CN108639273A - 一种船底清淤机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船底清淤机器人，用于对铁质船底进行清淤，包括：车架、安放在车架上的四个履带行走机构、浮力机构和清淤机构；车架底部两侧均向下延伸形成有两块翼板；四个履带行走机构分别设置在车架的四个边角处，履带行走机构包括第一电机和两个磁轮；两个磁轮之间通过履带传动连接；清淤机构包括第一毛刷辊和第二毛刷辊。第一毛刷辊和第二毛刷辊由驱动机构驱动转动。
Description
技术领域
本发明涉及船底清淤领域，尤其涉及一种船底清淤机器人。
背景技术
在现在常规的船舶船体清淤方式有两种：在水中，由潜水员在前期已搭建好的工作台上用专用高压水枪冲洗；在陆地上，在干船坞对船底人工作业清洗。上述两种方式都需要人工参与，工作量大的同时，维修作业时间较长。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供了一种船底清淤机器人。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种船底清淤机器人，用于对铁质船底进行清淤，包括：车架、安放在车架上的四个履带行走机构、浮力机构和清淤机构；所述车架底部两侧均向下延伸形成有两块翼板；
所述四个履带行走机构分别设置在所述车架的四个边角处，所述履带行走机构包括第一电机和两个磁轮；两个磁轮之间通过履带传动连接，所述磁轮至少部分采用磁性材料制成；所述第一电机与所述磁轮连接，用于驱动所述磁轮转动；
所述清淤机构包括第一毛刷辊和第二毛刷辊，所述第一毛刷辊和第二毛刷辊轴向与所述车架的宽度方向一致，所述第一毛刷辊靠近所述车架的前端设置，所述第一毛刷辊上分布有硬质毛，所述第二毛刷辊靠近所述车架的后端设置，所述第二毛刷辊上分布有软质毛，所述第一毛刷辊和第二毛刷辊的两端均通过辊轴转动连接在两块翼板上，并由驱动机构驱动转动。
优选地，所述驱动机构包括第二电机，所述第二电机安装在所述车架底部，所述第二电机的转轴穿设于其中一块翼板上，所述第二电机的转轴与第一毛刷辊的辊轴、第二毛刷辊的辊轴之间通过齿轮或者皮带传动连接。
优选地，所述浮力装置包括安装在所述车架上的气泵和两根PVC管，两根PVC管分别位于所述车架的前后两侧，所述PVC管的轴向与所述车架的宽度方向一致，所述PVC管两端封闭，所述PVC沿轴向设有与其内腔连通的多个接口，两根PVC管的接口一一对应，相对应的两个接口之间设有气囊，所述气囊具有两个接头，所述接头与所述接口相匹配，所述接口与接头之间设有密封圈；所述气泵与其中一根PVC管通过管道连通。
优选地，连接有所述第二电机的转轴的翼板外侧设有防护罩，所述防护罩完全包覆所述第二电机的转轴、第一毛刷辊的辊轴以及第二毛刷辊的辊轴。
优选地，所述第一毛刷辊上分部有稀疏的硬质毛，所述第二毛刷辊上分部有浓密的软质毛。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
由于磁轮能够对铁质的船底产生吸附力，该吸附力为机器人提供垂直于船底的正压力，使得履带与塔筒产生摩擦力，机器人在沿船底运动过程中不至于受重力掉下，提高了机器人与塔筒之间连接的紧密性，保证了清淤工作得以正常进行。由于每个履带行走机构均包括两个磁轮，而两个磁轮之间连接的履带能够提高机器人与船底的接触面积，使机器人能够紧紧的贴附到船底的下表面，从而进一步提高了机器人与船底之间连接的紧密性。在车架的顶部还设有浮力机构，在浮力机构为机器人提供一个垂直于船底的上浮力，该上浮力能够部分抵消甚至全部抵消掉机器人的自重，更进一步提高了机器人和船底之间连接的紧密性。由于第一毛刷辊的转动能够将附着在船底的淤泥迅速松散开来，通过第二毛刷辊能够将松散的淤泥由船底分离出去，通过第一毛刷辊和第二毛刷辊的协同作用，能够快速且有效的实现对船底淤泥的清理。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中浮力机构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
实施例1
参照图1，本发明提出了一种船底清淤机器人，用于对铁质船底进行清淤，其包括车架1、安放在车架1上的四个履带行走机构3、浮力机构和清淤机构。所述车架1底部两侧均向下延伸形成有两块翼板8。
所述四个履带行走机构3分别设置在所述车架1的四个边角处，所述履带行走机构3包括第一电机2和两个磁轮。两个磁轮之间通过履带5传动连接，所述磁轮至少部分采用磁性材料制成。所述第一电机2与所述磁轮连接，用于驱动所述磁轮转动。
所述清淤机构包括第一毛刷辊6和第二毛刷辊7，所述第一毛刷辊6和第二毛刷辊7轴向与所述车架1的宽度方向一致，所述第一毛刷辊6靠近所述车架1的前端设置，所述第一毛刷辊6上分布有硬质毛，所述第二毛刷辊7靠近所述车架1的后端设置，所述第二毛刷辊7上分布有软质毛，所述第一毛刷辊6和第二毛刷辊7的两端均通过辊轴转动连接在两块翼板8上，并由驱动机构驱动转动。
本发明原理如下：将塔筒机器人的四条履带5贴附在船底的下表面，通过履带行走机构3驱动该机器人沿船底运动。在运动过程中，机器人的第一毛刷辊6首先将淤泥分散开，其后通过第二毛刷辊7将分散开的淤泥由船底分离出去，以达到清淤目的。
