CN108708419A

CN108708419A - 一种磁性履带式水下清理机器人

Info

Publication number: CN108708419A
Application number: CN201810928260.3A
Authority: CN
Inventors: 贺婷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-15
Filing date: 2018-08-15
Publication date: 2018-10-26

Abstract

本发明公开一种磁性履带式水下清理机器人，包括顶板、侧板、底板、磁性行走装置、机械手、清理装置、集成磁极棒、摄像头、第一电机安装座、第一电机、第一螺旋桨、第一螺旋桨护罩、第二电机安装座、第二电机、第二螺旋桨、第二螺旋桨护罩、舱体，磁性行走装置固定在顶板上方，机械手固定在底板上方，清理装置固定在底板下方，本发明通过磁性行走装置使机器人紧贴船底运动，通过机械手和清理装置来清理水中的杂物，提高了清理效率，增强了清理效果。

Description

一种磁性履带式水下清理机器人

技术领域

本发明涉及水下杂物清理技术领域，特别涉及一种磁性履带式水下清理机器人。

背景技术

当前各种规模的水利工程、海洋平台以及船只发展迅速，随之产生了各类水下工程设备都附着有大量海洋生物和淤泥，难以清理且严重影响设备工作的问题，例如海上钻井平台泵房的水闸门导轨和矩形密封框长期处于海水下，长有大量海蛎子海藻等海洋生物，致使水闸门无法关闭到位甚至卡住，因此要对这些水下杂物进行清理，现如今大多采用人工清理的方法，耗时较长，风险较高，随着现代机器人的发展，水下杂物的清理也逐步实现自动化，例如申请号为201721253132.0公布了一种《一种用于清理水下悬浮物的机器人》，主要包括机器人本体、顶部升降螺旋桨、控制器等，但这类设备只能清理海洋浮游生物等小型杂物，对于体积较大且比较坚硬的杂物则无法清理，因此需要一种新型的水下清理机器人。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种一种磁性履带式水下清理机器人，通过磁性行走装置使机器人紧贴船底运动，通过机械手和清理装置来清理水中的杂物，提高了清理效率，增强了清理效果。

本发明使用的技术方案是：一种磁性履带式水下清理机器人，包括顶板、侧板、底板、磁性行走装置、机械手、清理装置、集成磁极棒、摄像头、第一电机安装座、第一电机、第一螺旋桨、第一螺旋桨护罩、第二电机安装座、第二电机、第二螺旋桨、第二螺旋桨护罩、舱体，所述的侧板与顶板和底板的两侧固定安装，磁性行走装置和集成磁极棒固定安装在顶板上方，摄像头固定安装在顶板的前端上方，机械手和舱体以及第二螺旋桨护罩固定安装在底板的上方，清理装置固定安装在底板的下方，第一电机安装座固定安装在侧板的外侧，第一电机固定在第一电机安装座上，第一螺旋桨与第一电机的伸出轴固定安装，第一螺旋桨护罩罩在第一螺旋桨外面并与侧板的内外两侧固定安装，第二电机安装座固定安装在侧板的内侧，第二电机固定在第二电机安装座上，第二螺旋桨与第二电机的伸出轴固定安装，第二螺旋桨护罩罩在第二螺旋桨外面并与底板的上方固定安装。

所述的磁性行走装置包括第三电机、主动大轮、连扳、支轴、支撑导轮、从动大轮、传动轴、磁性履带、轴承，所述的第三电机固定安装在连扳上，主动大轮与第三电机的伸出轴固定安装，支轴与连扳固定安装，支撑导轮与支轴转动安装，轴承嵌入连扳的一端，传动轴两端插入轴承与其转动安装，从动大轮固定安装在传动轴两端的轴头上，磁性履带两端套在主动大轮和从动大轮上。

所述的机械手包括第四电机支座、第四电机、第五电机支座、第五电机、小齿轮、支板、齿板、连杆、夹爪，所述的第四电机固定安装在第四电机支座上，第五电机支座与第四电机两侧的伸出轴固定安装，第五电机固定安装在第五电机支座上，小齿轮与第五电机的伸出轴固定安装，支板与第五电机支座固定安装，两个齿板一端与支板转动安装并相互啮合，另一端与夹爪转动安装，其中一个齿板与小齿轮啮合，连杆的一端与支板转动安装，另一端与夹爪转动安装。

