我队基于仿生学原理所设计的六足爬行式市政下水道疏通机器人,主要应用于疏通贵、疏通难、疏通难彻底等问题集中的市政下水道环境下。其原理是依托机器人自身所携带液氮喷射枪喷射液态氮,以降低堵塞物强度硬度,用其辅助切割机械臂将堵塞物打成极小的碎块,使原本堵塞管路的污物成为可随水流被冲走的细小碎块,最终达到疏通效果。
从结构上来看,该机器人共分为机械臂(带双向旋转切割器)、上手臂、底盘及包装外壳、仿生的三趾六足结构及其机械臂、上臂五部分。其中,六足结构和特殊的“六脚趾”脚能充分适应管道弧形内壁等复杂的管内环境。
若广泛利用该机器人进行管路的清洁工作,可极大的减少人力成本,提高疏通的作用效果,在大量降水来临之前,做好疏通工作,减少内涝损失。
液氮冷冻原理:
市政下水道内堵塞物通常是由树枝树叶以及塑料袋等垃圾组成。而此类堵塞物中,有硬有软,有的强硬坚固,有的富有弹性,应用液氮使其低温迅速冷冻,变得易碎易切割,可达到良好的去污效果。
仿生六足结构:
传统的轮式或履带不适用于山地和多障碍地面以及管道内行进, 而六足机器人可以在这些路面和管道内行走,拐弯,跨越障碍物,六足结构的足部落脚点的面积小的特点使其对坑洼山地的机动性和适应性更强,具有更高的越障能力,同时能保持机器人整体平衡度。在机器人上装配的机械手,可以方便作业,完成人所不能完成的任务。
脚部避震设计:
在机器人步行过程中,脚部落地瞬间会产生较大冲击力,极易对机体造成损害,所以步行机器人在脚部通常都会装有避震机构。避震系统根据工作方式不同可分为主动悬挂和被动悬挂。
主动悬挂采用液压或者气压装置,根据信号,主动对产生的震动进行吸收。被动悬挂一般采用弹簧和阻尼器等装置,来被动吸收运动过程中所产生的震动。本组采用被动悬挂以减少脚部复杂度,加强机械工作稳定性。