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一种底泥洗脱扰动机器人
申请号	CN202410077343.1	申请日	2024-01-18	公开(公告)号	CN117822683A	公开(公告)日	2024-04-05
申请人	安徽雷克环境科技有限公司;			发明人	郭秋芬; 吴敬东; 董邦敏; 孙进; 周澳; 杜磊; 李家旺; 郑宏;
摘要	本发明公开了一种底泥洗脱扰动机器人，包括机器人主体，所述机器人主体顶端设有可增减固定浮块，机器人主体两侧皆设有履带动力组件，机器人主体上还设有推进器，所述机器人主体顶端靠近两侧的位置皆设有可伸缩示位杆，机器人主体侧壁设有驱动轮，驱动轮与履带动力组件传动连接，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，具有较高的社会使用价值和应用前景。
权利要求	1.一种底泥洗脱扰动机器人，包括机器人主体(1)，其特征在于：所述机器人主体(1)顶端设有可增减固定浮块(11)，机器人主体(1)两侧皆设有履带动力组件(2)，机器人主体(1)上还设有推进器(12)，所述机器人主体(1)顶端靠近两侧的位置皆设有可伸缩示位杆(13)，机器人主体(1)侧壁设有驱动轮(201)，驱动轮(201)与履带动力组件(2)传动连接。 2.根据权利要求1所述的一种底泥洗脱扰动机器人，其特征在于：所述机器人主体(1)两侧壁皆设有连接架(14)，连接架(14)侧端设有固定杆(21)，固定杆(21)侧壁靠近外侧端的位置转动连接有连杆(211)，连杆(211)上端转动连接有张紧轮(213)，连杆(211)下端转动连接有第一支撑轮(212)，固定杆(21)侧壁转动连接有伸缩杆(214)，伸缩杆(214)上套接有弹簧(215)。 3.根据权利要求2所述的一种底泥洗脱扰动机器人，其特征在于：所述连接架(14)侧壁上设有固定架(141)，固定架(14)上转动连接有第二支撑轮(22)。 4.根据权利要求1所述的一种底泥洗脱扰动机器人，其特征在于：所述机器人主体(1)内部还设有安装槽(16)，安装槽(16)内设有滑轨(161)，滑轨(161)上滑动连接有刮泥壳体(4)，机器人主体(1)侧壁开设有滑槽(163)，刮泥壳体(4)外壁设有防水板(44)，刮泥壳体(4)内壁设有履带除泥组件，安装槽(16)内壁底端设有往复驱动组件(3)。 5.根据权利要求4所述的一种底泥洗脱扰动机器人，其特征在于：所述履带除泥组件包括固定连接在刮泥壳体(4)内壁底端的安装架(41)，安装架(41)顶端开设有支撑槽(42)，支撑槽(42)内壁滑动连接有滑动壳(43)，滑动壳(43)内转动连接有转动支撑杆(431)，转动支撑杆(431)外侧端设有连接板(4311)，连接板(4311)侧壁设有刮板(4312)。 6.根据权利要求5所述的一种底泥洗脱扰动机器人，其特征在于：所述刮泥壳体(4)内壁底端设有移动架(421)，移动架(421)上滑动连接有移动杆(422)，移动杆(422)侧端设有连接板(424)，移动杆(422)上套接有第二弹簧(423)，安装架(41)侧壁连接转轴(426)，转轴(426)上设有第一凸轮(4261)和第二凸轮(4262)，滑动壳(43)底部靠近外侧端的位置设有限位杆(4302)。 7.根据权利要求4所述的一种底泥洗脱扰动机器人，其特征在于：所述往复驱动组件(3)包括固定连接在安装槽(16)内壁底端的驱动壳(31)，驱动壳(31)内侧壁转动连接有转动轴(311)，转动轴(311)外侧端设有转盘(316)，转盘(316)外侧端偏心设有限位柱(3161)，驱动壳(31)外侧壁设有固定板(321)，固定板(321)上滑动连接有滑动杆(322)，滑动杆(322)上设有移动框(32)。 8.根据权利要求7所述的一种底泥洗脱扰动机器人，其特征在于：驱动壳(31)内壁底端设有连接架(313)，连接架(313)侧壁转动连接有蜗杆(314)，转动轴(311)上设有蜗轮(312)。
