一种公路排水沟清理智能机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种公路排水沟清理智能机器人，包括履带行走装置、轮式行走装置、电动转台、Stewart并联机构和清理装置；所述的轮式行走装置数量为四，且轮式行走装置分别对称布置在履带行走装置左右两侧，电动转台位于履带行走装置上端中心位置处，且电动转台与履带行走装置固连，Stewart并联机构位于电动转台与清理装置之间，且Stewart并联机构下端与电动转台相连接，Stewart并联机构上端与清理装置相连接。本发明专利技术可对公路两边的排水沟进行清理疏通作业，且自由度调节灵活、智能化程度高、清理疏通效率高，解决了现在人工清理疏通劳动量大、效率低和成本高等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及沟渠清理领域，具体的说是一种公路排水沟清理智能机器人。
技术介绍
随着社会经济的发展，城市建设、交通建设和水利建设等民生工程越来越受到社会各界的关注，政府对这些方面的投入也越来越大，此方面的工程建设也是遍地开花，随处可见，但是城市建设、交通建设和水利建设等民生工程中都会涉及到一块，那就是排水系统的布置预留以及建设，比如公路、高速路、市政工程、园林、人行道、路面路基、建筑房屋、城市交通道路等等工程中都会涉及到排水沟、边沟、截水沟、明沟、干沟、污水沟等等沟渠，沟渠的作用主要用于雨水天气和平时生活工业用水的排放；但是，由于时常垃圾的乱扔、排水时泥土的累积、涝渣的过滤堆积等原因经常性的造成沟渠堵塞，因此，对于这些沟渠需要定期进行清理疏通的日常维护，但是，目前多采用人工使用铲锹进行清理疏通作业，占用了大量的劳动力，且清理疏通工程量大，成本高，效率低，除此之外，由于时常弯腰进行清理疏通作业，容易导致工人腰椎颈椎等关节性疾病。鉴于此，本专利技术提供了一种公路排水沟清理智能机器人。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种公路排水沟清理智能机器人。本专利技术所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。一种公路排水沟清理智能机器人，包括履带行走装置、轮式行走装置、电动转台、Stewart并联机构和清理装置；所述的轮式行走装置数量为四，且轮式行走装置分别对称布置在履带行走装置左右两侧，电动转台位于履带行走装置上端中心位置处，且电动转台与履带行走装置固连，Stewart并联机构位于电动转台与清理装置之间，且Stewart并联机构下端与电动转台相连接，Stewart并联机构上端与清理装置相连接。所述的履带行走装置包括底盘、驱动电机、驱动轴、行走带轮、锁紧扣和行走履带，且驱动电机、锁紧扣和行走履带的数量均为二，驱动轴和行走带轮数量为四；所述的底盘呈矩形结构，底盘前后两端分别开设有安装槽，驱动电机分别固定在底盘前后两侧的安装槽内，且驱动电机采用双轴同步输出电机，驱动轴一端与驱动电机输出轴相连接，驱动轴另一端与行走带轮相连接，且驱动轴与行走带轮之间通过锁紧扣进行固定，行走履带两端分别绕套在行走带轮上，且行走履带外侧均匀设置有半圆形防滑条。作为本专利技术的进一步改进，所述的轮式行走装置包括行走固定板、行走滑轨、行走滑块、行走耳座、一号转轴、行走支架、二号转轴、行走支撑杆、转动块、行走电机、行走电机架、行走轴和行走转轮；所述的行走滑轨固定在行走固定板下端面上，行走滑块安装在行走滑轨上，且行走滑块上端为凹型结构，行走滑块下端为倒立的U型结构，行走耳座位于行走滑轨后端位置处，且行走耳座与行走固定板固连，行走支架上端通过一号转轴与行走耳座相连接，行走支架中部位置处设置有行走连接杆，行走支撑杆一端通过二号转轴与行走滑块下端相连接，行走支撑杆另一端通过转动块与行走支架中部的行走连接杆相连接，且行走支撑杆为气动可伸缩式结构，行走电机通过行走电机架固定在行走支架外侧壁上，且行走电机主轴与行走轴相连接，行走轴两端分别固定在行走支架下端的左右内侧壁上，行走转轮安装在行走轴中部位置处。本专利技术行进时，当在平坦路面行走时，通过行走滑块在行走滑轨上的向外侧运动带动行走支撑杆逆时针向外侧伸展运动，且行走支撑杆与行走支架联动，从而带动行走支架以一号转轴为旋转中心进行逆时针向外侧旋转运动，当行走转轮接触地面上，整个履带行走装置与地面进行分离，处于被抬空状态，同时通过行走电机带动行走转轮的转动，实现了轮式行走装置的行走移动，且行走速度快，克服了履带行走装置行走速度慢的问题；当遇到坑洼地面时，通过行走滑块在行走滑轨上的向内侧运动带动行走支撑杆顺时针向内侧收缩运动，且行走支撑杆与行走支架联动，从而带动行走支架以一号转轴为旋转中心进行顺时针向内侧旋转运动，实现了轮式行走装置的收缩，当行走转轮脱离地面时，整个履带行走装置与地面接触，通过驱动电机的转动带动行走带轮的旋转，从而带动行走履带的运动，履带行走装置主要用于本专利技术的行走、移动和转向，且履带行走装置通过采用履带式结构更加便于坑洼地势地况的行走，使得本专利技术的适用性更强；通过履带行走装置和轮式行走装置的配合转换，提高了本专利技术的行走能力。