一、总体结构设计
这款设备采用了先进的模块化设计,仿佛是由众多精巧的积木组合而成。行走模块、清淤模块、感知模块和控制系统模块,这些模块如同设备的四肢和大脑,支持快速更换作业工具以及故障维护。适径性设计则通过丝杠或弹簧平衡装置,实现了对260-300mm管径的自适应调节,充分满足各种复杂工况的需求。而流线型的外壳,采用钛合金-碳纤维复合装甲,结合蜂窝状表面纹理,不仅降低了水流阻力,还提高了承压能力,达到了30MPa,展现出强大的耐用性。
二、行走机构
设备的行走机构设计独特,配备了双履带驱动系统和矢量推进系统。独立电机驱动的履带,单侧履带扭矩≥15N·m,让设备在爬坡和越障方面表现出色,爬坡能力达15°,越障高度5mm。尾部双涵道推进器,配合12组微型螺旋桨阵列,实现零半径转向和45°仰角爬坡。四足机械腿结构和弹簧阻尼系统的平衡调节,保证了设备在复杂地形下的机身稳定。
三、清淤模块
清淤模块是设备的核心部分之一。它拥有一套6自由度仿生机械臂系统,伸展长度2.4m,末端集成液压破碎锤和真空抽吸口,能够在狭小空间内灵活作业,清除各种沉积物。旋转清洗组件的无级变速刀盘和间距可调清洗刷,更是如虎添翼,加上自锐型合金刀片,适用于各种沉积物的处理。两级过滤系统实现固液分离,回收率高达92%,为环保和效率双管齐下。
四、感知与控制系统
设备的感知与控制系统同样先进。多模态传感器如同设备的“眼睛”,包括3D激光雷达、多普勒声呐和浊度传感器等,提供精确的环境感知信息。智能中枢则是设备的“大脑”,双冗余主控计算机和PLC控制实现了行走路径规划和清淤参数的自动调节。通信系统则支持光纤、水声和无线电三种模式,确保设备在各种环境下的通信畅通。
五、能源与续航
在能源与续航方面,设备采用模块化电池舱设计,配置高密度锂电组。低功耗模式下,设备可续航72小时,满负荷作业下也能续航8小时。无线充电和快速换电两种补能方式,更是为设备的持续作业提供了有力保障。
六、安全防护
在安全防护方面,设备拥有三重防护结构和应急浮标弹射装置,以及五级安全保护机制。这些设计不仅保证了设备在各种恶劣环境下的安全运作,也为操作人员提供了可靠的安全保障。
该设计融合了机械自适应技术、多传感器融合感知和智能控制算法等先进技术,如同一台智能清淤机器人,适用于城市排水管道、工业管道及深海输油管道等多种场景的清淤作业需求。