说明书全文	一种底泥洗脱扰动机器人技术领域 [0001] 本发明涉及底泥洗脱技术领域，尤其涉及一种底泥洗脱扰动机器人。背景技术 [0002] 底泥是河湖的沉积物，是自然水域的重要组成部分，当水域受污染后，水中部分污染物通过沉淀或颗粒物吸附而蓄存在底泥表层，适当的条件下重新释放，从而造成水域污染。现有原位处理技术和异位处理技术两大类，异位处理技术就是将受污染底泥移出水体，主要技术就是清淤。原位处理技术是将污染底泥留在原处，采取措施阻隔底泥污染物释放进入水体，切断内污染源的污染途径。底泥洗脱净化平台是水环境处理和水生态修复必不可少的一部分。 [0003] 底泥洗脱机在水体的内源治理和生态修复中，不能精准的定位，使洗脱区域不能完全洗脱。需要一种底泥洗脱扰动机器人可以实行精准定位，全方位无死角完成洗脱任务，洗脱区域形成图文影像，更直观的展现在业主面前。发明内容 [0004] 为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种底泥洗脱扰动机器人。 [0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： [0006] 一种底泥洗脱扰动机器人，包括机器人主体，所述机器人主体顶端设有可增减固定浮块，可增减固定浮块分为固定部分与可增减部分，机器人主体两侧皆设有履带动力组件，机器人主体上还设有推进器，所述推进器为四个，水平方向与竖直方向各两个，机器人主体顶端靠近两侧的位置皆设有可伸缩示位杆，可伸缩示位杆可为GPS天线，机器人主体侧壁设有驱动轮，驱动轮与带动力组件传动连接，机器人主体后端可固定连接洗脱水箱。 [0007] 进一步地，所述机器人主体两侧壁皆设有连接架，连接架侧端设有固定杆，固定杆侧壁靠近外侧端的位置转动连接有连杆，连杆上端转动连接有张紧轮，连杆下端转动连接有第一支撑轮，固定杆侧壁转动连接有伸缩杆，伸缩杆末端与连杆侧壁固定连接，伸缩杆上套接有弹簧。 [0008] 进一步地，所述连接架侧壁上设有固定架，固定架上转动连接有第二支撑轮。 [0009] 进一步地，所述机器人主体内部还设有安装槽，安装槽内设有滑轨，滑轨上滑动连接有刮泥壳体，机器人主体侧壁开设有滑槽，刮泥壳体外壁设有防水板，防水板与安装槽侧壁的滑槽处抵接，刮泥壳体内壁设有履带除泥组件，安装槽内壁底端设有往复驱动组件。 [0010] 进一步地，所述履带除泥组件包括固定连接在刮泥壳体内壁底端的安装架，安装架顶端开设有支撑槽，支撑槽内壁滑动连接有滑动壳，滑动壳内转动连接有转动支撑杆，转动支撑杆外侧端设有连接板，连接板侧壁设有刮板，连接板侧壁位于刮板上方设有推泥板。 [0011] 进一步地，所述刮泥壳体内壁底端设有移动架，移动架上滑动连接有移动杆，移动杆侧端设有连接板，连接板与滑动壳固定连接，移动杆上套接有第二弹簧，安装架内壁设有第二电机，安装架侧壁设有转轴，转轴上设有第一凸轮和第二凸轮，滑动壳底部靠近外侧端的位置设有限位杆，限位杆与第一凸轮抵接，滑动壳底部靠近外侧端的位置开设有凸轮槽，第二凸轮在凸轮槽处与转动支撑杆抵接。 [0012] 进一步地，所述往复驱动组件包括固定连接在安装槽内壁底端的驱动壳，驱动壳内侧壁转动连接有转动轴，转动轴外侧端设有转盘，转盘外侧端偏心设有限位柱，驱动壳外侧壁设有固定板，固定板上滑动连接有滑动杆，滑动杆上设有移动框，移动框与限位柱抵接，移动框与刮泥壳体固定连接。 [0013] 进一步地，所述驱动壳内壁底端设有连接架，连接架侧壁转动连接有蜗杆，转动轴上设有蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合连接，驱动壳内壁底端设有第一电机，第一电机输出端与蜗杆固定连接。 [0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0015] 1、通过移动框与限位柱抵接，从而带动移动框直线往复运动，从而带动刮泥壳体在刮泥时与履带动力组件同步运动；启动第二电机,通过限位杆与第一凸轮抵接能够推动滑动壳向外侧移动，从而带动转动支撑杆向外移动，进而带动刮板对高履齿间隙的泥土进行刮除，转动支撑杆移动至最外侧时，通过第二凸轮在凸轮槽处与转动支撑杆抵接，能够将转动支撑杆外侧端抬起，此时通过第二弹簧的复位力能够将滑动壳收回，转动支撑杆外侧端通过第二凸轮的作用落下，进行再次刮泥，从而实现往复对履带动力组件上的泥土进行刮除。 [0016] 2、通过可伸缩示位杆能够记录洗脱水箱在地图上的运动轨迹和信息传输。可以实行精准定位，无死角全方位完成洗脱任务，洗脱区域形成图像展示洗脱成果，能够实现洗脱区域完全洗脱。 [0017] 3、当机器人移动过程中遇到坑洼受到撞击时，伸缩杆短暂收缩，履带整体由紧绷变为较舒缓的状态，减缓甚至消除由于硬性碰撞导致张紧轮的变形程度，提高了张紧轮使用性能，极大程度上延长了张紧轮的使用寿命。附图说明 [0018] 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。 [0019] 图1为本发明的整体结构示意图； [0020] 图2为本发明的A处结构放大图； [0021] 图3为本发明的机器人主体结构示意图； [0022] 图4为本发明的安装槽内部结构示意图； [0023] 图5为本发明的往复驱动组件结构示意图； [0024] 图6为本发明的驱动壳结构示意图； [0025] 图7为本发明的驱动壳内部结构示意图； [0026] 图8为本发明的刮泥壳体结构示意图； [0027] 图9为本发明的刮泥壳体内部结构示意图一； [0028] 图10为本发明的刮泥壳体内部结构示意图二； [0029] 图11为本发明的滑动壳结构示意图。 [0030] 图中：机器人主体1、可增减固定浮块11、推进器12、可伸缩示位杆13、滑动槽15、连接架14、固定架141、履带动力组件2、驱动轮201、固定杆21、连杆211、第一支撑轮212、张紧轮213、伸缩杆214、弹簧215、第二支撑轮22、安装槽16、滑轨161、滑槽163、往复驱动组件3、驱动壳31、转动轴311、蜗轮312、连接架313、蜗杆314、第一电机315、转盘316、固定板321、滑动杆322、移动框32、限位柱3161、刮泥壳体4、安装架41、支撑槽42、滑动壳43、转动支撑杆 431、连接板4311、刮板4312、推泥板4313、移动架421、移动杆422、第二弹簧423、连接板424、第二电机425、转轴426、第一凸轮4261、第二凸轮4262、限位杆421、凸轮槽4301、防水板44。具体实施方式 [0031] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0032] 实施例1 [0033] 参照图1‑11，一种底泥洗脱扰动机器人，包括机器人主体1，机器人主体1顶端设有可增减固定浮块11，可增减固定浮块11分为固定部分与可增减部分，机器人主体1两侧皆设有履带动力组件2，机器人主体1上还设有推进器12，所述推进器12为四个，水平方向与竖直方向各两个，机器人主体1顶端靠近两侧的位置皆设有可伸缩示位杆13，可伸缩示位杆13可为GPS天线，机器人主体1侧壁设有驱动轮201，驱动轮201与带动力组件2传动连接，机器人主体1后端可固定连接洗脱水箱。 [0034] 通过履带动力组件2能够设置恒定的转速前进，且能够控制其前进后退或者左右转弯；通过设置推进器12，能够控制机器人的前进、后退、左转、右转、上浮、下潜，通过可增减固定浮块11调整洗脱水箱的重力保持在10‑100KG；通过可伸缩示位杆13能够记录洗脱水箱在地图上的运动轨迹和信息传输。可以实行精准定位，全方位无死角完成洗脱任务，洗脱区域形成图文影像，更直观的展现在业主面前。 [0035] 实施例2 [0036] 参照图1‑11，本实施例与实施例1的区别在于，机器人主体1两侧壁皆设有连接架14，连接架14侧端设有固定杆21，固定杆21侧壁靠近外侧端的位置转动连接有连杆211，连杆211上端转动连接有张紧轮213，连杆211下端转动连接有第一支撑轮212，固定杆21侧壁转动连接有伸缩杆214，伸缩杆214末端与连杆211侧壁固定连接，伸缩杆214上套接有弹簧 215，连接架14侧壁上设有固定架141，固定架14上转动连接有第二支撑轮22。 [0037] 机器人主体1通过驱动驱动轮201能够带动机器人移动，通过张紧轮213能够对保证履带传动精度，当机器人移动过程中遇到坑洼受到撞击时，伸缩杆214短暂收缩，履带整体由紧绷变为较舒缓的状态，减缓甚至消除由于硬性碰撞导致张紧轮213的变形程度，提高了张紧轮213使用性能，极大程度上延长了张紧轮213的使用寿命。 [0038] 实施例3 [0039] 参照图1‑11，本实施例与实施例2的区别在于，机器人主体1内部还设有安装槽16，安装槽16内设有滑轨161，滑轨161上滑动连接有刮泥壳体4，机器人主体1侧壁开设有滑槽 163，刮泥壳体4外壁设有防水板44，防水板44与安装槽16侧壁的滑槽163处抵接，刮泥壳体4 内壁设有履带除泥组件，安装槽16内壁底端设有往复驱动组件3。 [0040] 通过刮泥壳体4能够对履带动力组件2上附着的泥土刮除，能够避免泥土将履带高履齿的间隙填满而造成履带与地面摩擦力不足，出现抓地力不足和打滑现象，通过防水板 44与安装槽16侧壁的滑槽163处抵接，即使是刮泥壳体4在机器人主体1内部滑动，也能防水板44也能将滑槽163密封，使水不会进入安装槽16内部。 [0041] 实施例4 [0042] 参照图1‑11，本实施例与实施例3的区别在于，履带除泥组件包括固定连接在刮泥壳体4内壁底端的安装架41，安装架41顶端开设有支撑槽42，支撑槽42内壁滑动连接有滑动壳43，滑动壳43内转动连接有转动支撑杆431，刮泥壳体4内壁底端设有移动架421，移动架 421上滑动连接有移动杆422，移动杆422侧端设有连接板424，连接板424与滑动壳43固定连接，移动杆422上套接有第二弹簧423，安装架41内壁设有第二电机425，安装架41侧壁设有转轴426，转轴426上设有第一凸轮4261和第二凸轮4262，滑动壳43底部靠近外侧端的位置设有限位杆4302，限位杆4302与第一凸轮4261抵接，滑动壳43底部靠近外侧端的位置开设有凸轮槽4301，第二凸轮4262在凸轮槽4301处与转动支撑杆431抵接，转动支撑杆431外侧端设有连接板4311，连接板4311侧壁设有刮板4312，连接板4311侧壁位于刮板4312上方设有推泥板4313。 [0043] 通过安装架41的设置，将滑动壳43滑动连接于支撑槽42顶端，此时水仅能进入刮泥壳体4内部且位于滑动壳43上方的小部分空间内，启动第二电机425,通过转轴426带动第一凸轮4261与第二凸轮4262转动，通过限位杆4302与第一凸轮4261抵接能够推动滑动壳43 向外侧移动，从而带动转动支撑杆431向外移动，进而带动刮板4312对高履齿间隙的泥土进行刮除，转动支撑杆431移动至最外侧时，通过第二凸轮4262在凸轮槽4301处与转动支撑杆 431抵接，能够将转动支撑杆431外侧端抬起，此时通过第二弹簧423的复位力能够将滑动壳 43收回，转动支撑杆431外侧端通过第二凸轮4262的作用落下，进行再次刮泥。 [0044] 实施例5 [0045] 参照图1‑11，本实施例与实施例4的区别在于，往复驱动组件3包括固定连接在安装槽16内壁底端的驱动壳31，驱动壳31内侧壁转动连接有转动轴311，转动轴311外侧端设有转盘316，转盘316外侧端偏心设有限位柱3161，驱动壳31外侧壁设有固定板321，固定板 321上滑动连接有滑动杆322，滑动杆322上设有移动框32，移动框32与限位柱3161抵接，移动框32与刮泥壳体4固定连接； [0046] 驱动壳31内壁底端设有连接架313，连接架313侧壁转动连接有蜗杆314，转动轴311上设有蜗轮312，蜗轮312与蜗杆314啮合连接，驱动壳31内壁底端设有第一电机315，第一电机315输出端与蜗杆314固定连接。 [0047] 启动第一电机315，带动蜗杆314转动，通过蜗轮312与蜗杆314啮合连接带动转盘316转动，通过移动框32与限位柱3161抵接，从而带动移动框32直线往复运动，从而带动刮泥壳体4在刮泥时与履带动力组件2同步运动，在刮泥时，履带动力组件2与刮板4312在水平方向速度相同，便于刮板4312刮去高履齿间隙的泥。 [0048] 工作原理：通过履带动力组件2能够设置恒定的转速前进，且能够控制其前进后退或者左右转弯；通过设置推进器12，能够控制机器人的前进、后退、左转、右转、上浮、下潜，通过可增减固定浮块11调整洗脱水箱的重力保持在10‑100KG；通过可伸缩示位杆13能够记录洗脱水箱在地图上的运动轨迹和信息传输。可以实行精准定位，全方位无死角完成洗脱任务，洗脱区域形成图文影像，更直观的展现在业主面前； [0049] 启动第一电机315，带动蜗杆314转动，通过蜗轮312与蜗杆314啮合连接带动转盘316转动，通过移动框32与限位柱3161抵接，从而带动移动框32直线往复运动，从而带动刮泥壳体4在刮泥时与履带动力组件2同步运动； [0050] 启动第二电机425,通过转轴426带动第一凸轮4261与第二凸轮4262转动，通过限位杆4302与第一凸轮4261抵接能够推动滑动壳43向外侧移动，从而带动转动支撑杆431向外移动，进而带动刮板4312对高履齿间隙的泥土进行刮除，转动支撑杆431移动至最外侧时，通过第二凸轮4262在凸轮槽4301处与转动支撑杆431抵接，能够将转动支撑杆431外侧端抬起，此时通过第二弹簧423的复位力能够将滑动壳43收回，转动支撑杆431外侧端通过第二凸轮4262的作用落下，进行再次刮泥。 [0051] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。 [0052] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0053] 本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。 [0054] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。