一种模块化工具交换与集成的管道清淤机器人系统

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种模块化工具交换与集成的管道清淤机器人系统。

背景技术

传统的管道清淤方法多种多样，从机械方法到化学方法，都有其局限性。现有的管道清淤机器人系统通常具有固定的清淤工具，限制了其在不同环境和不同管道堵塞情况下的应用。

如中国专利CN206800494U公开了一种负压输送式清淤机器人，虽然可以在涵洞等隐蔽窄小的位置进行移动，但是存在管道回收和位置无法精准控制，同时，机器人的位置不可调整控制，极易存在清理不干净的缺陷。

另一种典型的如中国专利CN219137937U的公开的一种暗涵清淤机器人通过专用的工具对不同颗粒大小的污泥进行清理，但是存在无法对涵道的内壁进行完全清理，存在清理的死角的缺陷。

另外，现有的管道清淤技术存在多种固有问题：

1)许多现有的管道清淤机器人只配置了固定类型的清淤工具，导致其只能应对特定类型的堵塞，如固体垃圾、油脂等。但在实际应用中，堵塞的原因和性质可能各不相同，单一工具很难满足所有需求；

2)由于缺乏模块化的设计，当需要更换工具时，操作者可能需要停机并进行繁琐的更换程序，这不仅浪费时间，而且可能需要专业的技能和工具；

3)不同的管道直径、长度、曲线和材质可能会对清淤工具的效果产生影响。现有的系统往往不能自适应这些变化，导致清淤效果不佳；

4)现有的管道清淤机器人可能缺乏有效的传感器和控制系统，导致操作者难以获得关于清淤进度和机器人状态的实时信息；

为了解决本领域普遍存在清淤效率低下、无法进行工具的转换、清淤洁净度无法评估、无法适配不同的管涵尺寸、适用的场景小和智能程度低等等问题，作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种模块化工具交换与集成的管道清淤机器人系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种模块化工具交换与集成的管道清淤机器人系统，所述管道清淤机器人系统包括服务器、以及机器人主体，其特征在于，所述管道清淤机器人系统还包括工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块，所述服务器分别与所述工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块连接；并将所述工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块的中间数据和过程数据存储在所述服务器的数据库中；

所述工具模块对所述管道中的污泥和管道壁进行清理，所述评估模块采集所述管道环境数据，并根据采集得到的管道环境数据对所述管道进行评估形成评估结果，所述转换模块根据所述评估模块的评估结果调整所述工具模块的位置，所述移动模块设置在所述机器人主体上，并带动所述机器人主体在所述管道中移动，所述姿势调整模块对移动模块的姿势进行调整，以适配不同的管道；

所述转换模块包括转换单元、定位单元、以及感应单元，所述定位单元对所述转换单元的转换位置进行定位，所述转换单元对所述工具模块位置进行转换，所述感应单元对所述管道的尺寸进行感应；

所述转换单元包括转换座、转换驱动机构、连接杆，所述连接杆的一端与所述转换座连接，所述连接杆的另一端与所述转换驱动机构驱动连接形成驱动部，所述驱动部设置在所述机器人本体上；

其中，所述工具模块设置在所述转换座上，并跟随所述转换座的转动，以实现对所述管道壁的清理。

可选的，所述感应单元设置在所述机器人主体行进方向的前端，并对所述管道的尺寸进行感应；

所述感应单元包括支撑杆、第一复位弹簧、第二复位弹簧、第一感应板、第二感应板、以及至少一个触摸传感器，

所述支撑杆的一端与所述机器人主体前端连接，所述支撑杆的另一端朝向远离所述机器人主体的一侧伸出，所述第一感应板和所述第二感应板对称设置在所述支撑杆的两侧，且所述第一感应板的一端与所述支撑杆的铰接，所述第一感应板的另一端朝向所述机器人本体的一侧伸出，所述第二感应板的一端与所述支撑杆的铰接，所述第二感应板的另一端朝向所述机器人本体的一侧伸出，所述第一复位弹簧的一端与所述第一感应板的端面连接，所述第一复位弹簧的另一端与所述支撑杆的杆体连接，所述第二复位弹簧的一端与所述第二感应板的端面连接，所述第二复位弹簧的另一端与所述支撑杆的杆体连接；

