多行进式排水管道清理机器人设计

由于降水、城市房屋建设、居民活动、自然灾害等因素，市政府对城市排水管道的排水能力提出更高的要求。确保市政基础设施的正常运行，一个重要的先决条件就是排水系统的正常运行。如今，人工维修是排水管道运维的主要方法，但是人工作业的缺点很多，主要体现在排水管道环境恶劣作业量大、直径小作业难、未知性高等方面。所以，用机器人作业来代替人工作业是以上问题最好的解决办法，也是目前城市排水管道维修作业的发展趋势。排水管道作业主要包括管道清理及管道修复两方面，本文主要针对管道清理进行研究，结合目前市面上已有的排水管道清理机器人，总结出研究现状的不足，从功能、清理工具、行进方式三方面进行创新。设计一款具有多种清理工具、多种行进方式的智能排水管道机器人，以解决排水管道作业环境复杂的问题。

（1）采用一种新型轮腿多行进式设计。轮式行进时是采用四轮驱动的方式。其结构由6个零件装配而成，通过一种机械结构中的两个节点的配合进行变换。车轮可分为三段，一段180度和两段90度。当车轮通过节点处的旋转机构完全展开时，就会变换为三段腿式行进。当在状况良好时，选择轮式驱动机构，为机器人提供智能运动。相反，当状况不佳时则启动腿部驱动机构，以充分利用其跨越障碍物的能力。

（2）轮带表面带有反向的双色花纹，不仅可以起到防滑作用还增加了观赏性。

（3）多种行走方法可以应用于所有凝固程度的泥块，这种不同硬度的淤泥形成的地形进一步考验了机器人克服障碍的能力。

（4）在机械底盘底部设有伸缩式应急履带装置。所谓的应急履带，就是备用履带，也就是说在行进工具出现意外状况或者电动机失效之后，机器人可以凭借应急履带人工拖拽到地面进行运维。应急履带通过伸缩机构连接到机械底盘，当机器人正常行进时，应急履带就缩进底盘内部，不增加机器人的体积大小。