一种清淤机器人及其清淤方法

技术领域

本发明涉及清淤设备技术领域，特别是涉及一种清淤机器人及其清淤方法。

背景技术

管道或涵洞在使用一段时间后有淤泥杂质沉淀，影响供水和排水，需要定期疏通清理，清淤疏浚。现有技术中，一般采用围堰抽水，将管道或涵洞内的水抽干或者排干，然后采用挖机械掘的方式清理淤泥，工作强度大，工作效率低。对于一些特殊位置的管涵洞，例如位于重大水利工程、水电站或者热电站的引水涵洞以及热电站冷却水进水口管道内的清淤工作，由于其生产的特殊性，无法提供停止过水的条件，大型通用机械无法进入，而这些管道或涵洞的疏通是保障电站和水利工程正常运行的条件，占据着生命线地位，淤泥堵堆积严重，管道或涵洞较长，清淤工作量大，不适于人工潜水作业。目前，一般采用高压冲洗，随着管道或涵洞长度的增加，输送压力减小，造成冲洗效果差。

现有技术中，提出了公开号为CN217046428U，授权公告日为2022年07月26日的中国实用新型专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种智能清淤机器人，属于清淤设备技术领域。该智能清淤机器人包括铲淤组件和清淤组件。所述铲淤组件包括清淤机器人机体、升降平台、管道底部导向轮、管道顶部导向轮、翻泥铲作业头、前牵引数据线缆和摄像头，所述升降平台固定在所述清淤机器人机体的上表面上，使用时，使清淤铲片张开，张开的清淤铲片将后方的淤堵物推出管道，当清淤机器人机体继续向前移动时，清淤铲片在淤堵物的阻挡下合上，如此反复多次，可将管道内的淤堵物全部推出。

上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：

（1）在清淤过程中，清淤机器人的前后移动是依靠两个收卷机构同时收放线完成，前后移动的需要同步控制，操作更加复杂。并且在清淤前，为了将该清淤机器人与两个收卷机构连接在一起，势必要有穿线过程，即需要将其中一根数据线缆穿过该管道或涵洞与清淤机器人或者收卷机构相连，或者需要额外的驱动力带动清淤机器人和清淤机器人上的数据线缆穿过该管道或涵洞后与对应的收卷机构相连。不管哪种方式，清淤前的连接工作都不容易完成，驱动前后移动前的准备工作以及驱动前后移动过程中，操作不便利。特别是需清淤管道或者涵洞较长时，数据线缆的穿线更难实施。

（2）翻泥铲作业头用于前进时将淤堵的淤泥铲开翻松，清淤铲片张开，张开的清淤铲片将后方的淤堵物推出管道，倾斜的前置淤泥铲有可能将淤积物越堆越紧密，随着在管道或涵洞内清淤距离的增加，这种现象愈发明显。同时，后置的可张合清淤铲片，张开时铲片件的间隙使得淤积物无法全部推出管道或涵洞，清淤工作复杂，清淤不彻底，效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种清淤机器人及其清淤方法，能有效解决操作不便利以及清淤效率低的问题。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种清淤机器人，其特征在于：包括行进机构、清淤机构、液压伸缩装置以及控制器；所述液压伸缩装置一端与行进机构相连，另一端与清淤机构相连；所述行进机构和清淤机构上分别都设有能伸缩的固定装置以及用于提供浮力的浮箱；所述固定装置伸长，用于将相应的行进机构或清淤机构单独固定在管道或涵洞内；所述清淤机构还包括清淤头、驱动清淤头旋转的旋转动力装置、驱动清淤头以及旋转动力装置沿管道或涵洞的轴向方向摆动的轴向摆动装置以及驱动清淤头、旋转动力装置、轴向摆动装置共同沿管道或涵洞的径向方向往复摆动的径向摆动装置。

