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龍圖騰網獲悉東南大學申請的專利一種水下管道機器人的淤泥清理裝置及控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116695862B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-08發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310691319.2，技術領域涉及：E03F7/10；該發明授權一種水下管道機器人的淤泥清理裝置及控制方法是由陳鑫;張軍;沈文杰;宋佳琪;張益睿;宋愛國設計研發完成，并于2023-06-12向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種水下管道機器人的淤泥清理裝置及控制方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種水下管道機器人的淤泥清理裝置及控制方法，包括移動底盤、推桿電機組件、清淤工具組件、力矩傳感器、控制組件，所述移動底盤用于安裝其他組件、傳感器和控制電路，所述推桿電機組件包括推桿電機、推桿電機底座、推桿電機連接件、固定架一、固定架二、連接桿一、連接桿二、連接桿三，所述清淤工具組件包括清淤骨架、清淤毛刷、清淤毛刷連接件、清淤電機、清淤電機連接件，控制方法為水下管道機器人基于力矩傳感器檢測清淤毛刷的阻力矩Mt，從而控制清淤毛刷距離淤泥的距離，實現閉環控制。本發明解決了清淤作業攪動淤泥時泥水渾濁，難以通過視覺檢測的問題，對提高管道機器人作業安全性具有重要意義。

本發明授權一種水下管道機器人的淤泥清理裝置及控制方法在權利要求書中公布了：1.一種水下管道機器人的淤泥清理裝置，其特征在于：包括移動底盤、推桿電機組件3-1和清淤工具組件3-2，所述推桿電機組件3-1包括推桿電機3-1-1和推桿電機連接件3-1-3，所述推桿電機3-1-1安裝在移動底盤中且推桿電機的伸縮推桿3-1-1-1穿過移動底盤的前板且突出設置，所述清淤工具組件3-2包括清淤骨架3-2-1、清淤毛刷3-2-2、清淤毛刷連接件3-2-3以及清淤電機3-2-4，所述推桿電機連接件3-1-3的一端連接在推桿電機3-1-1上，另一端連接清淤骨架3-2-1，所述清淤電機3-2-4分別安裝在清淤骨架3-2-1的兩側，所述清淤毛刷3-2-2通過清淤毛刷連接件3-2-3安裝在清淤電機3-2-4上，還包括力矩傳感器4，所述力矩傳感器4固定放置在清淤毛刷連接件3-2-3上，用于測定清淤電機3-2-4清掃淤泥時的力矩數據，從而控制清淤毛刷3-2-2距離淤泥的距離，實現閉環控制，還包括控制組件5，所述控制組件5包括控制器，所述推桿電機3-1-1、清淤電機3-2-4以及力矩傳感器4分別連接控制器，所述控制器安裝在移動底盤中，所述力矩傳感器4實時采集清淤毛刷3-2-2清掃淤泥時的阻力矩，當清掃少量管道淤泥7時，力矩傳感器4檢測到的阻力矩小于人為設置期望力矩，控制組件5根據PID控制器結果，控制伸長推桿電機的伸縮推桿3-1-1-1，帶動清淤工具組件3-2向下移動，使清淤毛刷3-2-2減小與少量管道淤泥7的距離，當清掃少量管道淤泥7時，力矩傳感器4檢測到的阻力矩介于人為設置期望力矩范圍內，控制組件5根據PID控制器結果推桿電機的伸縮推桿3-1-1-1保持不動，當清掃大量管道淤泥8時，力矩傳感器4檢測到的阻力矩大于人為設置期望力矩范圍，控制組件5根據PID控制器結果控制縮短推桿電機的伸縮推桿3-1-1-1，帶動清淤工具組件3-2向上移動，使清淤毛刷3-2-2增大與大量管道淤泥8的距離； 所述移動底盤包括機器人移動底盤1和機器人驅動輪2，所述機器人驅動輪2安裝在機器人移動底盤1上，所述機器人移動底盤1的前方設置有軸孔，所述推桿電機的伸縮推桿3-1-1-1穿過軸孔設置； 所述推桿電機組件3-1還包括推桿電機底座3-1-2，所述推桿電機底座3-1-2固定在移動底盤中，所述推桿電機3-1-1固定安裝在推桿電機底座3-1-2中； 所述推桿電機組件3-1還包括固定架一3-1-4、固定架二3-1-5、連接桿一3-1-6、連接桿二3-1-7以及連接桿三3-1-8，所述固定架一3-1-4分別平行安裝在軸孔下方，所述固定架二3-1-5分別轉動連接在固定架一3-1-4上，所述連接桿一3-1-6分別連接在推桿電機連接件3-1-3與固定架一3-1-4上，所述連接桿二3-1-7分別連接在推桿電機連接件3-1-3與清淤骨架3-2-1上，所述連接桿三3-1-8分別連接在清淤骨架3-2-1與固定架二3-1-5上，所述推桿電機連接件3-1-3、連接桿一3-1-6、連接桿二3-1-7、清淤骨架3-2-1均隨推桿電機的伸縮推桿3-1-1-1而移動，所述固定架一3-1-4和固定架二3-1-5上分別設有直槽口，所述連接桿一3-1-6與固定架一3-1-4的直槽口實現槽口配合，所述連接桿三3-1-8與固定架二3-1-5的直槽口實現槽口配合； 將所述人為設置期望力矩與力矩傳感器4檢測到的真實阻力矩的差值輸入到PID控制器中，PID控制器具體算法為： ； 。

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