所述的清理装置包括安装架、第六电机、罩板、主动带轮、皮带、带座支轴、从动带轮，旋转铰刀，所述的安装架固定安装在底板的下方，罩板固定安装在安装架的两侧，第六电机固定安装在罩板上，主动带轮与第六电机的伸出轴固定安装，带座支轴固定安装在安装架两侧，从动带轮与带座支轴转动安装，皮带的两端套在主动带轮和从动带轮上，旋转铰刀与从动带轮固定安装。

本发明有益效果：（1）本发明采用磁性履带机构使机器人紧贴船底进行清理工作，对杂物的清理更加彻底，提升了清理效果；（2）本发明对于大块较硬的杂物采用机械手进行移除，对于海藻淤泥等软体杂物采用铰刀进行清理，清理工作的针对性强，清理方式多样化。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的内部结构示意图。

图3为本发明的磁性行走装置结构示意图。

图4为本发明的机械手结构示意图。

图5为本发明的清理装置结构示意图。

附图标号：1-顶板；2-侧板；3-底板；4-磁性行走装置；5-机械手；6-清理装置；7-集成磁极棒；8-摄像头；9-第一电机安装座；10-第一电机；11-第一螺旋桨；12-第一螺旋桨护罩；13-第二电机安装座；14-第二电机；15-第二螺旋桨；16-第二螺旋桨护罩；17-舱体；401-第三电机；402-主动大轮；403-连扳；404-支轴；405-支撑导轮；406-从动大轮；407-传动轴；408-磁性履带；409-轴承；501-第四电机支座；502-第四电机；503-第五电机支座；504-第五电机；505-小齿轮；506-支板；507-齿板；508-连杆；509-夹爪；601-安装架；602-第六电机；603-罩板；604-主动带轮；605-皮带；606-带座支轴；607-从动带轮；608-旋转铰刀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种磁性履带式水下清理机器人，包括顶板1、侧板2、底板3、磁性行走装置4、机械手5、清理装置6、集成磁极棒7、摄像头8、第一电机安装座9、第一电机10、第一螺旋桨11、第一螺旋桨护罩12、第二电机安装座13、第二电机14、第二螺旋桨15、第二螺旋桨护罩16、舱体17，侧板2与顶板1和底板3的两侧固定安装，磁性行走装置4和集成磁极棒7固定安装在顶板1上方，摄像头8固定安装在顶板1的前端上方，机械手5和舱体17以及第二螺旋桨护罩16固定安装在底板3的上方，清理装置6固定安装在底板3的下方，第一电机安装座9固定安装在侧板2的外侧，第一电机10固定在第一电机安装座9上，第一螺旋桨11与第一电机10的伸出轴固定安装，第一螺旋桨护罩12罩在第一螺旋桨11外面并与侧板2的内外两侧固定安装，第二电机安装座13固定安装在侧板2的内侧，第二电机14固定在第二电机安装座13上，第二螺旋桨15与第二电机14的伸出轴固定安装，第二螺旋桨护罩16罩在第二螺旋桨15外面并与底板3的上方固定安装。

磁性行走装置4包括第三电机401、主动大轮402、连扳403、支轴404、支撑导轮405、从动大轮406、传动轴407、磁性履带408、轴承409，第三电机401固定安装在连扳403上，主动大轮402与第三电机401的伸出轴固定安装，支轴404与连扳403固定安装，支撑导轮405与支轴404转动安装，轴承409嵌入连扳403的一端，传动轴407两端插入轴承409与其转动安装，从动大轮406固定安装在传动轴407两端的轴头上，磁性履带408两端套在主动大轮402和从动大轮406上。

机械手5包括第四电机支座501、第四电机502、第五电机支座503、第五电机504、小齿轮505、支板506、齿板507、连杆508、夹爪509，第四电机502固定安装在第四电机支座501上，第五电机支座503与第四电机502两侧的伸出轴固定安装，第五电机504固定安装在第五电机支座503上，小齿轮505与第五电机504的伸出轴固定安装，支板506与第五电机支座503固定安装，两个齿板507一端与支板506转动安装并相互啮合，另一端与夹爪509转动安装，其中一个齿板507与小齿轮505啮合，连杆508的一端与支板506转动安装，另一端与夹爪509转动安装。

清理装置6包括安装架601、第六电机602、罩板603、主动带轮604、皮带605、带座支轴606、从动带轮607，旋转铰刀608，安装架601固定安装在底板3的下方，罩板603固定安装在安装架601的两侧，第六电机602固定安装在罩板603上，主动带轮604与第六电机602的伸出轴固定安装，带座支轴606固定安装在安装架601两侧，从动带轮607与带座支轴606转动安装，皮带605的两端套在主动带轮604和从动带轮607上，旋转铰刀608与从动带轮607固定安装。

