二直线驱动组件23和第二滑套24实现了第一行走臂20相对于第二行走臂21之间角度的调整，以实现内置电机的驱动轮22到躯体1之间距离的调整。以当清扫不同管道时，调整第一行走臂20相对于第二行走臂21之间的角度，以调节内置电机的驱动轮22到躯体1的之间距离，保证行走驱动机构2能稳定有效地在管道内行走。

本实施方式优选地，所述躯体1上设有第二轴套，第二内套外套于第二轴套上，从而第二内套在第二轴套上移动；当使用一段时间后，由于滑动摩擦使得第二内套和第二轴套之间的间隙增大至超过允许误差范围时，只需更换第二轴套即可，无需整体更换躯体，大大节约使用成本。其中第二轴套上设有与第二键条配合的第二开口槽。此第二轴套的设置同第一轴套，参考图5即可。

本实施方式进一步优选地，所述第二直线驱动组件23包括第二电机、第二主动齿轮、设于所述第二键条上的第二齿条，所述第二电机安装于所述躯体1上，所述第二主动齿轮安装于所述第二电机上，所述第二主动齿轮与所述第二齿条相啮合。本实施方式中第二电机通过第二支架安装于躯体1上。当躯体上设有第二轴套时，第二支架安装于第二轴套上。工作时，第二电机启动，以驱动第二主动齿轮旋转，从而第二键条和第二内套相对于躯体1移动，即第二滑套24在躯体1移动，从而实现第一行走臂20相对于第二行走臂21之间角度的调整。此第二直线驱动组件23的结构和原理同第一直线驱动组件304，参考图5即可。

本实施方式进一步优选地，所述行走驱动机构2还包括固定套25，多个所述第二行走臂21的另一端均与所述固定套25转动连接，所述固定套25通过第三键条外套于所述躯体1上。

本实施方式进一步优选地，所述杂质回收机构4包括第一固定板40、第二固定板41、橡胶块42和吸尘组件，第一固定板40和第二固定板41相间安装于所述躯体1上，所述第二固定板41沿圆周均布设有多个所述橡胶块42，所述吸尘组件安装于所述第一固定板40和第二固定板41上。使用时，橡胶块42与管道内壁贴合，第一固定板40的尺寸小于管道的内径，清扫机构3清扫形成的垃圾聚集在第一固定板40和第二固定板41之间，通过吸尘组件进行清扫垃圾的收集。其中相邻橡胶块42之间可以设置一定间隙，此间隙大小根据实际工况而定，以防止第一固定板40和第二固定板41之间聚集垃圾量太多而导致压力过大而压损橡胶块42，间隙起到一定压力释放的作用。

本实施方式进一步优选地，所述吸尘组件包括多孔吸尘管430、中空吸尘盘431、总吸尘管432和吸尘器主机（图中未画出），多个所述多孔吸尘管430圆周均布设于所述第一固定板40和第二固定板41之间，多个所述多孔吸尘管430与所述中空吸尘盘431相连接，所述中空吸尘盘431通过所述总吸尘管432与所述吸尘器主机相连接。使用时，吸尘器主机位于管道外部，吸尘器主机启动，以通过多个多孔吸尘管430快速吸附聚集在第一固定板40和第二固定板41之间的垃圾，并依次经中空吸尘盘431和总吸尘管432收集到吸尘器主机内，使用相当方便。本实施方式中吸尘器主机的原理及结构同现有市面售卖的吸尘器，以降低研发成本。

本实施方式进一步优选地，所述躯体1包括第一段子躯体10、第二段子躯体11、第三段子躯体12、第一万向接头13和第二万向接头14，所述第一段子躯体10通过所述第一万向接头13与所述第二段子躯体11转动连接，所述第二段子躯体11通过所述第二万向接头14与所述第三段子躯体12转动连接；两所述行走驱动机构2分别安装于所述第一段子躯体10和第三段子躯体12上，所述清扫机构3安装于所述第二段子躯体11上，所述杂质回收机构4安装于所述第三段子躯体12上。在第一万向接头13和第二万向接头14的作用下，实现了第一段子躯体10、第二段子躯体11和第三段子躯体12之间角度的调整，使得本实施方式的管道清理机器人能适用于弯管道的清理，而不仅限于直管道的清理，有效提高了本实施方式的使用范围，经济实用。

本实施方式中，第一固定板40安装于第二万向接头14处，且第二固定板41通过第三万向接头15安装于第三段子躯体12上，以方便第一固定板40和第二固定板41跟随管道的角度变换而跟踪变换。