本发明具有如下优点：
由于磁轮能够对铁质的船底产生吸附力，该吸附力为机器人提供垂直于船底的正压力，使得履带5与塔筒产生摩擦力，机器人在沿船底运动过程中不至于受重力掉下，提高了机器人与塔筒之间连接的紧密性，保证了清淤工作得以正常进行。由于每个履带行走机构3均包括两个磁轮，而两个磁轮之间连接的履带5能够提高机器人与船底的接触面积，使机器人能够紧紧的贴附到船底的下表面，从而进一步提高了机器人与船底之间连接的紧密性。在车架1的顶部还设有浮力机构，在浮力机构为机器人提供一个垂直于船底的上浮力，该上浮力能够部分抵消甚至全部抵消掉机器人的自重，更进一步提高了机器人和船底之间连接的紧密性。由于第一毛刷辊6的转动能够将附着在船底的淤泥迅速松散开来，通过第二毛刷辊7能够将松散的淤泥由船底分离出去，通过第一毛刷辊6和第二毛刷辊7的协同作用，能够快速且有效的实现对船底淤泥的清理。
在有的实施例中，所述驱动机构包括第二电机，所述第二电机安装在所述车架1底部，所述第二电机的转轴穿设于其中一块翼板8上，所述第二电机的转轴与第一毛刷辊6的辊轴、第二毛刷辊7的辊轴之间通过齿轮或者皮带传动连接。
清淤过程中，第二电机通过齿轮或皮带同时驱动第一毛刷辊6和第二毛刷辊7同时转动，以使第一毛刷辊6和第二毛刷辊7对淤泥进行快速清理。
参照图2，在有的实施例中，所述浮力装置包括安装在所述车架1上的气泵11和两根PVC管10，两根PVC管10分别位于所述车架1的前后两侧，所述PVC管10的轴向与所述车架1的宽度方向一致，所述PVC管10两端封闭，所述PVC沿轴向设有与其内腔连通的多个接口，两根PVC管10的接口一一对应，相对应的两个接口之间设有气囊12，所述气囊12具有两个接头，所述接头与所述接口相匹配，所述接口与接头之间设有密封圈。所述气泵11与其中一根PVC管10通过管道连通。
在该机器人放置在船底前，首先将多个气囊12安装到位，通过气泵11向其中一根PVC管10内鼓气，气体通过PVC管10的接口进入气囊12，气囊12进气膨胀，在气囊12达到预定体积后关闭气泵11。需要注意的是，气囊12的充气量最好使机器人能悬浮于水中，以抵消掉机器人的自重。
为防止清淤过程中淤泥被甩至第二电机的转轴或者第一毛刷辊6、第二毛刷辊7的辊轴上，影响第一毛刷辊6和第二毛刷辊7的正常运行，进而影响清淤效率。因此本方案采用如下设计：连接有所述第二电机的转轴的翼板8外侧设有防护罩，所述防护罩完全包覆所述第二电机的转轴、第一毛刷辊6的辊轴以及第二毛刷辊7的辊轴。
在保证清淤效果的前提下，为最大限度的节约材料成本，在设计时，所述第一毛刷辊6上分部有稀疏的硬质毛，所述第二毛刷辊7上分部有浓密的软质毛。
实施例2
与实施例1的区别在于，为实现对机器人的智能化控制，可提前在规划好的工作水域布置好海底应答器。清淤机器人附在船底表面工作时，嵌入清淤机器人的问答器发出询问信号并接收应答机的信号，并据此解算出清淤机器人与各应答器的距离。利用球面交汇可解算出清淤机器人的绝对空间位置，从而实现定位，进而可以自主规划或者人为控制清淤机器人移动。
整个车架1采用1060铝合金型材，密度小，强度高，并做防腐喷漆处理。带载电机均选用选用水下专用型号。
清淤机器人内设有控制系统处理器，该控制系统处理器位于车架1后方，负责清淤机器人与上层控制系统(可以是船舶上的主控端)通信和对电机进行控制。通过不断获取自身位置信息，可实现清淤机器人的自主或半自主移动。通信方式为有线式通信。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种船底清淤机器人，用于对铁质船底进行清淤，其特征在于，包括：车架、安放在车架上的四个履带行走机构、浮力机构和清淤机构；所述车架底部两侧均向下延伸形成有两块翼板；
所述四个履带行走机构分别设置在所述车架的四个边角处，所述履带行走机构包括第一电机和两个磁轮；两个磁轮之间通过履带传动连接，所述磁轮至少部分采用磁性材料制成；所述第一电机与所述磁轮连接，用于驱动所述磁轮转动；
所述清淤机构包括第一毛刷辊和第二毛刷辊，所述第一毛刷辊和第二毛刷辊轴向与所述车架的宽度方向一致，所述第一毛刷辊靠近所述车架的前端设置，所述第一毛刷辊上分布有硬质毛，所述第二毛刷辊靠近所述车架的后端设置，所述第二毛刷辊上分布有软质毛，所述第一毛刷辊和第二毛刷辊的两端均通过辊轴转动连接在两块翼板上，并由驱动机构驱动转动。
2.根据权利要求1所述的船底清淤机器人，其特征在于，所述驱动机构包括第二电机，所述第二电机安装在所述车架底部，所述第二电机的转轴穿设于其中一块翼板上，所述第二电机的转轴与第一毛刷辊的辊轴、第二毛刷辊的辊轴之间通过齿轮或者皮带传动连接。
3.根据权利要求1所述的船底清淤机器人，其特征在于，所述浮力装置包括安装在所述车架上的气泵和两根PVC管，两根PVC管分别位于所述车架的前后两侧，所述PVC管的轴向与所述车架的宽度方向一致，所述PVC管两端封闭，所述PVC沿轴向设有与其内腔连通的多个接口，两根PVC管的接口一一对应，相对应的两个接口之间设有气囊，所述气囊具有两个接头，所述接头与所述接口相匹配，所述接口与接头之间设有密封圈；所述气泵与其中一根PVC管通过管道连通。