所述行进机构和清淤机构的顶部还设有上限位滚轮，两侧还分别设有左限位滚轮和右限位滚轮。

所述左限位滚轮和右限位滚轮与待清淤的管道或涵洞的内壁之间具有15~20mm间隙。

所述固定装置包括上顶紧装置和下顶紧装置。

还包括检测装置，所述检测装置包括分别位于清淤机构前端的第一激光传感器以及位于行进机构后端的第二激光传感器。

还包括钢丝绳卷扬装置，所述钢丝绳卷扬装置通过钢丝绳与行进机构相连。

所述浮箱整体呈上大下小状。

所述浮箱包括相连的上浮箱和下浮箱，所述上浮箱的截面呈圆弧状，所述下浮箱整体呈上大下小状，所述下浮箱内设有配重块。

所述液压伸缩装置的液压缸体通过十字铰与行进机构连接，液压伸缩装置的液压杆通过球形铰链与清淤机构连接。

一种利用清淤机器人的清淤方法，其特征在于：包括以下步骤：

将清淤机器人放置在管道或涵洞内，在浮力作用下，行进机构和清淤机构中的上限位滚轮紧贴管道或涵洞的内壁；

控制器控制行进机构的固定装置伸长，固定行进机构，控制器控制清淤机构的固定装置收缩，清淤机构解除固定，控制器控制液压伸缩装置的液压杆伸出，拉大行进机构和清淤机构之间的距离，从而推进清淤机构行进；

液压伸缩装置伸出量最大时，控制器控制清淤机构的固定装置伸长，固定清淤机构，清淤机构进行清淤工作：在控制器的控制下，旋转动力装置带动清淤头高速旋转，轴向摆动装置使清淤头沿管道或涵洞的轴向方向倾斜，径向摆动装置使清淤头沿管道或涵洞的径向方向往复摆动；

清淤完成后，控制器控制行进机构的固定装置收缩，行进机构解除固定，控制器控制液压伸缩装置的液压杆收缩，缩小行进机构和清淤机构之间的距离，从而实现行进机构前进；

循环，实现清淤机器人在管道或涵洞内不断前行和清淤。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

1、本发明中，通过行进机构、清淤机构、液压伸缩装置以及控制器，能够实现清淤机器人的自行走，能在人工和传统机械无法实现作业的区域实现清淤，清淤过程更加安全。其中，清淤机器人的自行走是通过固定装置将行进机构和清淤机构单独固定在待清淤的管道或涵洞内，通过液压伸缩装置的伸缩提供足够的推动或拉动的反作用力。且每次推动或拉动的距离由液压伸缩装置的行程精确控制，不会出现较大的误差。操作方便，只需要将该清淤机器人放置在管道或涵洞内即可。

浮箱的设置，能为行进机构和清淤机构提供浮力，使得该行进机构和清淤机构能处于上浮状态，使得该清淤机器人能用于通水的管道或涵洞内，也便于行进机构和清淤机构的行进。

旋转动力装置能带动清淤头高速旋转，通过旋切力将淤积物打散；轴向摆动装置能使清淤头沿管道或涵洞的轴向方向倾斜，必要时与清淤面形成一定斜角，以降低清淤头工作时的旋切阻力；径向摆动装置使清淤头在管道或涵洞的径向方向往复摆动，使清淤头形成一个扇形工作面，从而将管道或涵洞内的淤积物粉碎，利用管道或涵洞内的水流的冲击力将粉碎的淤积物冲出管道或涵洞，从而完全清除管道或涵洞内的淤积物。在上述清淤过程中，清淤机构不需要来回移动，能有效完成高强度清污作业，提升清淤效率，降低清淤成本。并且，在清淤过程中，不需要停止过水，就能有效清除管道或涵洞内的淤积物，提高水利水电工程运行的安全性。

2、所述行进机构和清淤机构的顶部还设有上限位滚轮，当清淤时，由于浮力的作用，上限位滚轮贴紧管道或涵洞的内壁，提供向上自由度的限制，上限位滚轮与内壁的接触也可以减少行进的阻力。

所述行进机构和清淤机构的两侧还分别设有左限位滚轮和右限位滚轮，能分别限制行进机构和清淤机构的过渡摆动。

3、所述左限位滚轮和右限位滚轮与待清淤的管道或涵洞的内壁之间具有15~20mm间隙，能消除不同区域管道或涵洞内径的差异，能减少行进机构和清淤机构在管道或涵洞内的横向摆动，又可以避免行进机构和清淤机构与管道或涵洞的内壁发生碰撞。

4、所述固定装置包括上顶紧装置和下顶紧装置，使得固定装置能一上一下的对行走机构和清淤机构进行固定，不与其余部件发生干涉，结构布置更加合理，并且固定效果也更好。

5、检测装置的设置，能对清淤前、清淤进行中以及清淤后的管道或涵洞的淤积断面进行探测并实时传递数据给地面控制器运算后形成直观图像。

6、还包括钢丝绳卷扬装置，清淤机器人行走时，钢丝绳自动放松，可以实时检测清淤机器人在水下承受的冲击力，保证清淤机器人的作业安全。更进一步，在机器人作业完毕或故障维修时，钢丝绳卷扬装置收卷钢丝绳将清淤机器人从管道或涵洞中拖出。更进一步，可以根据钢丝绳的送放长度计算出清淤机器人的作业距离。

