CN110239689A - 一种船体清污机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及船体清洗设备领域，更具体地，涉及一种船体清污机器人，包括安装于机器人底座的永磁履带组件、驱动永磁履带组件运动的驱动组件、清洗组件、用于供电的蓄电池以及安装于机器人底座并用于辅助机器人底座通过曲面的辅助运动机构。辅助运动机构能够吸附在曲面上，使得机器人在行驶在船体曲面的时候，增加与船体的吸附力，使得机器人能够在船体的曲面上顺畅行驶。
Description
技术领域
本发明涉及船体清洗设备领域，更具体地，涉及一种船体清污机器人。
背景技术
船舶长期在强腐蚀性海水和强附着力的海洋生物环境中航行，难以进行正常的维修保养，使得水下部分船体表面附着藤壶、海藻等难以清除的微生物，还有一些锈皮和锈斑等。这时往往会使船舶的速度下降，引起船舶油耗增加。
现有的一种清污方式是通过使用一种能够水下作业的机器人进行清洗工作，其中，公开号为“CN207360541U”的专利文件公开了一种节能环保的水下清洗机器人，该机器人能够在水下进行船体的清洗工作。但是，船体的表面很大部分是曲面，船体的曲面会与机器人的永磁履带形成一定的角度，使得永磁履带部分脱离船体，吸附力降低，所以机器人在曲面区域难以行驶或不能够通过曲面障碍。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述机器人难以在曲面区域行驶的问题，提供一种船体清污机器人，能够顺畅在曲面区域中行驶。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种船体清污机器人，包括均安装于机器人底座的永磁履带组件、驱动所述永磁履带组件运动的驱动组件、清洗组件、用于供电的蓄电池以及安装于所述机器人底座并用于辅助所述机器人底座通过曲面的辅助运动机构。
优选的，所述辅助运动机构包括安装于所述机器人本体两侧的摆臂，所述摆臂通过贯穿所述机器人底座的驱动杆连接，所述驱动杆连接有驱动装置，所述摆臂远离所述驱动杆的一端设置有竖直向下的电磁铁吸盘。驱动装置使得驱动杆转动，驱动杆带动摆臂上下摆动，当行驶在曲面的时候，可以调整摆臂的上下摆动角度，为行驶提供引导和通过电磁铁吸盘提供额外的吸力，使得机器人顺畅的在曲面区域行驶。
优选的，所述摆臂远离连接所述驱动杆的一端设置有与所述电磁铁吸盘转动连接的滚轮。滚轮可以辅助机器人的行驶，减少摆臂的行驶阻力。
优选的，所述永磁履带组件包括主动轮、被动轮以及连接所述主动轮和所述被动轮的永磁履带，所述主动轮设置有穿过所述机器人底座侧壁的中空圆管，所述中空圆管与所述驱动组件连接；所述驱动杆穿过所述中空圆管内，并在中空圆管内转动；所述主动轮通过永磁履带与所述滚轮连接。中空圆管内设置有轴承，驱动杆通过轴承安装于中空圆管内并转动。驱动组件带动主动轮转动的时候，能够同时使得机器人底座和摆臂上的永磁履带前进，使得摆臂摆动的时候贴合船体表面的接触点都具有吸附力，使得机器人能够更加顺畅沿着曲面行驶。
优选的，所述摆臂靠近所述滚轮的一端向靠近所述主动轮的一侧凹陷，所述滚轮与所述主动轮处于同一平面。滚轮和主动轮通过永磁履带连接，两者保持水平有利于永磁履带的稳定运动。
作为另一优选的，所述清洗组件安装于所述机器人底座靠近所述辅助运动机构一侧，包括至少两个水平布置的第一伸缩杆和与所述第一伸缩杆转动连接且竖直布置的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆连接有刷盘和驱动刷盘转动的电机。第一伸缩杆通过一杆伸长和一杆收缩实现清污刷头旋转不同角度，第二伸缩杆实现刷盘垂直方向的位移，通过电机实现刷盘转动清理船体的污物。