作为本专利技术的进一步改进，所述的Stewart并联机构包括定平台、动平台、连接座、上球铰链、电动推杆、挡盘座、下球铰链、三角座和限位弹簧；所述的连接座和三角座数量为三，上球铰链、电动推杆、挡盘座和下球铰链的数量均为六，所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，动平台位于定平台正上方，连接座安装在定平台的上端面上，且连接座在定平台上呈正三角形位置布置，三角座安装在动平台下端面上，且连接座和三角座之间的安装位置两两交错，且三角座呈正三角形柱体结构，三角座沿其垂直中心线分别对称设置有倾斜面，倾斜面上开设有与下球铰链下端外螺纹相配合的安装螺纹孔，电动推杆底端通过上球铰链与连接座相连接，电动推杆顶端与挡盘座下端相连接，挡盘座上端与下球铰链一端相连接，下球铰链另一端安装在三角座上，限位弹簧绕套在电动推杆上，且限位弹簧一端与电动推杆相连接，限位弹簧另一端与挡盘座相连接；通过电动推杆的上下伸缩运动，从而带动动平台的上下往复运动，且通过限位弹簧增加了动平台的平稳性，本专利技术采用6-SPS的Stewart并联机构，与串联机构相比刚度大，结构稳定，承载能力强且微动精度高，Stewart并联机构在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动柔性好、运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，将Stewart并联机构应用到本专利技术中，一方面起到了对清理装置方位角度的整体调节，便于本专利技术各种姿态全方位对排水沟清理作业的进行，实现了柔性清理作业的功能，另一方面对清理装置起到了减震的效果，使得清理装置在本专利技术行走颠簸状态下始终处于水平平稳状态，防止抖动性过大对清理装置清理作业产生影响。作为本专利技术的进一步改进，所述的清理装置包括清理转台、从动支座、从动转杆、从动支架、主动转杆、主动支架、主动液压缸、转动销、过渡转杆、主动支座和铲斗；所述的从动支座位于清理转台上端面后侧方，且从动支座与清理转台固连，从动支架底端通过从动转杆固定在从动支座上，且从动支架呈阶梯状结构，从动支架顶端通过主动转杆与主动支架上端相连接，且主动支架采用可伸缩式栅栏状结构，主动支架中部位置处设置有伸缩块，伸缩块底端面上设置有连接耳座，主动液压缸一端与伸缩块底端面上的连接耳座之间通过转动销进行连接，主动液压缸另一端通过过渡转杆安装在主动支座上，主动支座呈U型结构，且主动支座固定在清理转台上端面前侧方，且主动支座、从动支座以及清理转台的圆心位于同一条直线上，铲斗安装在主动支架下端；通过清理转台可以带动整个清理装置在水平面上的转动，通过主动支架的伸缩运动可以调节铲斗伸出的长度，通过主动液压缸的伸缩运动从而调节主动支架在垂直面上的张开角度，且铲斗与主动支架相连，从而实现了铲斗垂直面角度的调节，且清理装置采用平面四连杆运动原理，角度调节快速便捷，联动性好，稳定性强。作为本专利技术的进一步改进，所述的铲斗包括铲斗导槽、移动鄂板、电动伸缩杆、固定圆台、固定铲爪、移动铲爪、导向圆筒和调节圆杆；所述的铲斗导槽横截断面为扇形状空心壳体结构，移动鄂板数量为二，移动鄂板沿铲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种公路排水沟清理智能机器人，其特征在于：包括履带行走装置、轮式行走装置、电动转台、Stewart并联机构和清理装置；所述的轮式行走装置数量为四，且轮式行走装置分别对称布置在履带行走装置左右两侧，电动转台位于履带行走装置上端中心位置处，且电动转台与履带行走装置固连，Stewart并联机构位于电动转台与清理装置之间，且Stewart并联机构下端与电动转台相连接，Stewart并联机构上端与清理装置相连接；其中：所述的轮式行走装置包括行走固定板、行走滑轨、行走滑块、行走耳座、一号转轴、行走支架、二号转轴、行走支撑杆、转动块、行走电机、行走电机架、行走轴和行走转轮；所述的行走滑轨固定在行走固定板下端面上，行走滑块安装在行走滑轨上，且行走滑块上端为凹型结构，行走滑块下端为倒立的U型结构，行走耳座位于行走滑轨后端位置处，且行走耳座与行走固定板固连，行走支架上端通过一号转轴与行走耳座相连接，行走支架中部位置处设置有行走连接杆，行走支撑杆一端通