一种履带式可变径排水管道清淤机器人及清淤方法

1.一种履带式可变径排水管道清淤机器人，其特征在于，包括行走装置、撑壁装置和清淤装置，所述清淤装置安装在所述行走装置前方，所述撑壁装置安装在所述行走装置上方。

2.根据权利要求1所述的一种履带式可变径排水管道清淤机器人结构，其特征在于，所述行走装置包括机器人基体、履带变径机构、内置驱动式履带底盘；所述机器人基体为呈倒三角形状的三个铝合金块等间距放置，通过左、右安装盘以及上安装盘进行螺纹连接固定形成，前安装盘用于安装清淤装置；所述履带变径机构包括履带变径长连杆一、履带变径长连杆二、履带变径短连杆、滑轨一、滑块一、单耳底座一、防水电推杆一，履带变径长连杆一的一端与机器人基体前方的变径连杆支架通过销轴进行铰接，另一端安装在内置驱动式履带底盘的导向轮轴上，通过在导向轮轴上安装螺母防止履带变径长连杆一脱落；履带变径长连杆二的安装方式同履带变径长连杆一的安装方式相同，其一端与机器人基体后方的支架进行铰接，另一端与内置驱动式履带底盘的驱动轮轴连接，履带变径短连杆的一端与单耳底座一的一端通过销轴进行铰接，另一端与履带变径长连杆一中间的安装孔通过销轴铰接，滑轨一、滑块一与机器人基体的左、右安装盘通过螺纹连接进行固定，单耳底座一与滑块一通过螺纹连接进行固定；防水电推杆一的一端与单耳底座一进行铰接，另一端与机器人基体的推杆支架进行铰接；当防水电推杆一伸出时，内置驱动式履带底盘向外扩张，机器人能够适应更大管径的管道；当防水电推杆一收缩时，内置驱动式履带底盘向内收缩，机器人能够适应更小管径的管道；所述履带变径机构关于所述机器人基体左右对称，所述履带变径机构关于内置驱动式履带底盘的宽度方向对称。

3.根据权利要求2所述的一种可变径排水管道清淤机器人，其特征在于，所述撑壁装置包括撑壁连杆、撑壁连杆支撑组件；所述撑壁连杆包括撑壁单连杆和撑壁双连杆；所述撑壁连杆支撑组件包括滑块二、滑轨二、单耳底座二、防水电推杆二、支撑钢管一、支撑钢管二、钢管导轨、滚轮、顶盖；其中，撑壁双连杆的一端通过支架与机器人基体相铰接，另一端与支撑钢管二相连；撑壁单连杆穿过撑壁双连杆中间的间隙，一端与单耳底座二的一端相铰接，另一端与支撑钢管一相连，撑壁双连杆与撑壁单连杆通过杆件中间的孔相铰接；撑壁装置整体关于机器人基体左右对称，支撑钢管一的两端放在左右对称的两个钢管导轨前端，左右两端通过螺纹连接防止导轨脱落；支撑钢管二左右两端放在左右对称的两个钢管导轨的轨道中，左右两端通过螺纹连接防止导轨脱落；滑块二、滑轨二通过螺纹连接安装在机器人基体上方，单耳底座二通过螺纹连接安装在滑块上方；滚轮通过带有角度的连接件与钢管导轨连接；顶盖与左右对称的钢管导轨进行螺纹连接固定；防水电推杆二的一端通过支架安装在机器人基体上方，另一端与单耳底座二相铰接，当防水电推杆二伸出时，滚轮跟随撑壁连杆的移动而上升；防水电推杆二收缩时，滚轮跟随撑壁连杆的移动而下降；配合履带变径机构改变机器人的姿态来适应不同管径的管道。

4.根据权利要求3所述的一种履带式可变径排水管道清淤机器人结构及清淤方法，其特征在于，所述清淤装置包括变外径绞龙、吸料斗、高压喷嘴、泵吸管路、泥沙输送管；变外径绞龙由对称的左右两部分组成，其外侧直径小，内侧直径大能够适应管道，变外径绞龙的左右两端与内嵌轴承式的轴承座进行过渡配合连接，变外径绞龙的内侧通过三轴换向器的左右两轴进行连接，其中，轴承座与吸料斗通过螺纹连接进行固定，三轴换向器的第三轴与吸料斗上方的绞龙驱动电机通过刚性法兰联轴器进行连接，进而，绞龙驱动电机通过三轴换向器带动变外径绞龙旋转；吸料斗上端呈方形，便于安装其他辅助清淤零部件，下端呈包络状，一方面能够更好适应管道，另一方面能够配合变外径绞龙，将淤泥向吸料斗中间聚拢，然后通过中间的泵吸管路排出；高压喷嘴安装在吸料斗上方的喷嘴台上，用于冲击淤泥从而完成辅助清淤的工作；泵吸管路通过螺纹连接固定在吸料斗后方并与泥沙输送管相连，泥沙输送管穿过机器人基体预留的空间连接到岸上的泵站；所述清淤装置总体安装在机器人基体前方，吸料斗通过四个前臂连杆与机器人基体相连，前臂连杆关于吸料斗左右对称，左侧两个前臂连杆中间通过销轴进行连接，右侧与左侧相同，吸料斗在完成清淤工作的过程中需要调整位姿，在左侧两个前臂连杆间安有绞龙位置推杆一，右侧两个前臂连杆建安有绞龙位置推杆二，绞龙位置推杆的一端与销轴连接，另一端与机器人基体前方支架相连，当绞龙位置推杆一和绞龙位置推杆二收缩时，吸料斗连带变外径绞龙抬升，当绞龙位置推杆一、绞龙位置推杆二伸出时，吸料斗连带变外径绞龙下降；在两个绞龙位置推杆的中间，有一个绞龙姿态推杆，用来调整吸料斗的姿态，绞龙姿态推杆的一端直接与吸料斗相铰接，另一端与机器人基体前方支架相连。

5.一种基于履带式可变径排水管道清淤机器人的清淤方法，其特征在于利用权利要求1-4任一所述的装置，包括以下步骤：