7、所述浮箱整体呈上大下小状，使得浸湿面积小。

8、所述上浮箱的截面呈圆弧状，所述下浮箱整体呈上大下小状，所述下浮箱内设有配重块，使得清淤机构和行走机构的重心在下浮箱底部，使清淤机构和行走机构能在浮力作用下保持悬浮的状态，消除清淤机构和行走机构在管道或涵洞内发生偏转的风险。

9、所述液压伸缩装置的液压缸体通过十字铰与行进机构连接，十字铰设计可使液压缸体与行进机构在一定范围内多向自由摆动；液压伸缩装置的液压杆通过球形铰链与清淤机构连接，可使清淤机构与液压杆在一定范围内多向自由摆动，避免卡滞。

10、本清淤机器人具备较高安全系数，结构安全可靠，具有较大调节范围，可长期稳定发挥作用。

11、通过本清淤方法，可实现自行走、实时检测以及实时传送信号，能在人工和传统机械无法实现作业的区域实现清淤，并且清淤方法简单，便于操作，清淤效果好。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1中A-A的剖面结构示意图；

图4为本发明中行走机构的侧面结构示意图；

图5为本发明中清淤机构的侧面结构示意图；

图中标记：

1、行进机构，2、清淤机构，3、液压伸缩装置，4、配重块，5、清淤头，6、旋转动力装置，7、轴向摆动装置，8、轴承套，9、上限位滚轮，10、左限位滚轮，11、右限位滚轮，12、上顶紧装置，13、下顶紧装置，14、第一激光传感器，15、第二激光传感器，16、管道，17、钢丝绳，18、上浮箱，19、下浮箱，20、连接座，21、连接锁扣，22、电缆放线筒，23、支座，24、支撑骨架，25、加强板，26、输出轴，27、减速箱，28、液压马达，29、叉耳，30、铰链支座，31、电控柜，32、液压站。

具体实施方式

实施例1

作为本发明基本实施方式，本发明包括一种清淤机器人，包括行进机构1、清淤机构2、液压伸缩装置3以及控制器。所述液压伸缩装置3一端与行进机构1相连，另一端与清淤机构2相连。所述行进机构1和清淤机构2上分别都设有能伸缩的固定装置以及用于提供浮力的浮箱。

本实施例并不对所述浮箱的结构进行具体的限制，可以采用本领域常规的浮箱，只要能为行进机构1和清淤机构2提供浮力，使行进机构1和清淤机构2处于上浮状态即可。并且，所述浮箱的形状可以为方形，也可以为弧形，也可以为不规则的形状等。本实施例也不对固定装置的机构进行限制，只要该固定装置伸长时，能将行进机构1或清淤机构2单独固定在管道16或涵洞内即可，固定装置缩回时，行进机构1或清淤机构2解除固定，能在管道16或涵洞内移动。

所述清淤机构2还包括清淤头5、旋转动力装置6、轴向摆动装置7以及径向摆动装置。本实施例并不对清淤机构2的结构以及各结构彼此之间的连接关系进行限制，只要旋转动力装置6能驱动清淤头5旋转，轴向摆动装置7能驱动清淤头5以及旋转动力装置6沿管道16或涵洞的轴向方向摆动，径向摆动装置能驱动清淤头5、旋转动力装置6、轴向摆动装置7共同沿管道16或涵洞的径向方向往复摆动即可。

实施例2

作为本发明一较佳实施方式，本发明包括一种清淤机器人，包括行进机构1、清淤机构2、液压伸缩装置3以及控制器。所述液压伸缩装置3一端与行进机构1相连，另一端与清淤机构2相连。所述行进机构1和清淤机构2上分别都设有固定装置、浮箱、上限位滚轮9、左限位滚轮10和右限位滚轮11。其中，所述固定装置能伸缩，具体可以包括上顶紧装置12和下顶紧装置13。所述上顶紧装置12和下顶紧装置13的结构相同，可以包括顶紧块以及用于驱动顶紧块直线运动的驱动件。所述驱动件可以为滚珠丝杠结构、直线电机、液压缸或气缸等。所述浮箱能分别为行进机构1和清淤机构2提供浮力，使得行进机构1和清淤机构2能上浮在圆形的涵洞内。沿清淤机器人前进方向，所述上限位滚轮9可以设置在浮箱的上表面，所述左限位滚轮10和右限位滚轮11可以分别设置在浮箱的左右两侧。