过二号转轴与行走滑块下端相连接，行走支撑杆另一端通过转动块与行走支架中部的行走连接杆相连接，且行走支撑杆为气动可伸缩式结构，行走电机通过行走电机架固定在行走支架外侧壁上，且行走电机主轴与行走轴相连接，行走轴两端分别固定在行走支架下端的左右内侧壁上，行走转轮安装在行走轴中部位置处；所述的Stewart并联机构包括定平台、动平台、连接座、上球铰链、电动推杆、挡盘座、下球铰链、三角座和限位弹簧；所述的连接座和三角座数量为三，上球铰链、电动推杆、挡盘座和下球铰链的数量均为六，所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，动平台位于定平台正上方，连接座安装在定平台的上端面上，且连接座在定平台上呈正三角形位置布置，三角座安装在动平台下端面上，且连接座和三角座之间的安装位置两两交错，且三角座呈正三角形柱体结构，三角座沿其垂直中心线分别对称设置有倾斜面，倾斜面上开设有与下球铰链下端外螺纹相配合的安装螺纹孔，电动推杆底端通过上球铰链与连接座相连接，电动推杆顶端与挡盘座下端相连接，挡盘座上端与下球铰链一端相连接，下球铰链另一端安装在三角座上，限位弹簧绕套在电动推杆上，且限位弹簧一端与电动推杆相连接，限位弹簧另一端与挡盘座相连接；所述的清理装置包括清理转台、从动支座、从动转杆、从动支架、主动转杆、主动支架、主动液压缸、转动销、过渡转杆、主动支座和铲斗；所述的从动支座位于清理转台上端面后侧方，且从动支座与清理转台固连，从动支架底端通过从动转杆固定在从动支座上，且从动支架呈阶梯状结构，从动支架顶端通过主动转杆与主动支架上端相连接，且主动支架采用可伸缩式栅栏状结构，主动支架中部位置处设置有伸缩块，伸缩块底端面上设置有连接耳座，主动液压缸一端与伸缩块底端面上的连接耳座之间通过转动销进行连接，主动液压缸另一端通过过渡转杆安装在主动支座上，主动支座呈U型结构，且主动支座固定在清理转台上端面前侧方，且主动支座、从动支座以及清理转台的圆心位于同一条直线上，铲斗安装在主动支架下端。...

【技术特征摘要】
1.一种公路排水沟清理智能机器人，其特征在于：包括履带行走装置、轮式行走装置、电动转台、Stewart并联机构和清理装置；所述的轮式行走装置数量为四，且轮式行走装置分别对称布置在履带行走装置左右两侧，电动转台位于履带行走装置上端中心位置处，且电动转台与履带行走装置固连，Stewart并联机构位于电动转台与清理装置之间，且Stewart并联机构下端与电动转台相连接，Stewart并联机构上端与清理装置相连接；其中：所述的轮式行走装置包括行走固定板、行走滑轨、行走滑块、行走耳座、一号转轴、行走支架、二号转轴、行走支撑杆、转动块、行走电机、行走电机架、行走轴和行走转轮；所述的行走滑轨固定在行走固定板下端面上，行走滑块安装在行走滑轨上，且行走滑块上端为凹型结构，行走滑块下端为倒立的U型结构，行走耳座位于行走滑轨后端位置处，且行走耳座与行走固定板固连，行走支架上端通过一号转轴与行走耳座相连接，行走支架中部位置处设置有行走连接杆，行走支撑杆一端通过二号转轴与行走滑块下端相连接，行走支撑杆另一端通过转动块与行走支架中部的行走连接杆相连接，且行走支撑杆为气动可伸缩式结构，行走电机通过行走电机架固定在行走支架外侧壁上，且行走电机主轴与行走轴相连接，行走轴两端分别固定在行走支架下端的左右内侧壁上，行走转轮安装在行走轴中部位置处；所述的Stewart并联机构包括定平台、动平台、连接座、上球铰链、电动推杆、挡盘座、下球铰链、三角座和限位弹簧；所述的连接座和三角座数量为三，上球铰链、电动推杆、挡盘座和下球铰链的数量均为六，所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，动平台位于定平台正上方，连接座安装在定平台的上端面上，且连接座在定平台上呈正三角形位置布置，三角座安装在动平台下端面上，且连接座和三角座之间的安装位置两两交错，且三角座呈正三角形柱体结构，三角座沿其垂直中心线分别对称设置有倾斜面，倾斜面上开设有与下球铰链下端外螺纹相配合的安装螺纹孔，电动推杆底端通过上球铰链与连接座相连接，电动推杆顶端与挡盘座下端相连接，挡盘座上端与下球铰链一端相连接，下球铰链另一端安装在三角座上，限位弹簧绕套在电动推杆上，且限位弹簧一端与电动推杆相连接，限位弹簧另一端与挡盘座相连接；所述的清理装置包括清理转台、从动支座、从动转杆、从动支架、主动转杆、主动支架、主...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕，
申请(专利权)人：安庆市蒲公英水电安装工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34