1.一种基于4D打印的管道清洁装置，其特征在于：包括驱动机构、可控变形活动铰链(3)和清洁机构三部分，可控变形活动铰链(3)的一端固定连接驱动机构，可控变形活动铰链的另一端固定连接清洁机构。

2.根据权利要求1所述的基于4D打印的管道清洁装置，其特征在于：所述的驱动机构从下往上分别布置有圆筒(7)、细杆(6)、电机(5)和连接块(4)，细杆(6)的一端活动套装在圆筒(7)中，细杆(6)的另一端连接电机(5)，电机(5)的输出端固定连接在连接块(4)底部的中心，连接块(4)四边的中心均开有一个燕尾槽，每个燕尾槽通过一个可控变形活动铰链(3)连接一个清洁机构；

所述的清洁机构包括清洁板(2)、喷头(10)和清洁刷(1)三部分；清洁板(2)的内部布置有清洁管(8)，清洁板(2)一端的中心固定安装有喷头(10)，清洁管(8)和喷头(10)相连，清洁刷(1)套装在安装有喷头(10)一端的清洁板(2)上，清洁刷(1)布置在喷头(10)外，清洁板(2)另一端的中心开有燕尾槽，可控变形活动铰链(3)的一端固定连接在清洁板(2)另一端的燕尾槽中，可控变形活动铰链(3)的另一端固定连接在连接块(4)的燕尾槽中。

3.根据权利要求1所述的基于4D打印的管道清洁装置，其特征在于：所述的喷头(10)呈椭圆形状，喷头(10)的表面沿轴向间隔均匀地设有小孔。

4.根据权利要求1所述的基于4D打印的管道清洁装置，其特征在于：所述的细杆(6)和圆筒(7)的中心线与连接块(4)的中心线重合，圆筒(7)靠近低端的内部安装有驱动电机，通过驱动电机的正反转实现细杆(6)的往复运动。

5.根据权利要求1所述的基于4D打印的管道清洁装置，其特征在于：所述的可控变形活动铰链(3)由3D打印机制作而成，可控变形活动铰链(3)采用形状记忆聚合物(SMP)的可变形材料。

6.根据权利要求1所述的基于4D打印的管道清洁装置，其特征在于：所述的可控变形活动铰链(3)的内部嵌有电阻丝。

7.一种根据权利要求1‑6任一所述的基于4D打印的管道清洁装置可控变形的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在有限元分析工具中对管道清洁装置在清洗时，可控变形活动铰链(3)的电流I、可控变形活动铰链(3)的电流I对应的可变形活动铰链(3)恢复角度α、可控变形活动铰链(3)的电流I对应的清洗板(2)转过的角度β进行有限元分析，具体是：输入可控变形活动铰链(3)的电流I1～Ix，获得对应的可变形活动铰链(3)的恢复角度α1～αx的实际值和所对应的清洗板(2)转过的角度β1～βx；其中，I1表示第一次输入可控变形活动铰链(3)的电流，Ix表示第X次输入可控变形活动铰链(3)的电流，α1表示第一次输入可控变形活动铰链(3)的电流获得的对应的可变形活动铰链(3)的恢复角度的实际值，αx表示第X次输入的可控变形活动铰链(3)的电流获得的对应的可变形活动铰链(3)的恢复角度的实际值，β1表示第一次输入可控变形活动铰链(3)的电流获得的对应的清洗板(2)转过的角度，βx表示第X次输入可控变形活动铰链(3)的电流获得的对应的清洗板(2)转过的角度；

步骤2：利用机器学习中的线性回归模型确定可控变形活动铰链(3)的电流I与可变形活动铰链(3)的恢复角度α的关系，具体是：将步骤1中输入的可控变形活动铰链(3)的电流I1～Ix代入如下公式表示的线性回归模型中，f(α)＝mI+n

式中，m和n分别代表线性关系的第一和第二系数；I代表可控变形活动铰链(3)的电流；

f(α)表示可控变形活动铰链(3)的电流I代入线性回归模型获得的观测值；

采用均方误差作为线性回归的性能度量，以实际值与观测值相减的平方和为目标函数，以目标函数最小采用最小二乘法求解m和n，确定可控变形活动铰链(3)的电流I与可变形活动铰链(3)的恢复角度α的对应关系，利用上述对应关系对管道清洗时的可控变形活动铰链(3)的电流I进行处理，获得清洗时可变形活动铰链(3)的恢复角度α；

步骤3：按照以下公式根据清洗时可变形活动铰链(3)的恢复角度α将对应关系转换为清洗的管道半径R与可控变形活动铰链(3)的电流I的对应关系：R＝L0cos(α0‑α)+L1cos(90°‑β)+a式中，L0表示可控变形活动铰链(3)弯曲时两端中点相连的距离，α0表示可控变形活动铰链(3)弯曲最大时的角度，α表示变形活动铰链(3)的恢复角度，L1表示清洁板(2)和清洁刷(1)的长度，β表示清洁板(2)转过的角度，a是连接块(4)中心和可控变形活动铰链(3)一端中点的距离；

清洗的管道半径R确定后，利用清洗的管道半径R与可控变形活动铰链(3)的电流I的对应关系，对管道清洗时的可控变形活动铰链(3)的电流I进行处理实现对可控变形活动铰链(3)的可控变形，进而完成对管道的清洗工作。