优选的，所述清洗组件还包括设置于机器人底座顶部的装有水枪和摄像装置的机器臂，所述机器臂为三轴转动的机械臂。水枪通过机器臂结构实现角度的控制，当清理螺旋桨，舵等结构复杂且车体无法到达的地方时，可把水枪尽可能伸到螺旋桨，舵等结构的表面进行污垢清理。
另一优选的，所述机器人底座的内部设置有环形水管和水泵，所述机器人外部设置有水箱，环形水管的一端与所述水箱连接，另一端通过所述水泵与所述水箱连接。为了防止蓄电池过热，采用表面接触水管，电池产生的热量通过表面接触的冷却管，使热量传递到水中，然后水通过水泵实现流动，流回到底座外部水箱，进而热量也传递到水箱，水箱因安装在底座的外部，周围有温度相对较低的海水包裹着，热量也就传递到海水中，进而实现整体冷却作用。
另一优选的，所述机器人底座安装有紫外线杀菌灯。通过紫外灯光消灭清洗组件清洗船体表面后剩余的细菌。
另一优选的，所述机器人底座的底面设置有磁力装置，磁力装置为电磁铁。避免机器人因磁性吸附力不足，而导致机器人脱离船体表面。
与现有技术相比，有益效果是：辅助运动机构能够吸附在曲面上，使得机器人在行驶在船体曲面的时候，增加与船体的吸附力，使得机器人能够在船体的曲面上顺畅行驶。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是本发明的实施例1的内部俯视图；
图3是本发明的实施例1的摆臂结构示意图；
图4是本发明的实施例2的清洗组件的结构示意图；
图5是本发明的实施例2的机械臂的结构示意图；
图6是本发明的实施例2的底部结构示意图；
图7是本发明的实施例2的底面结构示意图。
其中：1、机器人底座；2、永磁履带组件；201、主动轮；202、被动轮；203、永磁履带；204、中空圆管；3、驱动组件；4、清洗组件；401、第一伸缩杆；402、第二伸缩杆；403、刷盘；404、电机；405、水枪；406、摄像装置；407、机器臂；5、摆臂；6、驱动杆；7、驱动装置；8、电磁铁吸盘；9、滚轮；10、环形水管；11、水箱；12、水泵；13、紫外线杀菌灯；14、磁力装置。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例1
如图1-3所示，一种船体清污机器人，包括均安装于机器人底座1的永磁履带组件2、驱动永磁履带组件2运动的驱动组件3、清洗组件4、用于供电的蓄电池以及安装于机器人底座并用于辅助机器人底座通过曲面的辅助运动机构。
具体的，辅助运动机构包括安装于所述机器人本体两侧的摆臂5，摆臂5通过贯穿机器人底座1的驱动杆6连接，驱动杆6连接有驱动装置7，摆臂5远离驱动杆6的一端设置有竖直向下的电磁铁吸盘8。驱动装置使得驱动杆转动，驱动杆带动摆臂上下摆动，当行驶在曲面的时候，可以调整摆臂的上下摆动角度，为行驶提供引导和通过电磁铁吸盘提供额外的吸力，使得机器人顺畅的在曲面区域行驶。
其中，摆臂5远离连接驱动杆6的一端设置有滚轮9，所述滚轮9的中心处与电磁铁吸盘8转动连接。滚轮可以辅助机器人的行驶，减少摆臂的行驶阻力。