其中，至少一个所述触摸传感器分别沿着所述第一感应板和所述第二感应板的长度延伸方向等间距的分布。

可选的，所述评估模块包括采样单元和评估单元，所述采样单元采集所述管道环境数据，所述评估单元根据所述管道环境数据对所述管道进行评估形成评估结果；

所述采样单元包括数据存储器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波传感器、气体分析仪和触觉传感器，所述压力传感器测量管道内的环境压力值，所述湿度传感器采集所述管道内部的湿度值，所述温度传感器采集所述管道内部的温度值，所述超声波传感器采集所述管道内部的污泥厚度值，所述气体分析仪采集所述管道内的气体浓度值，所述触觉传感器用于采集所述管道内部所述污泥或沉积物的粘稠度值，所述数据存储器存储压力传感器采集得到管道内部环境的气压值、温度传感器采集得到的温度值、湿度传感器采集得到的湿度值、超声波传感器采集得到的污泥厚度值、气体分析仪采集得到的气体浓度值、和触觉传感器的粘稠度值。

可选的，所述评估单元获取所述采样单元采集得到管道的环境数据，并根据下式计算所述管道的洁净度指数Sanitation：

式中，k为放大倍数，其值根据系统进行设定，state为所述管道的状态函数，其值根据下式进行计算：

式中，a、b、c、d是权重系数，其值由系统根据管道实际状态进行设定，P为所述压力传感器获取所述管道的气压值，T为从温度传感器获取的温度值，H为从湿度传感器获取的湿度值，U为从超声波传感器获取管道的污泥厚度值，G为从气体分析仪得到管道的有害或易燃气体浓度值，V为从触觉传感器得到管道的污泥硬粘稠度值；

若所述洁净度指数Sanitation超过系统设定的监控阈值G’，则触发所述转换模块对所述工具模块当前所使用的工具进行转换。

可选的，所述移动模块包括支撑架、移动轮和移动驱动机构，所述支撑架支撑所述移动轮，所述移动驱动机构与所述移动轮驱动连接形成移动部，所述移动部设置在所述支撑架上。

可选的，所述姿势调整模块包括限位杆、调整杆、调整驱动机构和伸出检测件，所述限位杆的一端与所述机器人本体铰接，所述限位杆的另一端与所述支撑架的侧壁铰接，所述调整杆的一端与所述限位杆的杆体铰接，所述调整杆的另一端与所述调整驱动机构驱动连接形成调整部，所述调整部设置在所述机器人本体上，所述伸出检测件对所述调整杆的伸缩长度进行检测，以获取所述调整杆的伸缩量。

可选的，所述工具模块包括第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元、吸污单元、清理单元和刮动单元，所述第一抬升单元调整所述吸污单元的位置，所述第二抬升单元调整所述清理单元的位置，所述第三抬升单元调整所述刮动单元的位置，所述吸污单元对所述管道中的污泥进行抽吸，所述清理单元将所述管道壁的吸附物进行清理，所述刮动单元对管道壁进行刮动；

所述吸污单元包括吸污管道、吸污泵、以及污泥收集车，所述吸附管道的一端设置在所述机器人本体的前端，所述吸污管道的另一端与所述吸附泵连接，以将所述管道中的污泥或管道中的杂物一同吸附至所述污泥收集车上。

可选的，所述定位单元包括识别构件、以及至少一个定位标记件，至少一个定位标记件分别设置在所述工具模块所处的位置处，所述识别构件对至少一个定位标记件进行识别，并将识别到定位数据反馈传输至所述转换单元中。

