专利摘要

本实用新型公开了一种排水管道清淤机器人动力系统，该排水管道清淤机器人动力系统包括第一电机、第二电机、主控制器、第一无线收发模块、第一电机控制模块、第二无线收发模块、第二电机控制模块，第一无线收发模块和第二无线收发模块用于接收信号输送到主控制器，主控制器通过第一电机控制模块控制第一电机转动，主控制器通过第二电机控制模块控制第二电机转动。该动力系统通过无线通信控制电机工作，避免清淤机器人拖带通信线路，降低清淤机器人前进时的负重和阻力，且通过对两个电机单独控制，增强清淤机器人对管道内路况的适应能力，另外，通过对通信模块设置增益天线，使得该动力系统的有效通信距离较远，满足地下管道内的工作要求。

权利要求

1.一种排水管道清淤机器人控制系统，其特征在于，包括第一电机、第二电机、主控制器、第一无线收发模块、第一电机控制模块、第二无线收发模块、第二电机控制模块，所述第一无线收发模块用于接收信号输送到所述主控制器，所述主控制器通过所述第一电机控制模块控制所述第一电机转动，所述第二无线收发模块用于接收信号输送到所述主控制器，所述主控制器通过所述第二电机控制模块控制所述第二电机转动；所述第一无线收发模块和第二无线收发模块均设有外接增益天线。

2.根据权利要求1所述的排水管道清淤机器人控制系统，其特征在于，所述主控制器与所述第一电机控制模块、第二电机控制模块之间通过光电隔离器对应连接。

3.根据权利要求1所述的排水管道清淤机器人控制系统，其特征在于，所述主控制器为AT89S52模块，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块均为NRF24L01模块，所述第一电机控制模块和第二电机控制模块均为LMD18200模块。

4.根据权利要求3所述的排水管道清淤机器人控制系统，其特征在于，还包括24VDC-5VDC电源和5VDC-3.3VDC电源。

5.根据权利要求1所述的排水管道清淤机器人控制系统，其特征在于，所述第一电机与所述清淤机器人的两个前轮驱动连接，所述第二电机与所述清淤机器人的两个后轮驱动连接。

6.根据权利要求1所述的排水管道清淤机器人控制系统，其特征在于，还包括拖带在所述清淤机器人后方的电源线路或设置在所述清淤机器人上的电池。

说明书

技术领域

本实用新型涉及下水管道清淤设备技术领域，具体涉及一种排水管道清淤机器人控制系统。

背景技术

排水管道作为城市污水、雨水的排水途径，需要保证其能够通畅的排水，如果排水管道得不到定期定量的清淤作业，淤泥长时间累积会导致排水管道排水能力下降，在下雨天时，城市就很容易成为一个水城，并且下水道的污水会溢出到地表，严重影响城市的整体环境，影响居民生活。

目前，我国大多城市排水管道的清淤工作还需依靠人工进入下水道作业，工作效率低下，并且在排水管道中工作不能保证工人的安全和健康。随着自动化技术的发展，采用清淤设备辅助进行清淤作业有着比较稳定的可靠性，清淤设备一方面降低了作业成本，提高作业效率，另一方面能够有效保证工人的健康和安全。

清淤机器人是一种较为灵活的清淤设备，具有管道内淤泥累积情况探测、淤泥破碎作业等功能，如公开号为CN108517953A的中国专利文献记载了一种城市下水管道清淤机器人，该机器人通过履带在排水管道内行走，其设有由摄像头与探照灯组成的监控装置，以及碎泥叶轮与高压喷头，能够观测管道内环境，也能够对淤泥进行破碎，使淤泥可随水流走。但是该该专利文献记载的清淤机器人仅设有一台驱动电机，整个机器人的行走能力较弱。