本实施方式进一步优选地，所述清扫机构3还包括旋转套306和限位环307，所述限位环307固定外套于所述躯体1上，所述旋转套306转动外套于所述躯体1上，所述限位环307用于所述旋转套306的轴向限位；所述旋转套306包括套体3060、与所述套体3060相连接的第一旋转被动齿轮3061；多个所述第二清扫臂302的另一端均与所述套体3060转动连接。对应所述旋转驱动组件的结构形式如下：

一、所述旋转驱动组件包括旋转驱动电机（图中未画出）和第一旋转驱动齿轮320；所述旋转驱动电机安装于所述躯体1上，所述第一旋转驱动齿轮320安装于所述旋转驱动电机上，所述第一旋转驱动齿轮320与所述第一旋转被动齿轮3061相啮合。其中旋转驱动电机通过第三支架（图中未画出）安装于躯体1上。使用时，旋转驱动电机启动，第一旋转驱动齿轮320旋转并带动第一旋转被动齿轮3061旋转，从而带动旋转套306旋转，从而带动多个第二清扫臂302相对于躯体1旋转，即带动多个第一清扫组件相对于躯体1旋转。

二、所述旋转驱动组件包括第一旋转驱动电机327、钢绞线328、驱动芯轴324、拨动轮326、传动轴321、第一旋转驱动齿轮320；多个所述第二清扫臂302的另一端均与所述套体3060转动连接；所述第二段子躯体11、第二万向接头14和第三段子躯体12内设有连通的过线孔113；所述驱动芯轴324转动安装于所述第二段子躯体11内；所述驱动芯轴324上沿圆周均布设有多个拨动轴325，所述传动轴321转动安装于所述第二段子躯体11上，且所述传动轴321的两端分别连接有所述拨动轮326和第一旋转驱动齿轮320，所述拨动轮326位于所述第二段子躯体11内，且所述拨动轮326上沿圆周均布设有多个拨动孔3260，所述拨动孔3260与所述拨动轴325相配合，所述第一旋转驱动齿轮320位于所述第二段子躯体11的外部，且所述第一旋转驱动齿轮320与所述第一旋转被动齿轮3061相啮合。第一旋转驱动电机327与中空吸尘盘431相连接。

第二种旋转驱动组件的工作原理如下：

第一旋转驱动电机327启动，以带动第二段子躯体11、第二万向接头14和第三段子躯体12内的钢绞线328旋转，钢绞线328旋转带动驱动芯轴324旋转，驱动芯轴324旋转带动其上的多个拨动轴325旋转，拨动轴325旋转的过程中，不断与拨动轮326上的拨动孔3260配合，从而驱动拨动轮326旋转，拨动轮326旋转，对应的带动传动轴321和第一旋转驱动齿轮320旋转，第一旋转驱动齿轮320旋转，从而带动第一旋转被动齿轮3061旋转，即带动旋转套306旋转，旋转套306旋转，从而带动多个第二清扫臂302相对于躯体1旋转，即带动多个第一清扫组件相对于躯体1旋转。本实施方式钢绞线328的设计，使得第二段子躯体11、第二万向接头14和第三段子躯体12之间不管是成直线状态，还是弯曲状态，钢绞线328都能将第一旋转驱动电机327的动力有效传递至驱动芯轴324上。

本实施方式第二种旋转驱动组件具体地还包括安装座322、固定座323，其中第二段子躯体11上设有安装槽112，安装槽112与过线孔113相通，安装座322安装于安装槽112处，且安装座322的两端均设有固定座323，驱动芯轴324的两端分别转动安装于两固定座323上。

本实施方式进一步优选地，所述清扫机构3还包括第二清扫组件，所述第二清扫组件包括旋转盘310和多个清扫盘311，所述旋转盘310包括盘体3101、与所述盘体3101相连接的第二旋转被动齿轮3102；所述旋转盘310外套于所述躯体1上，多个所述清扫盘311圆周均布设于所述盘体3101上；所述第一旋转驱动齿轮320位于所述第一旋转被动齿轮3061和第二旋转被动齿轮3102之间，且所述第一旋转驱动齿轮320与所述第二旋转被动齿轮3102相啮合。

本实施方式第二清扫组件工作原理如下：

第一旋转驱动齿轮320旋转，带动第二旋转被动齿轮3102旋转，从而带动旋转盘310旋转，旋转盘310旋转带动旋转盘310上的多个清扫盘311旋转，以在清扫盘311的作用下，进一步实现管道的清理，特别是顽固附着物的清理。本实施方式在第一清扫组件和第二清扫组件的共同作用下，使得管道清理更彻底，管道清理更干净。

