[發(fā)明專利]一種清淤機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210871780.1
• 申請日: 2022-07-22
• 公開（公告）號: CN115710946A
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 曹衍龍;王立忠;王明瑞;馬孝林;黃芳;王敬;王振;王浩丞
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E02F5/28
• 分類號: E02F5/28;E02F3/88;E02F3/90;E02F3/92;E02F7/00;E02F7/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 楊東煒

一種清淤機器人，包括：機架，機架上設有遷移機構、清淤機具和控制系統(tǒng)；遷移機構設于于機架之下，清淤機具設置于機架前端；遷移機構實現(xiàn)設備從一處移動到另一處；清淤機具實現(xiàn)淤積土和、或原狀土的破碎、聚攏以及從當前區(qū)域清除；控制系統(tǒng)對遷移機構和清淤機構發(fā)送控制指令、并控制其作業(yè)；清淤機器人的機架底部離地高度與清淤機器人高度的比值為0.06～0.12。清淤機器人既有足夠的越障高度，又提升機器人在淤積土或原狀土的環(huán)境下的防淤陷性能。本發(fā)明能夠潛入水底進行清淤作業(yè)，并且，能夠靈巧的進入諸如碼頭群樁等狹窄空間，穩(wěn)定進行清淤作業(yè)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種清淤機器人。

背景技術

近年來，大型港口高樁碼頭后方回淤問題愈發(fā)嚴重，泥面淤積高度逐年升高。同時為了滿足大型船舶靠泊水深不斷增大的需求，碼頭前沿定期浚深，導致碼頭樁基前后泥面高差不斷增大，引起樁基損傷斷裂，存在嚴重安全隱患。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，浙江沿海萬噸級以上港口碼頭均采用高樁梁板式碼頭結(jié)構型式。通過對浙江沿海百余個高樁碼頭泊位后方回淤情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約90％的碼頭存在碼頭下方及后方嚴重淤積問題，其中部分碼頭后沿最大淤高已達15.5m，水下岸坡坡比接近1:2，為碼頭安全運營帶來嚴重安全隱患。

目前針對碼頭后方清淤減載研究瓶頸問題主要體現(xiàn)在兩個方面：一是由于高樁碼頭下方樁基排列密集、后方水域狹窄、水深有限，傳統(tǒng)的疏浚施工設施因尺寸及水深限制，無法進入碼頭后方進行清淤作業(yè)；二是傳統(tǒng)清淤技術存在需對施工船改造、成本高、效率低、疏浚后碼頭后方回淤加劇等問題，清淤減載效果不佳。

目前關于港口碼頭清淤減載技術研究主要是針對碼頭前沿、港池和航道展開，在碼頭前沿水域和航道疏浚過程中，主要采用傳統(tǒng)的射流清淤船、鏈斗式挖泥船、鏟斗式挖泥船、抓斗式挖泥船、絞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、氣動沖淤法等清淤方式，多采用人工作業(yè)方式，難以實現(xiàn)在碼頭后方淺窄水域和灘涂上自主行走。此外，在碼頭后方區(qū)域，由于高樁碼頭下方群樁密布，狹窄水域空間內(nèi)傳統(tǒng)的挖泥船和清淤船受限于自身尺寸，無法進入碼頭后方進行清淤作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

隨著我國港口建設體量的高速發(fā)展，大批新建碼頭及泊位以快速投入運營。同時，由于碼頭附近土體長時間淤積導致碼頭結(jié)構安全性能降低，而港口高樁碼頭下方存在密集群樁，在時間因素下，受潮汐、風浪挾泥或碼頭靠泊升級等影響，需要對碼頭下方和碼頭后方的淤積土和原狀土進行清理施工，由于空間狹窄，現(xiàn)有的大中型成熟挖泥設備無法進行作業(yè)。目前，此類清淤工程主要采用泥漿泵直吸和以人工高壓水槍沖刷的方式實施，工效低下、安全隱患大、質(zhì)量控制度差。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠潛入水底進行清淤作業(yè)，并且，能夠進入諸如碼頭群樁等狹窄空間進行清淤作業(yè)的靈巧的清淤機器人。

本發(fā)明采用的技術方案是：一種清淤機器人，包括：機架，機架上設有遷移機構、清淤機具和控制系統(tǒng)；遷移機構設于于機架之下，清淤機具設置于機架前端；

遷移機構實現(xiàn)設備從一處移動到另一處；

清淤機具實現(xiàn)淤積土和、或原狀土的破碎、聚攏以及從當前區(qū)域清除；

控制系統(tǒng)對遷移機構和清淤機構發(fā)送控制指令、并控制其作業(yè)；

清淤機器人的機架底部離地高度與清淤機器人高度的比值為0.06～0.12。清淤機器人既有足夠的越障高度，又提升機器人在淤積土或原狀土的環(huán)境下的防淤陷性能。

進一步，機架的左右兩側(cè)分別設有遷移機構安裝部，機架的前端為清淤機具安裝部；清淤機具安裝部上設有可動支臂和固定支臂，可動支臂在固定支臂之上；

可動支臂包括第一支臂和第一支臂座，第一支臂座與清淤機具安裝部固定，第一支臂一端與第一支臂座相連、第一支臂相對第一支臂座具有轉(zhuǎn)動自由度，第一支臂的另一端與清淤機具相連，第一支臂相對清淤機具具有轉(zhuǎn)動自由度，第一支臂具有第一臂和第二臂，第一臂與第二臂能相對運動完成第一支臂的伸縮；