所述清淤机构2还包括清淤头5、驱动清淤头5旋转的旋转动力装置6、驱动清淤头5以及旋转动力装置6沿涵洞的轴向方向摆动的轴向摆动装置7以及驱动清淤头5、旋转动力装置6、轴向摆动装置7共同沿涵洞的径向方向往复摆动的径向摆动装置。更为具体的，所述径向摆动装置可以与浮箱相连，其输出轴26的前端连接有叉耳29，所述清淤头5上设有轴承，所述叉耳29与轴承铰链连接。所述旋转动力装置6包括相连的增速箱和液压马达，所述清淤头5与增速箱的输出端相连。所述增速箱与轴向摆动装置7的液压杆铰链连接，所述轴向摆动装置7的液压缸体固定在该叉耳29上。

实施例3

作为本发明另一较佳实施方式，本发明包括一种清淤机器人，包括行进机构1、清淤机构2、液压伸缩装置3、控制器以及陆上卷扬机构。所述行进机构1和清淤机构2上分别都设有能伸缩的固定装置以及用于提供浮力的浮箱。所述固定装置可以为伸缩杆，可以分别设置在浮箱的上表面和下表面，或者设置在左右两个侧面，或者同时设置在上下左右四个侧面。当伸缩杆伸长时，伸缩杆与方形的涵洞的内壁相抵，可以实现清淤机构2或行进机构1在涵洞内的固定，当伸缩杆回缩，则清淤机构2或行进机构1不再固定，可以在涵洞内前后移动。

所述浮箱整体呈上大下小状，使得行进机构1和清淤机构2的浮力主要由浮箱的上部提供，行进机构1下部浸湿面积小。更进一步的，所述浮箱内还设有配重块4，且所述配重块4位于浮箱的下部，使行进机构1和清淤机构2在浮力作用下保持悬浮的状态，消除行进机构1和清淤机构2在方形的涵洞内发生偏转的风险。所述液压伸缩装置3一端与行进机构1相连，另一端与清淤机构2相连。更为具体的，所述液压伸缩装置3的液压缸体通过十字铰与清淤机构2的浮箱连接，液压伸缩装置3的液压杆通过球形铰链与行进机构1的浮箱连接。

所述清淤机构2还包括清淤头5、驱动清淤头5旋转的旋转动力装置6、驱动清淤头5以及旋转动力装置6沿涵洞的轴向方向摆动的轴向摆动装置7以及驱动清淤头5、旋转动力装置6、轴向摆动装置7共同沿涵洞的径向方向往复摆动的径向摆动装置。

所述陆上卷扬机构包括设置在陆上的钢丝绳卷扬装置和电缆放线筒。所述钢丝绳卷扬装置通过钢丝绳17与行进机构1相连。清淤机器人行走时，钢丝绳17自动放松，可以实时检测清淤机器人在水下承受的冲击力，保证清淤机器人的作业安全。更进一步，在机器人作业完毕或故障维修时，钢丝绳卷扬装置收卷钢丝绳17将清淤机器人从涵洞内中拖出。更进一步，钢丝绳卷扬装置设有计米装置，根据钢丝绳17的送放长度计算出清淤机器人的作业距离。进一步，电缆放线筒控制主电缆和信号线同步钢丝绳17的送放。

一种利用清淤机器人的清淤方法，包括以下步骤：

将清淤机器人放置在涵洞内，在浮力作用下，行进机构1和清淤机构2中的上限位滚轮9紧贴涵洞的内壁。

控制器控制行进机构1的固定装置伸长，固定行进机构1，控制器控制清淤机构2的固定装置收缩，清淤机构2解除固定，控制器控制液压伸缩装置3的液压杆伸出，拉大行进机构1和清淤机构2之间的距离，从而推进清淤机构2行进。

液压伸缩装置3伸出量最大时，控制器控制清淤机构2的固定装置伸长，固定清淤机构2，清淤机构2进行清淤工作：在控制器的控制下，旋转动力装置6带动清淤头5高速旋转，轴向摆动装置7使清淤头5沿涵洞的轴向方向倾斜，径向摆动装置使清淤头5沿涵洞的径向方向往复摆动。

清淤完成后，控制器控制行进机构1的固定装置收缩，行进机构1解除固定，控制器控制液压伸缩装置3的液压杆收缩，缩小行进机构1和清淤机构2之间的距离，从而实现行进机构1前进。