可选的，所述移动模块设置在所述机器人本体的周侧，并在移动时与所述管道壁接触。

可选的，所述第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元根据所述感应单元感应得到的所述管道尺寸数据分别调整吸所述吸污单元、清理单元和刮动单元的位置，使得所述吸污单元、清理单元和刮动单元实现对所述管道壁的清理。

本发明所取得的有益效果是：

1.通过评估模块和转换模块之间的相互配合，使得清理工具能够被转换，并对管道进行清理，提升了清理工具的转换效率，保证整个系统能够对清理位置进行精准评估、适配不同的管涵评估需要、灵活性高和智能程度高的优点；

2.通过移动模块和姿势调整模块之间的相互配合，使得机器人本体能够沿着管道进行移动，保证整个系统对管道清淤的效率和可靠性；

3.通过移动模块和姿势调整模块的相互配合，使得移动模块的姿势能够被调整，以适配不同的管道尺寸，保证整个系统具有更加广的适用场景、适配不同的管涵尺寸和智能程度高的优点；

4.通过转换模块和工具模块的相互配合，使得工具能够进行转换，使得管道的各个位置能够被清理，提升整个系统对管道的清理效果和清理能力；

5.通过转换模块和工具模块之间的相互配合，使得工具之间能够进行转换，并对管道中的污物进行清理，提升整个系统对管道的清理效率，保证整个系统具有工具转换便捷、适配不同的管涵尺寸和应用场景广和灵活性高的优点。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定相同的部分。

图1为本发明的整体方框示意图。

图2为本发明的感应单元、转换单元、定位单元和工具模块的方框示意图。

图3为本发明的振动单元和振动分析模块的方框示意图。

图4为本发明的转换单元和吸污单元、刮动单元、清理单元的方框示意图。

图5为本发明的整体结构示意图。

图6为图5中C-C处的剖视示意图。

图7为图5中A处的放大示意图。

图8为图5中B处的放大示意图。

图9为本发明的后视示意图。

附图标记说明：1、机器人主体；2、限位杆；3、移动轮；4、调整杆；5、升降；6、触觉传感器；7、转换座；8、第三抬升杆；9、刮动板；10、清理刷；11、第一抬升杆；12、吸附嘴；13、固定座；14、伸缩杆；15、第一感应板；16、触摸传感器；17、第一复位弹簧；18、连接杆；19、振动板；20、超声波传感器；21、第三抬升杆；22、吸污管道；23、支撑杆。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

实施例一：根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，本实施例提供一种模块化工具交换与集成的管道清淤机器人系统，所述管道清淤机器人系统包括服务器、以及机器人主体1，其特征在于，所述管道清淤机器人系统还包括工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块，所述服务器分别与所述工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块连接，并将所述工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块的中间数据和过程数据存储在所述服务器的数据库中；

所述工具模块对所述管道中的污泥和管道壁进行清理，所述评估模块采集所述管道环境数据，并根据采集得到的管道环境数据对所述管道进行评估形成评估结果，所述转换模块根据所述评估模块的评估结果调整所述工具模块的位置，所述移动模块设置在所述机器人主体1上，并带动所述机器人主体1在所述管道中移动，所述姿势调整模块对移动模块的姿势进行调整，以适配不同的管道；

所述管道清淤机器人系统还包括中央处理器，所述中央处理器分别与所述工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块控制连接，并基于所述中央处理器对所述工具模块、转换模块、评估模块、移动模块、姿势调整模块进行集中控制，以提升整个系统的协同配合能力；

所述转换模块包括转换单元、定位单元、以及感应单元，所述定位单元对所述转换单元的转换位置进行定位，所述转换单元对所述工具模块进行转换，所述感应单元对所述管道的尺寸进行感应；

所述转换单元包括转换座7、转换驱动机构、连接杆18，所述连接杆18的一端与所述转换座7连接，所述连接杆18的另一端与所述转换驱动机构驱动连接形成驱动部，所述驱动部设置在所述机器人本体1上；