本实施方式进一步优选地，所述第二清扫组件还包括开合调节组件312，所述开合调节组件312包括第二旋转驱动电机3120、第二旋转驱动齿轮3121、第三旋转被动齿轮3122，所述盘体3101包括第一子盘体31011和第二子盘体31010，所述第一子盘体31011和第二子盘体31010之间夹多个所述清扫盘311，所述第一子盘体31011与所述第二旋转被动齿轮3102相连接，所述第三旋转被动齿轮3122外套于所述躯体1上，且所述第三旋转被动齿轮3122与所述第二子盘体31010相连接，所述第二旋转驱动电机3120通过轴套3123转动安装于所述躯体1上，其中轴套3123与第三旋转被动齿轮3122相连接成一体，所述第二旋转驱动齿轮3121安装于所述第二旋转驱动电机3120上，所述第二旋转驱动齿轮3121与所述第三旋转被动齿轮3122相啮合；所述第二子盘体31010沿圆周均布设有多个与所述清扫盘311数量相同的腰圆孔31010-1；所述清扫盘311一端的一边与所述第一子盘体31011转动连接，另一边设有销轴31012，且所述销轴31012插入至所述第二子盘体31010的腰圆孔31010-1内。

工作时，第一旋转驱动齿轮320带动第二旋转被动齿轮3102旋转，从而带动旋转盘310旋转，旋转盘310旋转带动旋转盘310上的多个清扫盘311旋转，同时带动开合调节组件312相对于躯体1旋转，第二旋转驱动电机3120、第二旋转驱动齿轮3121同轴套3123一起相对于躯体1旋转，实现第二清扫组件相对于躯体1的旋转运动。当需调节多个清扫盘311相对于躯体1的圆周旋转半径时，第二旋转驱动电机3120启动，带动第二旋转驱动齿轮3121旋转，从而带动第三旋转被动齿轮3122旋转，第三旋转被动齿轮3122旋转带动第二子盘体31010相对于躯体1旋转，从而销轴31012在腰圆孔31010-1内移动，以实现多个清扫盘311相对于躯体1圆周旋转半径的调节，以适用于不同管道的清理，使用灵活方便。

本实施方式第一清扫组件和第二清扫组件采用同一旋转驱动组件进行驱动，有效节约能耗，同时提高了结构的紧凑性。

本实施方式优选地，所述清扫盘311上设有减重孔3110。此减重孔3110在保证清扫盘311结构强度的情况下，进一步减轻清扫盘311的重量，以降低第二清扫组件运行时的能耗。

本实施方式进一步地，所述管道清理机器人还包括检测机构5，所述检测机构5包括安装于所述躯体1另一端的壳体、安装于所述壳体内的摄像头、PLC控制器和无线发射模块，还包括位于管道外的监测终端，通过摄像头检测管道内的清理情况，PLC控制器将监测情况通过无线发射模块发射至监测终端，通过监测终端以能清楚地知道管道清理情况，从而以方便远程控制管道清理机器人工作。具体地，第一段子躯体10上设有第四万向接头16，第一子段躯体10通过第四万向接头16与检测机构5包括的壳体转动连接。

需要说明的是，在本文中，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。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种管道清理机器人，其特征在于，包括行走驱动机构、清扫机构、杂质回收机构和躯体，所述躯体的两端均安装有所述行走驱动机构，所述躯体的一端安装有所述杂质回收机构；所述躯体的中间安装有所述清扫机构；

所述清扫机构包括旋转驱动组件和多个第一清扫组件，所述第一清扫组件包括清扫刷、第一清扫臂和第二清扫臂，所述第一清扫臂和第二清扫臂的一端均与所述清扫刷转动连接，所述第一清扫臂和第二清扫臂的另一端均与所述躯体转动连接，且所述第一清扫臂和第二清扫臂之间呈V型结构，多个所述第一清扫组件沿圆周均布设置于所述躯体上；

所述旋转驱动组件安装于所述躯体上，所述旋转驱动组件与所述第一清扫组件相连接，所述旋转驱动组件驱动多个所述第一清扫组件相对于所述躯体做旋转运动；

所述清扫机构还包括第一直线驱动组件和第一滑套，所述第一滑套包括第一内套、设于所述第一内套两端的两第一挡环、外套于所述第一内套上的第一外套，所述第一外套位于两所述第一挡环之间；多个所述第一清扫臂的另一端均与所述第一外套转动连接，所述第一内套通过第一键条外套于所述躯体上，所述第一直线驱动组件安装于所述躯体上，且所述第一直线驱动组件与所述第一内套相连接，所述第一直线驱动组件驱动所述第一滑套和第一键条在所述躯体上移动。