本发明的工作原理：第一电机10工作带动第一螺旋桨11转动使得机器人获得向前行进的动力，第二电机14工作带动第二螺旋桨15转动使得机器人获得向上运动的动力，第三电机401工作带动主动大轮402转动通过磁性履带408带动从动大轮406转动，集成磁极棒7可以使磁性履带408产生磁性，使得机器人可以紧贴船底运动进行清理工作，当有杂物需要移除时，第四电机502工作带机器人其余部件上下摆动以调整抓取角度，第五电机504工作带动小齿轮505转动从而带动齿板507转动通过连杆508共同控制夹爪509的张开和闭合，当遇到淤泥过水藻等杂物时，第六电机602工作带动主动带轮604转动通过皮带605带动从动带轮607转动，从动带轮607转动带动旋转铰刀608转动从而将杂物绞碎已到达清理的效果。

Claims

1.一种磁性履带式水下清理机器人，包括顶板（1）、侧板（2）、底板（3）、磁性行走装置（4）、机械手（5）、清理装置（6）、集成磁极棒（7）、摄像头（8）、第一电机安装座（9）、第一电机（10）、第一螺旋桨（11）、第一螺旋桨护罩（12）、第二电机安装座（13）、第二电机（14）、第二螺旋桨（15）、第二螺旋桨护罩（16）、舱体（17），所述的侧板（2）与顶板（1）和底板（3）的两侧固定安装，磁性行走装置（4）和集成磁极棒（7）固定安装在顶板（1）上方，摄像头（8）固定安装在顶板（1）的前端上方，机械手（5）和舱体（17）以及第二螺旋桨护罩（16）固定安装在底板（3）的上方，清理装置（6）固定安装在底板（3）的下方，第一电机安装座（9）固定安装在侧板（2）的外侧，第一电机（10）固定在第一电机安装座（9）上，第一螺旋桨（11）与第一电机（10）的伸出轴固定安装，第一螺旋桨护罩（12）罩在第一螺旋桨（11）外面并与侧板（2）的内外两侧固定安装，第二电机安装座（13）固定安装在侧板（2）的内侧，第二电机（14）固定在第二电机安装座（13）上，第二螺旋桨（15）与第二电机（14）的伸出轴固定安装，第二螺旋桨护罩（16）罩在第二螺旋桨（15）外面并与底板（3）的上方固定安装；

所述的磁性行走装置（4）包括第三电机（401）、主动大轮（402）、连扳（403）、支轴（404）、支撑导轮（405）、从动大轮（406）、传动轴（407）、磁性履带（408）、轴承（409），所述的第三电机（401）固定安装在连扳（403）上，主动大轮（402）与第三电机（401）的伸出轴固定安装，支轴（404）与连扳（403）固定安装，支撑导轮（405）与支轴（404）转动安装，轴承（409）嵌入连扳（403）的一端，传动轴（407）两端插入轴承（409）与其转动安装，从动大轮（406）固定安装在传动轴（407）两端的轴头上，磁性履带（408）两端套在主动大轮（402）和从动大轮（406）上；

所述的机械手（5）包括第四电机支座（501）、第四电机（502）、第五电机支座（503）、第五电机（504）、小齿轮（505）、支板（506）、齿板（507）、连杆（508）、夹爪（509），所述的第四电机（502）固定安装在第四电机支座（501）上，第五电机支座（503）与第四电机（502）两侧的伸出轴固定安装，第五电机（504）固定安装在第五电机支座（503）上，小齿轮（505）与第五电机（504）的伸出轴固定安装，支板（506）与第五电机支座（503）固定安装，两个齿板（507）一端与支板（506）转动安装并相互啮合，另一端与夹爪（509）转动安装，其中一个齿板（507）与小齿轮（505）啮合，连杆（508）的一端与支板（506）转动安装，另一端与夹爪509转动安装；

所述的清理装置6包括安装架（601）、第六电机（602）、罩板（603）、主动带轮（604）、皮带（605）、带座支轴（606）、从动带轮（607），旋转铰刀（608），所述的安装架（601）固定安装在底板（3）的下方，罩板（603）固定安装在安装架（601）的两侧，第六电机（602）固定安装在罩板（603）上，主动带轮（604）与第六电机（602）的伸出轴固定安装，带座支轴（606）固定安装在安装架（601）两侧，从动带轮（607）与带座支轴（606）转动安装，皮带（605）的两端套在主动带轮（604）和从动带轮（607）上，旋转铰刀（608）与从动带轮（607）固定安装。