其中，所述工具模块设置在所述转换座7上，并跟随所述转换座7的转动，以实现对所述污泥和管道壁的清理；

可选的，如图5所示，所述感应单元设置在所述机器人主体1行进方向的前端，并对所述管道的尺寸进行感应；所述感应单元包括支撑杆、第一复位弹簧17、第二复位弹簧、第一感应板15、第二感应板、以及至少一个触摸传感器16，所述支撑杆的一端与所述机器人主体1前端连接，所述支撑杆的另一端朝向远离所述机器人主体1的一侧伸出，所述第一感应板15和所述第二感应板对称设置在所述支撑杆的两侧，且所述第一感应板15的一端与所述支撑杆的铰接，所述第一感应板15的另一端朝向所述机器人本体的一侧伸出，所述第二感应板的一端与所述支撑杆的铰接，所述第二感应板的另一端朝向所述机器人本体的一侧伸出，所述第一复位弹簧17的一端与所述第一感应板15的端面连接，所述第一复位弹簧17的另一端与所述支撑杆的杆体连接，所述第二复位弹簧的一端与所述第二感应板的端面连接，所述第二复位弹簧的另一端与所述支撑杆的杆体连接；

其中，至少一个所述触摸传感器16分别沿着所述第一感应板15和所述第二感应板的长度延伸方向等间距的分布；

当所述第一感应板15和所述第二感应板与所述管道进行接触，管道会在所述第一感应板15和所述第二感应板之间存在一个接触力，所述管道的尺寸数据被所述第一感应板15和所述第二感应板所捕获；

如图5所示，具体的捕获过程如下：当所述第一感应板和第二感应板抵靠在所述管道的管道壁上后，被设置在所述第一感应板15和所述第二感应板上的至少一个触摸传感器16与所述管道壁接触后挤压，产生接触数据，从而根据产生接触数据的触摸传感器位置形成对应的管道尺寸数据；

其中，通过获取所述管道的尺寸数据，以使得所述中央处理器能对所述姿势调整模块、工具模块和转换模块的姿势进行调整；

可选的，所述定位单元包括识别构件、以及至少一个定位标记件，至少一个定位标记件分别设置在所述工具模块所处的位置处，所述识别构件对至少一个定位标记件进行识别，并将识别到的定位数据反馈传输至所述转换单元中。

具体的，所述定位标记件设置在所述转动座上，且至少一个定位标记件与所述工具模块的工具相对应，以使得各个工具能够进行精准的转换；

同时，所述识别构件包括定位杆和识别探头，所述定位杆的一端与机架连接，所述定位杆的另一端朝向所述转换座7上方伸出，且所述识别探头设置在所述定位杆的端部，并朝向至少一个定位标记件伸出，以实现对至少一个定位标记件进行识别；

当所述转换驱动机构驱动所述转换座7进行转动的过程中，通过所述定位单元对转动位置的定位，以实现对工具转换更加的精准和高效；

可选的，所述评估模块包括采样单元和评估单元，所述采样单元采集所述管道环境数据，所述评估单元根据所述管道环境数据对所述管道进行评估形成评估结果；

所述采样单元包括数据存储器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波传感器20、气体分析仪和触觉传感器6，所述压力传感器测量管道内的环境压力值，所述湿度传感器采集所述管道内部的湿度值，所述温度传感器采集所述管道内部的温度值，所述超声波传感器20采集所述管道内部的污泥厚度值，所述气体分析仪采集所述管道内的气体浓度值，所述触觉传感器6用于采集所述管道内部所述污泥或沉积物的粘稠度值，所述数据存储器存储压力传感器采集得到管道内部环境的气压值、温度传感器采集得到的温度值、湿度传感器采集得到的湿度值、超声波传感器20采集得到的污泥厚度值、气体分析仪采集得到的气体浓度值、和触觉传感器6的粘稠度值；

具体的，压力传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波传感器20、气体分析仪设置在所述机器人主体1上；

所述采样单元还包括升降构件，所述升降构件用于对所述触觉传感器6的位置进行调整；所述抬升构件包括升降杆、升降驱动机构和升降检测件，所述升降检测件对所述升降杆的伸出长度进行检测，所述升降驱动机构与所述升降杆驱动连接，以使得所述升降杆进行驱动，从而使得所述升降杆进行伸缩动作；