2.根据权利要求1所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述第一直线驱动组件包括第一电机、第一主动齿轮、设于所述第一键条上的第一齿条，所述第一电机安装于所述躯体上，所述第一主动齿轮安装于所述第一电机上，所述第一主动齿轮与所述第一齿条相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述行走驱动机构包括多个行走组件，所述行走组件包括第一行走臂、第二行走臂和内置电机的驱动轮，所述第一行走臂和第二行走臂的一端均与所述内置电机的驱动轮转动连接，所述第一行走臂和第二行走臂的另一端均与所述躯体转动连接，且所述第一行走臂和第二行走臂之间呈V型结构，多个所述行走组件沿圆周均布设置于所述躯体上。

4.根据权利要求3所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述行走驱动机构还包括第二直线驱动组件和第二滑套，所述第二滑套包括第二内套、设于所述第二内套两端的两第二挡环、外套于所述第二内套上的第二外套，所述第二外套位于两所述第二挡环之间；多个所述第一行走臂的另一端均与所述第二外套转动连接，所述第二内套通过第二键条外套于所述躯体上，所述第二直线驱动组件安装于所述躯体上，且所述第二直线驱动组件与所述第二内套相连接，所述第二直线驱动组件驱动所述第二滑套和第二键条在所述躯体上移动。

5.根据权利要求4所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述第二直线驱动组件包括第二电机、第二主动齿轮、设于所述第二键条上的第二齿条，所述第二电机安装于所述躯体上，所述第二主动齿轮安装于所述第二电机上，所述第二主动齿轮与所述第二齿条相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述杂质回收机构包括第一固定板、第二固定板、橡胶块和吸尘组件，第一固定板和第二固定板相间安装于所述躯体上，所述第二固定板沿圆周均布设有多个所述橡胶块，所述吸尘组件安装于所述第一固定板和第二固定板上。

7.根据权利要求1所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述躯体包括第一段子躯体、第二段子躯体、第三段子躯体、第一万向接头和第二万向接头，所述第一段子躯体通过所述第一万向接头与所述第二段子躯体转动连接，所述第二段子躯体通过所述第二万向接头与所述第三段子躯体转动连接；两所述行走驱动机构分别安装于所述第一段子躯体和第三段子躯体上，所述清扫机构安装于所述第二段子躯体上，所述杂质回收机构安装于所述第三段子躯体上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述清扫机构还包括旋转套和限位环，所述限位环固定外套于所述躯体上，所述旋转套转动外套于所述躯体上，所述限位环用于所述旋转套的轴向限位；所述旋转套包括套体、与所述套体相连接的第一旋转被动齿轮；多个所述第二清扫臂的另一端均与所述套体转动连接；

所述旋转驱动组件包括旋转驱动电机和第一旋转驱动齿轮；所述旋转驱动电机安装于所述躯体上，所述第一旋转驱动齿轮安装于所述旋转驱动电机上，所述第一旋转驱动齿轮与所述第一旋转被动齿轮相啮合。

9.根据权利要求7所述的一种管道清理机器人，其特征在于，所述清扫机构还包括旋转套和限位环，所述限位环固定外套于所述躯体上，所述旋转套转动外套于所述躯体上，所述限位环用于所述旋转套的轴向限位；所述旋转套包括套体、与所述套体相连接的第一旋转被动齿轮；

所述旋转驱动组件包括第一旋转驱动电机、钢绞线、驱动芯轴、拨动轮、传动轴、第一旋转驱动齿轮；多个所述第二清扫臂的另一端均与所述套体转动连接；所述第二段子躯体、第二万向接头和第三段子躯体内设有连通的过线孔；所述驱动芯轴转动安装于所述第二段子躯体内；

所述驱动芯轴上沿圆周均布设有多个拨动轴，所述传动轴转动安装于所述第二段子躯体上，且所述传动轴的两端分别连接有所述拨动轮和第一旋转驱动齿轮，所述拨动轮位于所述第二段子躯体内，且所述拨动轮上沿圆周均布设有多个拨动孔，所述拨动孔与所述拨动轴相配合，所述第一旋转驱动齿轮位于所述第二段子躯体的外部，且所述第一旋转驱动齿轮与所述第一旋转被动齿轮相啮合。

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