循环，实现清淤机器人在涵洞内不断前行和清淤。

实施例4

作为本发明最佳实施方式，参照说明书附图1~5，本发明包括一种清淤机器人，包括行进机构1、清淤机构2、液压伸缩装置3、控制器、检测装置、钢丝绳卷扬装置以及电缆放线筒22。所述行进机构1和清淤机构2都分别包括同样结构的浮箱、固定装置、两组上限位滚轮9、两组左限位滚轮10和两组右限位滚轮11。

所述浮箱包括截面呈圆弧状的上浮箱18和整体呈上大下小的下浮箱19，所述下浮箱19与上浮箱18的下表面相连。所述上浮箱18的下表面还设有支撑骨架24，用于提高上浮箱18结构的稳定性。所述下浮箱19内还可以设有配重件，例如额外的配重块4或者清淤机器人的电控柜31和液压站32等，使得浮力大部分由上浮箱18提供，清淤机构2或行进机构1的重心在下浮箱19区域，最终实现清淤机构2或行进机构1在浮力作用下保持悬浮的状态，消除清淤机构2和行进机构1在管道16内发生偏转的风险。

所述固定装置包括上顶紧装置12和下顶紧装置13，所述上顶紧装置12和下顶紧装置13分别位于上浮箱18的顶部以及下浮箱19的底部。所述上顶紧装置12和下顶紧装置13都分别包括顶紧头和与顶紧头相连的液压缸。该液压缸的规格可以为￠125*￠70*500。上顶紧装置12和下顶紧装置13上下联动，伸出或缩回的速率可以为0.08m/s。

两组上限位滚轮9可以间隔设置在上浮箱18的顶部，清淤工作时，由于浮力的作用使得上限位滚轮9贴紧管道16内壁，提供向上自由度的限制。两组左限位滚轮10和两组右限位滚轮11可以分别设置在上浮箱18的左右两侧，更为具体的，所述左限位滚轮10和右限位滚轮11分别通过支座23与上浮箱18的下表面相连，所述支座23的侧面可以通过加强板25与支撑骨架24相连，加强各部件连接的稳定性。所述左限位滚轮10和右限位滚轮11与待清淤的管道16内壁之间具有15~20mm间隙，消除同一管道16的内径大小在不同位置存在的差异性，也可以减少清淤机构2和行进机构1在管道16内的横向摆动，可以避免清淤机构2和行进机构1与管壁碰撞。

所述液压伸缩装置3可以为规格为￠220*￠125*2000的液压缸。更为具体的，所述液压伸缩装置3的液压缸体的后端通过连接座20与支撑骨架24的下表面相连，另一端穿过下浮箱19与另一侧的支撑骨架24的下表面通过十字铰相连；液压伸缩装置3的液压杆通过球形铰链与清淤机构2连接。通过该结构，使得该液压伸缩装置3的液压缸体与上浮箱18之间间接设有两个连接点，并且还穿过了下浮箱19，使得液压伸缩装置3驱动液压杆移动时，更加稳定，当拉动行进机构1前进时，行进机构1也更容易受力均匀，便于更好的拉动该行进机构1。

所述检测装置主要由激光传感器、传输光缆和数据处理器等组成。该连接关系为本领域的常规技术手段，本实施例不对其进行改进。更进一步的，所述激光传感器可以包括分别位于清淤机构2前端的第一激光传感器14以及位于行进机构1后端的第二激光传感器15。所述第一激光传感器14对清淤前和清淤进行中的管道16的淤积断面进行探测并实时传递数据给地面控制器运算后形成直观图像。所述第二激光传感器15用于对清淤后的管道16的淤积断面进行探测并实时传递数据给地面控制器运算后形成直观图。

钢丝绳卷扬装置设有张力控制装置，所述行进机构1的后端即所述上浮箱18上还设有连接锁扣21，所述连接锁扣21可以通过钢丝绳17与陆上的钢丝绳卷扬装置相连。清淤机器人行走时，钢丝绳17自动放松，可以实时检测清淤机器人在水下承受的冲击力，保证清淤机器人的作业安全。更进一步，在机器人作业完毕或故障维修时，钢丝绳卷扬装置收卷钢丝绳17将清淤机器人从管道16中拖出。更进一步，钢丝绳卷扬装置设有计米装置，根据钢丝绳17的送放长度计算出清淤机器人的作业距离。进一步，还包括设置在上浮箱18后端的电缆放线筒22，并且该电缆放线筒22还可以配有张力控制装置，用于控制主电缆和信号线同步钢丝绳17的送放。

