本发明涉及隧道机电设施清洁养护，具体为一种用于隧道机电设施清洁的机器人系统。
背景技术：
1、隧道内各类机电设施如通风、照明、消防及监控设备等是构成隧道安全屏障的重要一环，然而隧道由于车流量大且结构封闭，长期运行所积累灰尘将严重影响其正常运行。
2、目前，高速公路隧道机电设施的清洁装置多为有人驾驶普通轮式作业装置，运动及操作灵活性差，无法清洁隧道内部不同高度的风机、机电设施及摄像头等。另外，一些装置采用高压水冲洗的清洁方式，耗水量大且容易造成电气短路，还会在作业时产生大量污水并落入地面，对行车安全构成隐患。此外，一些采用接触式的旋转毛刷清洁装置虽无需用水，但对清洗接触力度控制要求高，易造成隧道内部设施碰损，作业适应性较差，智能化程度低，清洁的人工成本高，且存在安全风险，因此，针对上述问题提出一种用于隧道机电设施清洁的机器人系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于隧道机电设施清洁的机器人系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种用于隧道机电设施清洁的机器人系统，包括：
4、带有全向移动的麦克纳姆轮的车体；
5、设置于车体上的主控站，主控站搭载清扫系统；
6、设置于车体上的清洗装置和多自由度机械臂；
7、清洗装置包括水箱、喷管、设置于喷管上的蒸汽喷头和设置于水箱一侧的高温蒸汽发生器，喷管设置于多自由度机械臂上并能够与多自由度机械臂随动，蒸汽喷头位于多自由度机械臂顶部，水箱向高温蒸汽发生器供水，高温蒸汽发生器将水汽化后通过喷管和蒸汽喷头喷出；
8、蒸汽喷头一侧设置有红外激光摄像头，红外激光摄像头与清扫系统连接；
9、清扫系统包括定位模块、清洁路线制定模块、电机设施识别模块和机器人控制模块；清洁路线制定模块制定隧道内机电设施的清洁路线；电机设施识别模块根据红外激光摄像头的采集信息识别机电设施的类型和位置；机器人控制模块包括根据隧道内机电设施的清洁路线控制车体全向移动的车机控制单元以及根据机电设施的类型、位置控制多自由度机械臂活动的机械臂控制单元和控制清洁装置清洁的清洁装置控制单元。
10、优选的，主控站上设置有用于接收云端数据库及控制台信号的信号接收器；云端数据库储存多个隧道机电设施布局模型和机电设施清洁规则。
11、优选的，多自由度机械臂包括转动座、第一连接关节、第一支撑臂、第二连接关节、第二支撑臂和第三连接关节，第一支撑臂通过第一连接关节与转动座水平和竖向自由度转动连接，第二支撑臂通过第二连接关节与第一支撑臂水平和竖向自由度转动连接，蒸汽喷头安装在第三连接关节上，蒸汽喷头通过第三连接关节与第二支撑臂水平和竖向自由度转动连接。
12、优选的，多自由度机械臂上设置有多个限位环，喷管穿过限位环与蒸汽喷头连接。
13、优选的，水箱侧面设置若干有用于对喷管限位的扣环。
14、优选的，车体上设置有发电机，发电机的电能共计线路分别连接车体、多自由度机械臂、清洗装置和主控站的电能接入口。
15、优选的，清洁路线制定模块根据定位模块提供的实时定位信息确定所处的隧道信息，调取云端数据库中对应隧道的隧道机电设施布局模型，根据隧道机电设施布局模型和实时定位制定清洁路线；电机设施识别模块实时接收红外激光摄像头提供的视频画面，对视频画面中的机电设施进行特征提取识别，确定机电设施类型，根据机电设施类型调取云端数据库中对应机电设施类型的机电设施清洁规则；机器人控制模块接收清洁路线同步到车机控制单元，车机控制单元根据定位模块提供的实时定位信息和清洁路线控制车体行进至第一个待清洁机电设施的位置，由机械臂控制单元控制多自由度机械臂将蒸汽喷头对准机电设施，待电机设施识别模块确定该机电设施的机电设施清洁规则后，清洁装置控制单元根据机电设施清洁规则开始清洁工作。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17、采用无接触式的饱和蒸汽清洁方式，减少了清洗过程中的用水消耗，降低清洗过程中落水以及地面积水对行车安全的隐患，同时避免了清洗过程中碰损隧道内部设施的风险；采用阵列式喷头的方案，扩大蒸汽喷出宽度，从而提升清洁作业宽度，蒸汽喷头上的测距传感器实时测量与作业面的距离，并通过机械臂的联动控制，自适应调整并维持蒸汽喷头与机电设施面板的最佳清洁靶距；
18、清扫系统中的定位模块、清洁路线制定模块、电机设施识别模块和机器人控制模块相互配合，实现了对隧道机电设施的精准识别、高效清洁和智能控制，提高了整个系统的智能化水平和清洁作业的自动化程度。
1.一种用于隧道机电设施清洁的机器人系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的用于隧道机电设施清洁的机器人系统，其特征在于：所述主控站（2）上设置有用于接收云端数据库及控制台信号的信号接收器；所述云端数据库储存多个隧道机电设施布局模型和机电设施清洁规则。
3.根据权利要求2所述的用于隧道机电设施清洁的机器人系统，其特征在于：所述多自由度机械臂（3）包括转动座（31）、第一连接关节（32）、第一支撑臂（33）、第二连接关节（34）、第二支撑臂（35）和第三连接关节（36），所述第一支撑臂（33）通过第一连接关节（32）与转动座（31）水平和竖向自由度转动连接，所述第二支撑臂（35）通过第二连接关节（34）与第一支撑臂（33）水平和竖向自由度转动连接，所述蒸汽喷头（6）安装在第三连接关节（36）上，所述蒸汽喷头（6）通过第三连接关节（36）与第二支撑臂（35）水平和竖向自由度转动连接。
4.根据权利要求3所述的用于隧道机电设施清洁的机器人系统，其特征在于：所述多自由度机械臂（3）上设置有多个限位环（37），所述喷管（5）穿过限位环（37）与蒸汽喷头（6）连接。
5.根据权利要求4所述的用于隧道机电设施清洁的机器人系统，其特征在于：所述水箱（4）侧面设置若干有用于对喷管（5）限位的扣环（41）。
6.根据权利要求5所述的用于隧道机电设施清洁的机器人系统，其特征在于：所述车体（1）上设置有发电机（8），所述发电机（8）的电能共计线路分别连接车体（1）、多自由度机械臂（3）、清洗装置和主控站（2）的电能接入口。
7.根据权利要求2所述的用于隧道机电设施清洁的机器人系统，其特征在于：所述清洁路线制定模块根据定位模块提供的实时定位信息确定所处的隧道信息，调取云端数据库中对应隧道的隧道机电设施布局模型，根据隧道机电设施布局模型和实时定位制定清洁路线；所述电机设施识别模块实时接收红外激光摄像头（61）提供的视频画面，对视频画面中的机电设施进行特征提取识别，确定机电设施类型，根据机电设施类型调取云端数据库中对应机电设施类型的机电设施清洁规则；所述机器人控制模块接收清洁路线同步到车机控制单元，车机控制单元根据定位模块提供的实时定位信息和清洁路线控制车体（1）行进至第一个待清洁机电设施的位置，由机械臂控制单元控制多自由度机械臂（3）将蒸汽喷头（6）对准机电设施，待电机设施识别模块确定该机电设施的机电设施清洁规则后，清洁装置控制单元根据机电设施清洁规则开始清洁工作。