另外，现有清淤机器人一般均为牵引式，即机器人后方拖带有供电电线，这样可以保证供电充足且一旦机器人发生故障可通过电线将机器人拉出，保证机器人工作稳定性，但若机器人牵引线路重量较重则会导致机器人前进的阻力较大。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种排水管道清淤机器人控制系统，以解决现有技术中用于排水管道的清淤机器人前进动力不足、以及在地下行进不方便控制的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

设计一种排水管道清淤机器人控制系统，包括第一电机、第二电机、主控制器、第一无线收发模块、第一电机控制模块、第二无线收发模块、第二电机控制模块，所述第一无线收发模块用于接收信号输送到所述主控制器，所述主控制器通过所述第一电机控制模块控制所述第一电机转动，所述第二无线收发模块用于接收信号输送到所述主控制器，所述主控制器通过所述第二电机控制模块控制所述第二电机转动。

优选的，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块均设有外接增益天线。

优选的，所述主控制器与所述第一电机控制模块、第二电机控制模块之间通过光电隔离器对应连接。

优选的，所述主控制器为AT89S52模块，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块均为NRF24L01模块，所述第一电机控制模块和第二电机控制模块均为LMD18200模块。

优选的，所述第一电机与所述清淤机器人的两个前轮驱动连接，所述第二电机与所述清淤机器人的两个后轮驱动连接。

优选的，还包括24VDC-5VDC电源和5VDC-3.3VDC电源。

优选的，所述第一电机与所述清淤机器人的两个前轮驱动连接，所述第二电机与所述清淤机器人的两个后轮驱动连接。

优选的，还包括拖带在所述清淤机器人后方的电源线路或设置在所述清淤机器人上的电池。

本实用新型的有益技术效果在于：

1.本实用新型提供的排水管道清淤机器人控制系统通过无线通信控制电机工作，避免清淤机器人拖带通信线路，降低清淤机器人前进时的负重和阻力。

2.通过对通信模块设置增益天线，使得该控制系统的有效通信距离较远，满足地下管道内的工作要求。

3.通过对两个电机单独控制，两个电机既可以单独工作，也可以同时工作，增强清淤机器人对管道内路况的适应能力。

附图说明

图1为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的电路框图；

图2为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的主控制器的外围电路图；

图3为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的第一无线收发模块的外围电路图；

图4为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的第二无线收发模块的外围电路图；

图5为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的第一电机控制模块的外围电路图；

图6为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的第二电机控制模块的外围电路图；

图7为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的24VDC-5VDC电源电路原理图；

图8为本实用新型排水管道清淤机器人控制系统实施例1的5VDC-3.3VDC电源电路原理图。

图中，各标号示意为：第一电机11、第一无线收发模块111、第一电机控制模块112、第一增益天线113、第二电机12、第二无线收发模块121、第二电机控制模块122、第二增益天线123、主控制器13。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：

请一并参阅图1至图8。

如图1所示，本实用新型实施例提供的排水管道清淤机器人控制系统包括第一电机11和第二电机12，该清淤机器人设有四个高花防陷轮胎，第一电机11通过差速器与清淤机器人的前面两个高花防陷轮胎连接，以便于清淤机器人转弯，第二电机12通过减速器与清淤机器人的后面两个高花防陷轮胎连接。

该控制系统还设有用于控制第一电机11和第二电机12工作的控制系统，包括主控制器13、第一无线收发模块111、第一电机控制模块112、第二无线收发模块121、第二电机控制模块122，主控制器13为AT89S52单片机，第一无线收发模块111和第二无线收发模块121均为NRF24L01无线通信芯片，第一电机控制模块112和第二电机控制模块122均为LMD18200模块，第一无线收发模块111用于接收地面工作人员通过遥控器发送的信号，然后将该信号输送到主控制器13，主控制器13通过第一电机控制模块112控制第一电机11转动，第二无线收发模块121也用于接收地面工作人员通过遥控器发送的信号，该信号也输送到主控制器13，主控制器13再通过第二电机控制模块122控制第二电机12转动。