具体的，所述升降杆的一端与所述触觉传感器6连接，所述升降杆的另一端与所述升降驱动机构驱动连接形成升降部，所述升降部设置在所述机器人主体1上，并朝向管道的下底壁伸出；

可选的，所述评估单元获取所述采样单元采集得到管道的环境数据，并根据下式计算所述管道的洁净度指数Sanitation：

式中，k为放大倍数，其值根据系统进行设定，state为所述管道的状态函数，其值根据下式进行计算：

式中，a、b、c、d是权重系数，其值由系统根据管道实际状态进行设定，P为所述压力传感器获取所述管道的气压值，T为从温度传感器获取的温度值，H为从湿度传感器获取的湿度值，U为从超声波传感器获取管道的污泥厚度值，G为从气体分析仪得到管道的有害或易燃气体浓度值，V为从触觉传感器得到管道的污泥硬粘稠度值；

放大倍数用于改变清洁度指数的输出大小，假设状态函数的输出理论上在-10到+10之间，而清洁度指数期望值在0到100之间变化。

如果状态函数的输出直接映射到清洁度指数，需要一个将状态函数输出从-10到+10线性映射到0到100的放大倍数。这种情况下，k可以设置为10(因为100/10＝10)。

若所述洁净度指数Sanitation超过系统设定的监控阈值G’，则触发所述转换模块对所述工具模块当前所使用的工具进行转换；

若所述洁净度指数Sanitation低于系统设定的监控阈值G’，则不触发所述转换模块对所述工具模块当前所使用的工具进行转换，继续使用当前的工具继续清理所述管道；

设定的监控阈值G’由系统或管理者根据实际情况进行设定，这是本领域的技术人员所熟知的技术手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术，因而在本实施例中不再一一赘述；

关于a、b、c、d权重系数通常取值在0到1之间，并且这些系数的总和通常为1，具体的a、b、c、d权重系数的确定，本实施进行示例说明：

1)初始时，如果没有足够的信息来判断哪个传感器数据更重要，可以均等分配权重；

2)如果知道某个参数通常对洁净度有更大的影响，可能会给该参数分配更高的权重，例如：a＝0.4、b＝0.3、c＝0.2、d＝0.1；

3)根据管道清洁的实际性能反馈来调整权重；如果压力对洁净度影响大，而气体和触觉数据影响小，可能会设置：例如：a＝0.5、b＝0.2、c＝0.2、d＝0.1；

4)权重系数也可根据实验或历史数据进行分析，假设通过一系列实验和数据分析，发现压力数据与管道的洁净度高度相关，温湿度数据次之，而超声波数据和气体与触觉数据相对不那么重要；于是，权重系数可能被设置为：a＝0.5、b＝0.3、c＝0.1、d＝0.1；

通过所述评估模块和所述转换模块之间的相互配合，使得清理工具能够被转换，并对所述管道进行清理，提升了清理工具的转换效率，保证整个系统能够对清理位置进行精准评估、适配不同的管涵评估需要、灵活性高和智能程度高的优点；

可选的，所述移动模块包括支撑架、移动履带移动轮3和移动驱动机构，所述支撑架支撑所述移动履带移动轮3，所述移动驱动机构与所述移动履带移动轮3驱动连接形成移动部，所述移动部设置在所述支撑架上；

可选的，如图5或图6所示，所述姿势调整模块包括限位杆2、调整杆4、调整驱动机构和伸出检测件，所述限位杆的另一端与所述支撑架的侧壁铰接，所述限位杆2的另一端与所述支撑架的侧壁铰接，所述调整杆4的一端与所述限位杆2的杆体铰接，所述调整杆4的另一端与所述调整驱动机构驱动连接形成调整部，所述调整部设置在所述机器人本体上，所述伸出检测件对所述调整杆4的伸缩长度进行检测，以获取所述调整杆的伸缩量；

