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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种水下管道机器人的淤泥清理装置及控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116695862B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310691319.2，技术领域涉及：E03F7/10；该发明授权一种水下管道机器人的淤泥清理装置及控制方法是由陈鑫;张军;沈文杰;宋佳琪;张益睿;宋爱国设计研发完成，并于2023-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下管道机器人的淤泥清理装置及控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水下管道机器人的淤泥清理装置及控制方法，包括移动底盘、推杆电机组件、清淤工具组件、力矩传感器、控制组件，所述移动底盘用于安装其他组件、传感器和控制电路，所述推杆电机组件包括推杆电机、推杆电机底座、推杆电机连接件、固定架一、固定架二、连接杆一、连接杆二、连接杆三，所述清淤工具组件包括清淤骨架、清淤毛刷、清淤毛刷连接件、清淤电机、清淤电机连接件，控制方法为水下管道机器人基于力矩传感器检测清淤毛刷的阻力矩Mt，从而控制清淤毛刷距离淤泥的距离，实现闭环控制。本发明解决了清淤作业搅动淤泥时泥水浑浊，难以通过视觉检测的问题，对提高管道机器人作业安全性具有重要意义。

本发明授权一种水下管道机器人的淤泥清理装置及控制方法在权利要求书中公布了：1.一种水下管道机器人的淤泥清理装置，其特征在于：包括移动底盘、推杆电机组件3-1和清淤工具组件3-2，所述推杆电机组件3-1包括推杆电机3-1-1和推杆电机连接件3-1-3，所述推杆电机3-1-1安装在移动底盘中且推杆电机的伸缩推杆3-1-1-1穿过移动底盘的前板且突出设置，所述清淤工具组件3-2包括清淤骨架3-2-1、清淤毛刷3-2-2、清淤毛刷连接件3-2-3以及清淤电机3-2-4，所述推杆电机连接件3-1-3的一端连接在推杆电机3-1-1上，另一端连接清淤骨架3-2-1，所述清淤电机3-2-4分别安装在清淤骨架3-2-1的两侧，所述清淤毛刷3-2-2通过清淤毛刷连接件3-2-3安装在清淤电机3-2-4上，还包括力矩传感器4，所述力矩传感器4固定放置在清淤毛刷连接件3-2-3上，用于测定清淤电机3-2-4清扫淤泥时的力矩数据，从而控制清淤毛刷3-2-2距离淤泥的距离，实现闭环控制，还包括控制组件5，所述控制组件5包括控制器，所述推杆电机3-1-1、清淤电机3-2-4以及力矩传感器4分别连接控制器，所述控制器安装在移动底盘中，所述力矩传感器4实时采集清淤毛刷3-2-2清扫淤泥时的阻力矩，当清扫少量管道淤泥7时，力矩传感器4检测到的阻力矩小于人为设置期望力矩，控制组件5根据PID控制器结果，控制伸长推杆电机的伸缩推杆3-1-1-1，带动清淤工具组件3-2向下移动，使清淤毛刷3-2-2减小与少量管道淤泥7的距离，当清扫少量管道淤泥7时，力矩传感器4检测到的阻力矩介于人为设置期望力矩范围内，控制组件5根据PID控制器结果推杆电机的伸缩推杆3-1-1-1保持不动，当清扫大量管道淤泥8时，力矩传感器4检测到的阻力矩大于人为设置期望力矩范围，控制组件5根据PID控制器结果控制缩短推杆电机的伸缩推杆3-1-1-1，带动清淤工具组件3-2向上移动，使清淤毛刷3-2-2增大与大量管道淤泥8的距离； 所述移动底盘包括机器人移动底盘1和机器人驱动轮2，所述机器人驱动轮2安装在机器人移动底盘1上，所述机器人移动底盘1的前方设置有轴孔，所述推杆电机的伸缩推杆3-1-1-1穿过轴孔设置； 所述推杆电机组件3-1还包括推杆电机底座3-1-2，所述推杆电机底座3-1-2固定在移动底盘中，所述推杆电机3-1-1固定安装在推杆电机底座3-1-2中； 所述推杆电机组件3-1还包括固定架一3-1-4、固定架二3-1-5、连接杆一3-1-6、连接杆二3-1-7以及连接杆三3-1-8，所述固定架一3-1-4分别平行安装在轴孔下方，所述固定架二3-1-5分别转动连接在固定架一3-1-4上，所述连接杆一3-1-6分别连接在推杆电机连接件3-1-3与固定架一3-1-4上，所述连接杆二3-1-7分别连接在推杆电机连接件3-1-3与清淤骨架3-2-1上，所述连接杆三3-1-8分别连接在清淤骨架3-2-1与固定架二3-1-5上，所述推杆电机连接件3-1-3、连接杆一3-1-6、连接杆二3-1-7、清淤骨架3-2-1均随推杆电机的伸缩推杆3-1-1-1而移动，所述固定架一3-1-4和固定架二3-1-5上分别设有直槽口，所述连接杆一3-1-6与固定架一3-1-4的直槽口实现槽口配合，所述连接杆三3-1-8与固定架二3-1-5的直槽口实现槽口配合； 将所述人为设置期望力矩与力矩传感器4检测到的真实阻力矩的差值输入到PID控制器中，PID控制器具体算法为： ； 。

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