[發明專利]一種自適應空調管道清洗機器人及其管道清洗方法

有效

• 申請號: 202110459552.9
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113210372B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 李志華;余鎮;石宏雨;樊志華
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B08B9/051
• 分類號: B08B9/051;B08B13/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

本發明公開了一種自適應空調管道清洗機器人及其管道清洗方法，包括清洗裝置、前轉向裝置、轉向關節和后驅動裝置；前轉向裝置包括前置攝像頭、壓力傳感器和萬向輪組件；轉向關節包括轉向驅動組件和十字架；轉向驅動組件包括轉向架、轉向電機、主動齒輪、中間軸、中間齒輪和從動齒輪；后驅動裝置包括支撐輪組件、后置攝像頭和變位機構；變位機構包括履帶輪機構、擺腿、連接桿、鉸接塊、扁平連桿、雙向絲桿和支承塊。本發明能夠通過轉向關節來先后調節前轉向裝置和后驅動裝置的前進方向，能適用于更小的彎道轉向；萬向輪組件、支撐輪組件和變位機構的徑向尺寸均可調，能更好地適應直徑不同的圓形管道以及矩形管道。

技術領域

本發明涉及清洗機器人技術領域，具體涉及一種自適應空調管道清洗機器人及其管道清洗方法。

背景技術

隨著社會的進步，中央空調在公共場所越加普及，成為人們工作和生活不可缺少設備。然而中央空調通風管道的積塵不能得到及時清洗而引起的空氣污染對人體健康有著極大危害；另外嚴重不潔的空調風管還會引起制冷效果的下降，造成大量的能源浪費。各種大樓中央空調通風管路復雜，有大口徑和小口徑的支管，管道截面有矩形管和圓形管，內部清洗極為不方便，清洗難度大。因此，需要一種適應性廣泛且能對多種不同類型管道進行清洗的機器人。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種自適應空調管道清洗機器人及其管道清洗方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術解決方案為：

本發明一種自適應空調管道清洗機器人，包括機殼A、清洗裝置、前轉向裝置、轉向關節和后驅動裝置；所述的清洗裝置置于機殼A前部，前轉向裝置置于機殼A側部；所述的前轉向裝置包括前置攝像頭、壓力傳感器A和萬向輪組件；所述的前置攝像頭固定在機殼A頂部，前置攝像頭的信號輸出端接控制器；所述的萬向輪組件包括內置電缸、導向套管和萬向輪；內置電缸的缸體與機殼A固定；導向套管與內置電缸的推桿固定；內置電缸由控制器控制；萬向輪的輪架與導向套管固定；萬向輪組件設有沿周向均布的三個，其中一個萬向輪組件中，導向套管與內置電缸的推桿之間設有壓力傳感器A，壓力傳感器A的信號輸出端接控制器。

所述的轉向關節包括轉向驅動組件和十字架；所述的轉向驅動組件包括轉向架、轉向電機、主動齒輪、中間軸、中間齒輪和從動齒輪。轉向電機的底座固定在轉向架上，主動齒輪固定在轉向電機的輸出軸上；轉向電機由控制器控制；中間軸與轉向架構成轉動副，中間齒輪固定在中間軸上；中間齒輪同時與主動齒輪和從動齒輪嚙合；轉向驅動組件設有兩個，兩個轉向驅動組件的轉向架與十字架的其中兩個相鄰軸段分別構成轉動副，兩個轉向驅動組件的從動齒輪與十字架的另兩根相鄰軸段分別固定。

所述的后驅動裝置包括機殼B、支撐輪組件、后置攝像頭和變位機構；所述的后置攝像頭固定在機殼B頂部；所述的支撐輪組件也包括內置電缸和導向套管，還包括支撐軸和支撐輪；支撐輪組件中內置電缸的缸體固定在機殼B頂部；支撐輪組件中內置電缸的推桿與支撐輪組件的導向套管固定；支撐軸與支撐輪組件的導向套管構成轉動副，且支撐軸兩端均固定有支撐輪；所述的變位機構包括履帶輪機構、擺腿、連接桿、鉸接塊A、扁平連桿、鉸接塊B、雙向絲桿和支承塊；所述的支承塊固定在機殼B底部；所述的雙向絲桿與支承塊構成轉動副，并由旋轉電機驅動；旋轉電機由控制器控制；雙向絲桿兩端不同旋向的螺紋與兩塊鉸接塊B開設的螺紋孔分別構成螺旋副；鉸接塊B的兩側與兩根扁平連桿的一端分別鉸接；兩塊鉸接塊B同一側的其中兩根扁平連桿另一端與一塊鉸接塊A的兩個不同鉸接位鉸接；兩塊鉸接塊B另一側的兩根扁平連桿另一端與另一塊鉸接塊A的兩個不同鉸接位鉸接；每個鉸接塊B通過一根連接桿與兩個擺腿固定；一個履帶輪機構的框架與一側的兩個擺腿均鉸接，且鉸接軸上套有扭簧；其中一根鉸接軸上設有扭矩傳感器，扭矩傳感器的信號輸出端與控制器連接；另一個履帶輪機構的框架與另一側的兩個擺腿均鉸接，且鉸接軸上套有扭簧；履帶輪機構的其中一個帶輪由驅動電機驅動；驅動電機由控制器控制。

優選地，所述機殼A的底部兩側均設有斜面，兩個斜面處各設置一個萬向輪組件。