通过所述移动模块和所述姿势调整模块之间的相互配合，使得所述机器人本体能够沿着所述管道进行移动，保证整个系统对所述管道清淤的效率和可靠性；

另外，所述移动模块和所述姿势调整模块的相互配合，使得所述移动模块的姿势能够被调整，以适配不同的管道尺寸，保证整个系统具有更加广的适用场景、适配不同的管涵尺寸和智能程度高的优点；

可选的，所述工具模块包括第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元、吸污单元、清理单元和刮动单元，所述第一抬升单元调整所述吸污单元的位置，所述第二抬升单元调整所述清理单元的位置，所述第三抬升单元调整所述刮动单元的位置，所述吸污单元对所述管道中的污泥进行抽吸，所述清理单元将所述管道壁的吸附物进行清理，所述刮动单元对管道壁进行刮动；

具体的，所述第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元设置在所述调整座上，并跟随所述调整座的转动而转动；

可选的，所述第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元根据所述感应单元感应得到的所述管道尺寸数据分别调整吸所述吸污单元、清理单元和刮动单元的位置，使得所述吸污单元、清理单元和刮动单元实现对所述管道壁的清理；

具体的，所述吸污单元、清理单元和刮动单元的位置在未使用时处于缩回的状态，当需要使用所述吸污单元、清理单元和刮动单元时，则分别通过第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元调整所述吸污单元、清理单元和刮动单元的伸出量，从而实现对所述吸污单元、清理单元和刮动单元位置的调整；

另外，通过第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元调整所述吸污单元、清理单元和刮动单元的伸出量的过程中，需要根据所述管道尺寸数据确定伸出量，以防止吸污单元、清理单元和刮动单元伸出量过大造成自身的损坏或管道壁的损伤；

所述第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元结构和功能类似，即，均是对所述吸污单元、清理单元和刮动单元的位置进行调整，以使得所述吸污单元、清理单元和刮动单元能适配不同周径的管道的需要，从而实现对所述管道内壁的清理和吸污的实际需要；

当吸污单元、清理单元和刮动单元处于未使用的状态，则将吸污单元、清理单元和刮动单元的位置恢复为初始状态；

在本实施例中，所述初始状态设置为缩回的状态；工作状态为伸出的状态；

所述第一抬升单元包括第一抬升杆11、第一抬升检测件、第一抬升驱动机构，所述第一抬升杆11的一端与所述第一抬升驱动机构连接形成第一抬升部，所述第一抬升部设置在所述转向座上，所述第一抬升检测件用于对所述第一抬升杆11的抬升高度进行检测，所述第一抬升杆11的另一端朝向所述支撑座的轴线的方向伸出，且所述第一抬升杆11的端部与吸污单元连接；

所述第二抬升单元包括第二抬升杆、第二抬升检测件、第二抬升驱动机构，所述第二抬升杆的一端与所述第二抬升驱动机构连接形成第二抬升部，所述第二抬升部设置在所述转向座上，所述第二抬升检测件用于对所述第二抬升杆的抬升高度进行检测，所述第二抬升杆的另一端朝向所述支撑座的轴线的方向伸出，且所述第二抬升杆的端部与所述清理单元连接；

所述第三抬升单元包括第三抬升杆21、第三抬升检测件、第三抬升驱动机构，所述第三抬升杆21的一端与所述第三抬升驱动机构连接形成第三抬升部，所述第三抬升部设置在所述转向座上，所述第三抬升检测件用于对所述第三抬升杆21的抬升高度进行检测，所述第三抬升杆21的另一端朝向所述支撑座的轴线的方向伸出，且所述第三抬升杆21的一端与所述刮动单元连接；

所述第一抬升单元、第二抬升单元、第三抬升单元根据所述感应单元感应得到的所述管道尺寸数据分别调整吸所述吸污单元、清理单元和刮动单元的位置，这个位置就是伸出的量，因为管道数据就是管道的大小，如果不考虑管道的大小随意调整伸出的量，就会损坏管道内壁或损坏工具；