所述控制器通过有线控制在清淤机器人上的液压阀块组，在陆上精准控制清淤机器人的各个动作。

所述清淤机构2还包括清淤头5、驱动清淤头5旋转的旋转动力装置6、驱动清淤头5以及旋转动力装置6沿管道16的轴向方向摆动的轴向摆动装置7以及驱动清淤头5、旋转动力装置6、轴向摆动装置7共同沿管道16的径向方向往复摆动的径向摆动装置。

更为具体的，所述清淤头5设置在旋转动力装置6的输出端，进一步的，旋转动力装置6由增速箱和液压马达组成，液压马达提供动力，由增速箱的输出端传递给清淤头5，使得清淤头5高速旋转。其中，所述液压马达的型号可以为BM5-800，转速为250r/min。液压马达驱动清淤头5高速旋转，增速比为7:1。

所述径向摆动装置包括减速箱27、液压马达28以及输出轴26。所述减速箱27顶部与上浮箱18的下表面相连，为了实现连接的稳定性，所述减速箱27顶部可以与该支撑骨架24相连。所述液压马达28与该减速箱27相连，最终带动输出轴26旋转。所述输出轴26固定在轴承套8内，所述轴承套8由下浮箱19的后端穿过并伸出下浮箱19的前端，输出轴26也穿过该轴承套8并伸出下浮箱19的前端。更进一步的，所述输出轴26的前端还连接有叉耳29，叉耳29前端通过铰链轴与清淤头5上的轴承连接。其中，所述液压马达28的型号可以为BM4-160，转速为150~200r/min，液压马达28驱动减速箱27，减速比为1:50。

所述旋转动力装置6的增速箱与轴向摆动装置7的液压杆铰链连接。轴向摆动装置7的液压杆伸出或收缩时，旋转动力装置6和清淤头5绕清淤头5与径向摆动装置的输出轴26端的铰链轴旋转，从而实现清淤头5沿管道16的轴向摆动，其轴向摆动的范围由清淤头5轴向摆动装置7的液压缸的行程决定。

更进一步，轴向摆动装置7的铰链支座30是固定在清淤头5径向摆动装置的输出轴26的叉耳29上，清淤头5和旋转动力装置6既可以在轴向摆动装置7的驱动下，实现沿管道16的轴向方向摆动，也可以在径向摆动装置的输出轴26的作用下沿管道16的径向方向摆动。

一种利用清淤机器人的清淤方法，包括以下步骤：

将清淤机器人放置在管道16内，在浮力作用下，行进机构1和清淤机构2中的上限位滚轮9紧贴管道16的内壁。

控制器控制行进机构1的上顶紧装置12和下顶紧装置13伸长，顶紧头顶在管道16的上下壁上，固定行进机构1，行进机构1停止前进。控制器控制清淤机构2的上顶紧装置12和下顶紧装置13收缩，清淤机构2的顶紧头脱离管道16的上下壁，清淤机构2不再固定。控制器控制液压伸缩装置3的液压杆伸出，拉大行进机构1和清淤机构2之间的距离，从而推进清淤机构2行进。

液压伸缩装置3伸出量最大时，控制器控制清淤机构2的上顶紧装置12和下顶紧装置13伸长，顶紧头顶在管道16的上下壁上，从而固定清淤机构2，清淤机构2停止前进。清淤机构2进行清淤工作：在控制器的控制下，旋转动力装置6带动清淤头5高速旋转，通过旋切力将淤积物进行打散；轴向摆动装置7使清淤头5沿管道16的轴向方向倾斜，必要时与清淤面形成一定斜角，以降低清淤头5工作时的旋切阻力；径向摆动装置使清淤头5沿管道16的径向方向往复摆动，使清淤头5成一个扇形工作面，从而完全粉碎管道16内的淤积物，利用管道16水流的冲击力将粉碎的淤积物冲出管道16。

清淤完成后，控制器控制行进机构1的上顶紧装置12和下顶紧装置13收缩，行进机构1的顶紧头脱离管道16的上下壁，使得行进机构1不再固定，控制器控制液压伸缩装置3的液压杆收缩，缩小行进机构1和清淤机构2之间的距离，从而实现行进机构1前进。

循环，实现清淤机器人在管道16内不断前行和清淤。

其中，液压伸缩装置3的液压杆伸出时，整个行程2m，可以分四步走完，行进速度0.04m/s。液压杆收缩时，整个行程2m，可以一次走完，行进速度0.1m/s。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。