由于第一电机11和第二电机12均设有单独的无线信号传送系统，因此可控制第一电机11和第二电机12单独工作或同时工作，当清淤机器人前进较为顺畅、没有发生打滑时，可仅启动第一电机11或第二电机12，当清淤机器人出现打滑现象时，可同时启动第一电机11和第二电机12。

由于下水管道处于地下，环境较为复杂，不利于通信，因此对第一无线收发模块111外设有第一增益天线113，第二无线收发模块121外设有第二增益天线123，添加增益天线后，第一无线收发模块111和第二无线收发模块121的有效通信距离达200米，能够满足清淤机器人对通信距离的要求。

具体的，如图2所示，主控制器13的XTAL2引脚接以有源晶振Y11为核心的时钟电路，RST引脚接以MAX809复位芯片为核心的复位电路。

如图3所示，第一无线收发模块111的天线接口ANT1和ANT2连接有第一增益天线113电路，第一增益天线113包括用于收发信号的天线ANTENNA-1和以晶体管Q1为核心的增益电路；第一无线收发模块111的MISO1引脚接AT89S52的P1.0引脚，IRQ1引脚接AT89S52的P1.1引脚。

如图4所示，第二无线收发模块121的天线接口ANT1和ANT2连接有第二增益天线123电路，第一增益天线123包括用于收发信号的天线ANTENNA-2和以晶体管Q2为核心的增益电路；第二无线收发模块121的MISO2引脚接AT89S52的P1.2引脚，IRQ2引脚接AT89S52的P1.3引脚。

如图5所示，第一电机控制模块112的DIR引脚接光耦TLP521-1的引脚3，光耦TLP521-1的引脚4和引脚1通过一电阻接5V电压，光耦TLP521-1的引脚2（DIR1引脚）接接AT89S52的P1.4引脚；第一电机控制模块112的PWM引脚接光耦TLP521-2的引脚3，光耦TLP521-1的引脚4和引脚1通过一电阻接5V电压，光耦TLP521-2的引脚3（PWM1引脚）接接AT89S52的P1.5引脚。AT89S52的P1.5引脚输出PWM信号时，第一电机11转动，AT89S52的P1.5引脚输出低电平时，第一电机11停转；当AT89S52的P1.4引脚输出高电平时，第一电机11正转，当AT89S52的P1.4引脚输出低电平时，第一电机11反转。

如图6所示，第二电机控制模块122的DIR引脚接光耦TLP521-3的引脚3，光耦TLP521-3的引脚4和引脚1通过一电阻接5V电压，光耦TLP521-3的引脚2（DIR2引脚）接接AT89S52的P1.6引脚；第二电机控制模块122的PWM引脚接光耦TLP521-4的引脚3，光耦TLP521-4的引脚4和引脚1通过一电阻接5V电压，光耦TLP521-4的引脚3（PWM2引脚）接接AT89S52的P1.7引脚。AT89S52的P1.7引脚输出PWM信号时，第二电机12转动，AT89S52的P1.7引脚输出低电平时，第二电机12停转；当AT89S52的P1.6引脚输出高电平时，第二电机12正转，当AT89S52的P1.6引脚输出低电平时，第二电机12反转。

由于第一电机控制模块112和第二电机控制模块122为用于驱动直流电动机的H桥组件，工作电流和工作电压较大，通过光电耦合器实现隔离，可防止有高电压、大电流进入主控电路。

本实用新型实施例提供的排水管道清淤机器人控制系统还包括拖带在清淤机器人后方的电源线路，该电源线路提供24V直流电，第一电机11和第二电机12均为24V直流电机。另外，如图7所示，设置以LM2675为核心的24VDC-5VDC电源，该电源用于为各工作模块提供5V直流电，如图8所示，设置以AMS1117为核心的5VDC-3.3VDC电源，该电源为各工作模块提供3.3V直流电。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

排水管道清淤机器人控制系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。