自主式管道清淤机器人研究.pdf

2015年 8月 机床与液压 Aug．2015 第43卷 第 15期 MACHINE T00L HYDRAULICS Vo1．43No．15 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．15．012 自主式管道清淤机器人的研究 李成群，么鸿鹏，张净霞 (河北联合大学机械工程学院，河北唐山063000) 摘要：提出了一种 自主式管道清淤机器人，介绍了该机器人的工作原理及各组成部分的结构和功能。该机器人采用轮 式行走机构和同步带传动机构，蓄电池供电和电机驱动 ，无线通讯和PLC控制。自主式管道清淤机器人的研究提高了排水 管道清淤的效率和管道清淤作业的自动化水平。 ． 关键词：自主式清淤机器人；控制系统 中图分类号：TP24 文献标志码 ：A 文章编号：1001-3881(2015)15-051—2 Researchon theAutonomousDrainageDredgingRobot LIChengqun，YAO Hongpeng，ZHANGJingxia (SchoolofMechanicalEngineering，HebeiUnitedUniversity，TangshanHebei063000，China) Abstract：Anautonomousdrainagedredgingrobotwasputforward，theworkingprincipleandthestructures，operationprinci— pal，componentsoftherobotwereintroduced．Therobotwascomposedofwheelrunningmechanism ，timing-belttransmission，stor- agebatterypowersupply，motordriving，wirelesscommunicationnadthePLCcontroltechnology．Thestudyoftheautonomousdrain— agedredgingrobotimproveshteefficiencyofdredgingandautomationlevelofDrainageworking． Keywords：Autonomousdrainagedredgingrobot；Controlsystem 0 前言 该机器人的工作原理如图1所示。操作人员在地 人们生活的城市 ，每天都会发生排水管道淤积、 面远程无线控制 ，电机通过减速器和联轴器连接同步 堵塞的问题，每年国家都会拿出大量的人力、财力和 带传动机构，把力矩传递给清淤斗，清淤斗翻转实现 物力进行城市排水管道的更新和维护，排水管道的清 清淤功能。根据管道内淤泥沉积的不同厚度 ，操作人 淤疏通问题已成为政府部门的棘手问题。目前，国内 员发出指令控制清淤斗底端插入不同厚度的淤泥中。 在进行排水管道的清淤疏通时，常采用绞车清淤法和 减速器有反向自锁功能，把清淤斗锁定在当前位置不 水力清淤法。绞车清淤法是我国各地普遍应用的一种 发生反方向翻转 ，机器人 自主后退完成管道内不同厚 方法，但是这种方法需要人工进行穿缆。管道内的环 度的淤泥的清理工作。 境非常恶劣，给工人的穿缆工作带来极大的不便，危 害工人的健康甚至生命。水力清淤法适用于小直径的 下水管道 ，但是需要干净水、设备昂贵、清淤作业成 本高 卜。 因此 ，在疏通排水管道的过程中，如果采用机器 人去疏通排水管道 ，将会大大改善当前的弊端。文中 所介绍的自主式管道清淤机器人 ，采用一种新型机械 结构，独立 自主地在管道内部完成清淤作业 ，为更有 效地完成排水管道的清淤疏通工作提供了一种解决方