4.根据权利要求2所述的船底清淤机器人，其特征在于，连接有所述第二电机的转轴的翼板外侧设有防护罩，所述防护罩完全包覆所述第二电机的转轴、第一毛刷辊的辊轴以及第二毛刷辊的辊轴。
5.根据权利要求1所述的船底清淤机器人，其特征在于，所述第一毛刷辊上分部有稀疏的硬质毛，所述第二毛刷辊上分部有浓密的软质毛。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109263828A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-25 | 高溯 | 用于对海洋中航行船舶清洗的方法及设备 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB556439A (en) * | 1942-04-02 | 1943-10-05 | John George Bright | Improved apparatus for cleaning the bottoms of ships and other floating vessels |
| US3638600A (en) * | 1969-08-21 | 1972-02-01 | Henry J Modrey | Apparatus for treating ferrous surfaces |
| JPH09211178A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 水中移動ロボットの位置決め方法 |
| KR20090113434A (ko) * | 2008-04-28 | 2009-11-02 | 대우조선해양 주식회사 | 수중 이동형 검사 및 청소장치 |
| CN102424100A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-25 | 哈尔滨功成科技创业投资有限公司 | 一种复合吸附船体清刷机器人 |
| CN106218836A (zh) * | 2016-09-06 | 2016-12-14 | 吉林大学 | 一种多段履带式水下智能清理机器人 |
| CN206202618U (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 南通市海鸥救生防护用品有限公司 | 船体清刷监测水下机器人 |
| CN107719598A (zh) * | 2017-10-06 | 2018-02-23 | 中国水利水电科学研究院 | 一种海洋船舶船底清洗机器人 |
-
2018
- 2018-05-16 CN CN201810468312.3A patent/CN108639273A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB556439A (en) * | 1942-04-02 | 1943-10-05 | John George Bright | Improved apparatus for cleaning the bottoms of ships and other floating vessels |
| US3638600A (en) * | 1969-08-21 | 1972-02-01 | Henry J Modrey | Apparatus for treating ferrous surfaces |
| JPH09211178A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 水中移動ロボットの位置決め方法 |
| KR20090113434A (ko) * | 2008-04-28 | 2009-11-02 | 대우조선해양 주식회사 | 수중 이동형 검사 및 청소장치 |
| CN102424100A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-25 | 哈尔滨功成科技创业投资有限公司 | 一种复合吸附船体清刷机器人 |
| CN106218836A (zh) * | 2016-09-06 | 2016-12-14 | 吉林大学 | 一种多段履带式水下智能清理机器人 |
| CN206202618U (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 南通市海鸥救生防护用品有限公司 | 船体清刷监测水下机器人 |
| CN107719598A (zh) * | 2017-10-06 | 2018-02-23 | 中国水利水电科学研究院 | 一种海洋船舶船底清洗机器人 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109263828A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-25 | 高溯 | 用于对海洋中航行船舶清洗的方法及设备 |
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