一种框架式滑靴结构及垂直直吸式清淤机器人的制作方法

本技术涉及清淤，具体而言，涉及一种框架式滑靴结构及垂直直吸式清淤机器人。

背景技术：

1、污水池清淤作业属于有限空间作业，有限空间作业事故多发，具有较大的风险性，同时对进行清淤作业时，由于工作面狭窄，环境潮湿等因素影响，污水池清淤作业面对的风险性极高。

2、污水池中淤泥聚积产生的大量有毒有害，易燃易爆气体，散发出臭味，随意施工可能造成中毒、爆炸等事故，造成人员伤亡。污水池存在积水，潮湿环境下照明设备等临时用电设施在高电压下可能发生漏电，导致触电事故的发生。事故发生后由于污水池工作面狭窄，难以第一时间察觉，同时施救难度大，难以在短时间内对受害人员提供及时有效的救援，造成不可挽回的损失。

3、以机械化代替人工进行清淤作业，是技术革新下的一个大趋势，机器人进入污水池作业可以有效的保障人的生命财产安全，同时机器人工作效率高，并可以保持长时间的高强度作业，降低安全管理的难度，安全风险大大降低。目前水下清淤机器人行走机构一般采用履带，结构复杂，而且无法实现水下悬浮和水面行走等，只能在水底进行清淤作业；而且由于机器人对周围环境的监测能力较弱，使得操作人员在清淤时对机器人周围环境的信息收集不全面，容易出现盲区从而引起事故。

4、如公开号为cn109577400a的发明专利申请公开了一种履带底盘搅吸式清淤机器人，能够实现水下无害化移动快速清淤。但是其采用履带底盘，无法实现清淤机器人的水下悬浮以及水面行走，只能在水底进行清淤作业，而且离心式渣浆泵也易堵甚至会堵死叶轮打坏联轴器，水下无法更换备件；机器人无自动导航系统，清淤过程中此机器人配备的视觉系统由于水的浊度太高而根本无法使用，纯靠岸边人工感觉或经验操作机器人动作，不准确也不安全。

5、再如公告号为cn214784640u的实用新型专利公开了一种城市深层污水传输隧道检测与清淤机器人，包括隧道结构检测装置、清淤作业装置、机器人水中定位装置、机器人水中行走装置和机器人通讯控制装置；隧道结构检测装置包括浑水摄像机和声呐；清淤作业装置包括搭载于机器人本体前部的淤泥铲；机器人水中定位装置包括陀螺仪；机器人通讯控制装置包括水下线缆及控制器，控制器通过水下线缆与地面控制平台连接。其同样采用履带底盘，无法实现清淤机器人的水下悬浮以及水面行走，只能在水底进行清淤作业。

技术实现思路

1、为克服现有技术中清淤机器人存在的结构复杂，无法实现水下悬浮和水面行走，只能在水底进行清淤作业；对周围环境的监测能力较弱，容易出现盲区从而引起事故等问题，本实用新型提供了一种框架式滑靴结构，包括上下设置的箱式浮力体和滑靴，所述箱式浮力体中间上凹且外边沿固定安装在所述滑靴上表面，所述箱式浮力体中间下表面与所述滑靴上表面之间形成有第一容置空间。

2、采用箱式浮力体和滑靴组成的框架式滑靴结构作为清淤机器人的主体框架，箱式浮力体本身可产生一定量的浮力，可抵消清淤机器人上浮或悬浮时所需的部分动力，而且箱体底部滑靴设计也可以大幅降低清淤机器人在水平移动过程中受到的阻力作用，使得清淤机器人在水下悬浮或水面行走时不会下沉，降低了清淤机器人在三维空间中移动时的耗能，实现了清淤机器人的水下悬浮以及水面行走清淤。

3、优选地，所述滑靴为板状，其中间形成有第一吸泥管安装孔，所述箱式浮力体上所述第一吸泥管安装孔正上方位置处形成有第二吸泥管安装孔。

4、优选地，所述箱式浮力体外边沿上形成有若干平滑凹陷面，且所述平滑凹陷面从所述箱式浮力体中间向其外边沿延伸高度呈线性或非线性降低。

5、优选地，所述滑靴上表面裸露在所述第一容置空间外的所述平滑凹陷面位置处形成有平移推进器安装位。

6、优选地，所述平滑凹陷面下沿安装在所述滑靴上表面将所述滑靴上表面分成位于所述第一容置空间内部分和位于所述第一容置空间外部分，位于所述第一容置空间外部分的所述滑靴上表面上形成有所述平移推进器安装位。

7、优选地，所述箱式浮力体外边沿向下延伸有一段延伸边，所述延伸边下表面固定安装在所述滑靴上表面外沿；所述平滑凹陷面与所述延伸边之间形成有平移推进器安装台，所述平移推进器安装台上形成有推进器安装孔。