同时，所述第一抬升单元、第二抬升单元、所述第三抬升单元在对所述清污单元、所述清理单元和所述刮动单元进行伸出调整的过程中，需要根据管道的尺寸大小进行调整，以使得所述第一抬升单元、所述第二抬升单元、所述第三抬升单元的调整下，将所述清污单元、所述清理单元和所述刮动单元伸出，并与所述管道内壁进行接触，以保证所述管道中污泥、所述污染物能够被清理；

所述吸污单元包括吸污管道22、吸污泵、以及污泥收集车，所述吸附管道的一端设置在所述机器人本体的前端，所述吸污管道22的另一端与所述吸附泵连接，以将所述管道中的污泥或管道中的杂物一同吸附至所述污泥收集车上；

所述吸污单元还包括吸污调整构件，所述吸污调整构件对所述吸污管道22的位置进行调整，以使得所述吸污管道22的管道端口与所述管道壁接触，从而将所述管道中的污泥抽吸干净；

所述吸污调整构件包括固定座13、伸缩杆14、伸缩驱动机构、以及可变形的吸附嘴12，所述固定座13嵌套在所述吸附嘴12外周，所述伸缩杆14的一端与所述伸缩驱动机构驱动连接形成伸缩部，所述伸缩部设置在所述固定座13上，所述伸缩杆14的另一端与所述吸附嘴12的外壁连接；

在本实施例中，仅以三种工具作为实例性的描述，本领域的技术人员可以增加工具，因而在本实施例中，不再一一赘述；

当所述伸缩杆14进行伸缩动作时，所述吸附嘴12的外壁就会变形，从而插入所述污泥中，并将所述管道中的污泥抽吸干净；

所述清理单元包括清理构件和转动构件，所述转动构件用于对所述清理构件的位置进行调整，所述清理构件对所述管道的管道内壁进行清理；

所述清理构件包括清理刷10、清理座和连接杆18，所述连接杆18的一端与所述清理刷10连接，所述连接杆18的另一端与所述清理座铰接，所述清理座用于供所述清理刷10支撑，所述转动构件设置在所述清理座上，并驱动所述清理刷10进行转动，从而使得所述清理刷10沿着所述连接杆18的轴线进行转动，实现对所述管道壁进行清理；

其中，所述第二抬升杆的一端与所述清理座连接，所述第二抬升杆的另一端与所述第二抬升驱动机构驱动连接形成第二抬升部，所述第二抬升部设置在所述转向座上；

所述转动构件包括转动齿轮和转动驱动机构，所述转动齿轮设置在所述清理刷10上，所述转动驱动机构设置在所述清理座上，并驱动所述清理刷10沿着所述连接杆18的轴线进行转动，从而将所述管道壁的污物刷动，保证所述污物能够被清理；

所述刮动单元包括刮动构件和连接座，所述连接座设置在所述刮动构件上，并通过所述连接座与所述第三抬升杆21可拆卸连接，所述刮动构件包括刮动板9、以及设置在所述刮动板9上的刮动凸起，所述刮动凸起沿着所述刮动板9的长度方向设置；

在所述刮动板9对所述管道中的污泥进行清理的过程中，所述刮动凸起能与所述管道中的污物进行接触，使得污泥能被轻易刮动，从而实现对所述管道中污物的清理；当所述污物刮动后，则通过所述吸污单元将所述污泥或其他污物从所述管道中抽吸出来，从而实现对管理的清淤的目的；

可选的，所述移动模块设置在所述机器人本体的周侧，并在移动时与所述管道壁接触，从而与所述管道的内壁面进行接触，从而在所述移动驱动机构的驱动下，实现将所述机器人本体进行带动，并对所述管道内壁中的污泥进行清理；

