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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种用于城市管道的水下清淤作业机器人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：CN115874707B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-04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：202310030391.0，技术领域涉及：E03F9/00；该发明授权一种用于城市管道的水下清淤作业机器人是由刘文黎;李翰林;邵祎潇;姚云轩;安腾飞设计研发完成，并于2023-01-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于城市管道的水下清淤作业机器人在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于城市管道的水下清淤作业机器人，包括：作业单元和车体单元；作业单元包括：绞刀、铲斗、铲刀、上侧喷泵、左侧喷泵、右侧喷泵和气泵，绞刀位于铲斗内部，铲刀安装于铲斗底部前端，绞刀、铲刀、铲斗作为一体安装于车体单元上，上侧喷泵、左侧喷泵和右侧喷泵分别安装于车体单元上侧、左侧和右侧，气泵安装于车体单元底部；所述车体单元包括：声纳、摄像头与照明设备、运动组件和控制器，所述运动组件位于车体下方，控制器与声纳和运动组件通信；摄像头与照明设备使得机器人在可视化环境下工作；控制器，用于控制运动组件使车体单元底盘高度高于障碍物高度，控制运动组件的运动速度。本发明避免水资源浪费、安全性高。

本发明授权一种用于城市管道的水下清淤作业机器人在权利要求书中公布了：1.一种用于城市管道的水下清淤作业机器人，其特征在于，包括：作业单元和车体单元； 所述作业单元包括：绞刀1、铲斗2、铲刀3、上侧喷泵4、左侧喷泵5、右侧喷泵6和气泵，所述绞刀1位于铲斗2内部，铲刀3安装于铲斗2底部前端，绞刀1、铲刀3、铲斗2作为一体安装于车体单元上，上侧喷泵4、左侧喷泵5和右侧喷泵6分别安装于车体单元上侧、左侧和右侧，气泵安装于车体单元底部，气泵用于在城市管道中水深度小于预设值时，采用气喷的方式代替水喷的方式进行清污工作； 所述车体单元包括：声纳9、摄像头与照明设备10、运动组件11和控制器，所述运动组件11位于车体下方，控制器与声纳9和运动组件11通信； 所述声纳9，用于在水下探测障碍物特征以及高度； 所述摄像头与照明设备10，用于在机器人工作时，照明工作环境，拍摄工作环境，使得机器人在可视化环境下工作； 所述控制器，用于在接收障碍物特征以及高度后，控制运动组件11使车体单元底盘高度高于障碍物高度，控制运动组件11使得机器人在清淤过程中的运行速度小于机器人在工作位置与回收位置之间往返时的运动速度； 所述车体单元还包括：激光雷达、深度相机和IMU传感器， 所述深度相机和IMU传感器用于定位和轨迹解算，基于视觉惯性slam算法计算机器人实时位置和姿态；将激光雷达纵向安装于车体单元上，用于扫描城市管道周围的环境，将激光雷达扫描的数据与轨迹解算结果融合，得到环境的三维点云模型，对比机器人清淤前后的三维点云模型，评估清淤程度； 机器人工作于清淤模式、越障模式或探测模式； 清淤模式下先通过声纳扫描计算淤积深度和障碍物尺寸，如果前方的淤泥超过设定的清淤阈值开始清淤工作，同时下方的气泵向下方喷射气体，再次对淤泥进行冲击； 越障模式通过声纳判断前方障碍物高度以及上方管壁的位置，然后利用运动组件中的液压杆控制车身的升降防止触碰，判断下方障碍物高度抬升车身来避开，若上方检测仪器发现车身会触碰到上方管壁则停止抬升，然后声纳扫描左右环境，通过左右移动来寻找位置向前运动，如果仍然不行，回退按原路返回或手动移动返回； 探测模式是对管腔完成管道重建、检测、分析的运维管理任务，具有管道点云模型快速构建，截面变形分析，隧道缺陷识别功能，通过融合点云模型和视觉信息实现隧道病害定位，深度相机和IMU用于定位和轨迹解算，基于视觉惯性slam算法计算机器人实时位置和姿态；将激光雷达纵向安装用于扫描隧道周围的环境，使用精确的轨迹和垂直扫描数据进行融合，得到环境的三维点云模型，在结构变形检测时，通过获取的点云模型经过算法计算可对结构变形进行精确计算，在病害检测时，基于深度卷积神经网络的融合模型，前处理阶段使用深度残差网络改进SSD模型对病害进行分类和定位，后处理阶段基于U-Net模型对裂缝图像分割和特征提取，若在探测模式的同时开启清淤模式，则将在清理前生成一次点云模型，清理后生成一次点云模型，并将两次的点云模型进行对比，评估清淤有效程度。

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