8、优选地，所述平移推进器安装台为与所述滑靴平行的平面，且所述滑靴上表面与所述推进器安装孔对应位置处形成有平移推进器安装位。

9、优选地，所述滑靴上形成有两个以上第一升降推进器安装孔，所述箱式浮力体上位于所述第一升降推进器安装孔正上方位置处形成有与所述第一升降推进器安装孔相对应的第二升降推进器安装孔。

10、优选地，所述箱式浮力体中间上凹形成浮力体第一平面，所述第二升降推进器安装孔设置在所述浮力体第一平面上；所述第二升降推进器安装孔边沿向与其对应的所述第一升降推进器安装孔方向延伸形成有升降推进器安装筒。

11、本实用新型还提供了一种垂直直吸式清淤机器人，包括上述的框架式滑靴结构。其中，清淤机器人还包括吸泥机构和矢量推进器，吸泥机构安装在第一吸泥管安装孔和第二吸泥管安装孔上，矢量推进器包括用于控制清淤机器人平移的平移矢量推进器和用于控制清淤机器人升降的升降矢量推进器，平移矢量推进器安装在所述平移推进器安装位，升降矢量推进器安装在所述升降推进器安装筒内。

12、有益效果：

13、采用本实用新型技术方案产生的有益效果如下：采用箱式浮力体和滑靴组成的框架式滑靴结构作为清淤机器人的主体框架，箱式浮力体本身可产生一定量的浮力，可抵消清淤机器人上浮或悬浮时所需的部分动力，而且箱体底部滑靴设计也可以大幅降低清淤机器人在水平移动过程中受到的阻力作用，使得清淤机器人在水下悬浮或水面行走时不会下沉，降低了清淤机器人在三维空间中移动时的耗能，实现了清淤机器人的水下悬浮以及水面行走清淤。

技术特征：

1.一种框架式滑靴结构，其特征在于，包括上下设置的箱式浮力体和滑靴，所述箱式浮力体中间上凹且外边沿固定安装在所述滑靴上表面，所述箱式浮力体中间下表面与所述滑靴上表面之间形成有第一容置空间。

2.根据权利要求1所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述滑靴为板状，其中间形成有第一吸泥管安装孔，所述箱式浮力体上所述第一吸泥管安装孔正上方位置处形成有第二吸泥管安装孔。

3.根据权利要求2所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述箱式浮力体外边沿上形成有若干平滑凹陷面，且所述平滑凹陷面从所述箱式浮力体中间向其外边沿延伸高度呈线性或非线性降低。

4.根据权利要求3所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述滑靴上表面裸露在所述第一容置空间外的所述平滑凹陷面位置处形成有平移推进器安装位。

5.根据权利要求4所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述平滑凹陷面下沿安装在所述滑靴上表面将所述滑靴上表面分成位于所述第一容置空间内部分和位于所述第一容置空间外部分，位于所述第一容置空间外部分的所述滑靴上表面上形成有所述平移推进器安装位。

6.根据权利要求3所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述箱式浮力体外边沿向下延伸有一段延伸边，所述延伸边下表面固定安装在所述滑靴上表面外沿；所述平滑凹陷面与所述延伸边之间形成有平移推进器安装台，所述平移推进器安装台上形成有推进器安装孔。

7.根据权利要求6所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述平移推进器安装台为与所述滑靴平行的平面，且所述滑靴上表面与所述推进器安装孔对应位置处形成有平移推进器安装位。

8.根据权利要求1所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述滑靴上形成有两个以上第一升降推进器安装孔，所述箱式浮力体上位于所述第一升降推进器安装孔正上方位置处形成有与所述第一升降推进器安装孔相对应的第二升降推进器安装孔。

9.根据权利要求8所述的一种框架式滑靴结构，其特征在于，所述箱式浮力体中间上凹形成浮力体第一平面，所述第二升降推进器安装孔设置在所述浮力体第一平面上；所述第二升降推进器安装孔边沿向与其对应的所述第一升降推进器安装孔方向延伸形成有升降推进器安装筒。

10.一种垂直直吸式清淤机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的框架式滑靴结构。

技术总结
本技术公开了一种框架式滑靴结构及垂直直吸式清淤机器人，属于清淤技术领域，包括上下设置的箱式浮力体和滑靴，所述箱式浮力体中间上凹且外边沿固定安装在所述滑靴上表面，所述箱式浮力体中间下表面与所述滑靴上表面之间形成有第一容置空间。本技术采用箱式浮力体和滑靴组成的框架式滑靴结构作为清淤机器人的主体框架，箱体底部滑靴设计可以大幅降低清淤机器人在水平移动过程中受到的阻力作用，使得清淤机器人在水下悬浮或水面行走时不会下沉，降低了清淤机器人在三维空间中移动时的耗能，实现了清淤机器人的水下悬浮以及水面行走清淤。

技术研发人员：孙伟,蔡芸,匡科,张红要,常颖,李子逵,黎浚淇,雷秋萍,林超杰,魏天光
受保护的技术使用者：广州市净水有限公司
技术研发日：20230310
技术公布日：2024/1/13