在本实施例中，所述管道(或者称之为涵洞管道)设定为圆形的中控柱状体；

通过所述转换模块和所述工具模块之间的相互配合，使得工具之间能够进行转换，并对所述管道中的污物进行清理，提升整个系统对所述管道的清理效率，保证整个系统具有工具转换便捷、适配不同的管涵尺寸和应用场景广和灵活性高的优点。

实施例二：本实施例应当理解为包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，还在于所述管道清淤机器人系统还包括收集模块，所述收集模块用于对所述管道中的污物进行收集，并配合所述吸污单元将所述污泥进行收集聚集；

所述收集模块设置在所述机器人本体的前端上，并用于对管道中的污物进行清理；

所述收集模块包括振动单元和支撑单元，所述振动单元用于对所述机器人本体前进方向的污物进行振动，由于污泥受到振动，从而使得污泥或其他污物能够聚集所述支撑单元用于对所述振动单元进行振动；

所述支撑单元包括连接杆18、支撑杆和支撑驱动机构，所述支撑杆设置为可伸缩式，其中，所述支撑杆的一端与所述振动单元连接，所述支撑杆的另一端与所述支撑驱动机构驱动连接形成支撑部，所述连接杆18用于支撑所述支撑部，具体的，所述支撑部设置在所述连接杆18上；

所述支撑杆设置为可伸缩结构，并在所述支撑驱动机构的驱动下，实现伸缩动作，从而实现振动构件的伸缩动作，从而实现通过所述振动单元将收集得到的污泥聚集；

所述振动单元包括振动器、振动板19、以及设置在振动板19上放置腔，所述振动器设置在所述放置腔中，并产生振动，以使得所述振动板19产生振动，从而将收集的污泥聚集，以提升所述吸污单元的吸污效率和吸污效果；

所述管道清淤机器人系统还包括振动评估分析模块，所述振动评估分析模块对所述振动单元的振动状态进行采集，并根据采集得到的振动状态数据对振动状态进行分析；

其中，所述振动分析评估模块包括振动采集单元和分析单元，所述振动采集单元设置在所述振动板19上，并采集污泥的状态数据，所述分析单元根据所述振动采集单元采集得到的所述污泥状态数据对污泥的状态进行分析；

所述振动采集单元包括超声波传感器20、电导率传感器和数据存储器，所述超声波传感器20采集所述振动板19周围的所述污泥的超声波数据，所述电导率传感器用于采集所述振动板19周围污泥的电导率数据，数据存储器存储所述超声波传感器20和所述电导率传感器采集得到的数据，

所述分析单元获取所述振动采集单元采集得到的污泥的超声波数据和电导率数据，并对所述超声波数据和所述电导率数据进行处理，所述处理包括但是不局限于消除噪声和异常值；

所述分析单元获取经过处理后的超声波数据和电导率数据，并根据下式计算所述污泥的聚集指数AI：

AI＝w

式中，w

式中，C为所述电导传感器检测得到的电导率，t为电导传感器检测时间；

对于f(I,A)根据下式确定：

式中，α

对于α

1)如果通过一系列实验，信号强度I对于评估污泥聚集状态比衰减系数A更为重要，会给α

2)使用历史数据进行统计分析，如果发现信号强度I与污泥聚集状态的相关性更高，可能会增加α

如果I与污泥聚集状态的相关系数是A的两倍，权重系数可能会反映这种相关性，比如：α

若所述污泥的聚集指数AI超过系统设定的监控阈值PULL，停止进行振动，并触发所述吸污单元将所述污泥进行抽吸；

若所述污泥的聚集指数AI低于系统设定的监控阈值PULL，说明污泥聚集状态没有达到设定的标准，则继续对污泥进行聚集的操作；

其中，系统设定的监控阈值PULL由系统或管理者根据不同位置或清理污泥的类型自行设定，这是本领域的技术人员所熟知的技术手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术，因而在本实施例中不再一一赘述；

通过所述振动评估模块和振动模块的相互配合，使得所述管道中污泥能够快速聚集，提升了污泥汇集或聚集的效率，使得整个系统具有清理效率高、智能程度高和使用场景大的优点。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。