具体的，永磁履带组件2包括主动轮201、被动轮202以及连接主动轮201和被动轮202的永磁履带203，主动轮201设置有穿过机器人底座1侧壁的中空圆管204，中空圆管204与驱动组件3连接；驱动杆6穿过中空圆管204，并在中空圆管204内转动；主动轮201通过另一永磁履带与滚轮9连接。中空圆管204内设置有轴承，驱动杆6通过轴承安装于中空圆管204内并转动。驱动组件带动主动轮转动的时候，能够同时使得机器人底座和摆臂上的永磁履带前进，使得摆臂摆动的时候贴合船体表面的接触点都具有吸附力，使得机器人能够更加顺畅沿着曲面行驶。摆臂靠近所述滚轮的一端向靠近所述主动轮的一侧凹陷，所述滚轮与所述主动轮处于同一平面。滚轮和主动轮通过永磁履带连接，两者保持水平有利于永磁履带的稳定运动。
本发明的工作原理或工作流程：机器人通过永磁履带吸附在船体，操作人员在通过控制驱动组件3驱动永磁履带使得机器人运动，当机器人运动到船体曲面区域的时候，通过操作驱动装置7使得驱动杆6转动，使得摆臂5上下摆动，形成一定的角度贴合船体曲面。摆臂5上通过永磁履带和电磁铁吸盘8与曲面贴合，使得机器人在经过曲面的时候保持良好的吸附力并且能够引导机器人的前进。
本发明的有益效果：辅助运动机构能够吸附在曲面上，使得机器人在行驶在船体曲面的时候，增加与船体的吸附力，使得机器人能够在船体的曲面上顺畅行驶。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，如图4-5所示，本实施例的清洗组件安装器人底座靠近所述辅助运动机构一侧，包括至少两个水平布置的第一伸缩杆401和与第一伸缩杆401转动连接且竖直布置的第二伸缩杆402，第二伸缩杆402连接有刷盘403和驱动刷盘403转动的电机404。以及设置于机器人底座1顶部的装有水枪405和摄像装置406的机器臂407，机器臂407为三轴转动的机械臂。第一伸缩杆通过一杆伸长和一杆收缩实现清污刷头旋转不同角度，第二伸缩杆实现刷盘垂直方向的位移，通过电机实现刷盘转动清理船体的污物。
其中，刷盘403采用刮刷结合锥形刷头，锥形刷头实现对船体表面坚硬附着物，如藤壶，进行刮除，而刮刷则能够更加细致对船体表面进行清理，实现对船体表面海生物清理。
另外，如图6所示，本实施例还包括循环冷却装置，具体为，机器人底座的内部设置有环形水管10，机器人底座1外部设置有水箱11，环形水管10的一端与水箱11连接，另一端通过水泵12与水箱11连接。蓄电池为放置于船体底部的板状蓄电池，为了防止蓄电池过热，采用表面接触水管，电池产生的热量通过表面接触的冷却管，使热量传递到水中，然后水通过水泵实现流动，流回到底座外部水箱，进而热量也传递到水箱，水箱因安装在底座的外部，周围有温度相对较低的海水包裹着，热量也就传递到海水中，进而实现整体冷却作用。
另外的，如图7所示，机器人底座1的底面前端安装有紫外线杀菌灯13。通过紫外灯光消灭清洗组件清洗船体表面后剩余的细菌。
机器人底座1的底面设置有磁力装置14，磁力装置为分布于机器人底座1底面的电磁铁。避免机器人因磁性吸附力不足，而导致机器人脱离船体表面。
本实施例的其余特征与工作原理与实施例1一致。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种船体清污机器人，包括均安装于机器人底座(1)的永磁履带组件(2)、驱动所述永磁履带组件(2)运动的驱动组件(3)、清洗组件(4)和用于供电的蓄电池，其特征在于，还包括安装于所述机器人底座(1)并用于辅助所述机器人底座(1)通过曲面的辅助运动机构。
2.根据权利要求1所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述辅助运动机构包括安装于所述机器人底座两侧的摆臂(5)，所述摆臂(5)通过贯穿所述机器人底座(1)的驱动杆(6)连接，所述驱动杆(6)连接有驱动装置(7)，所述摆臂(5)远离所述驱动杆(6)的一端设置有竖直向下的电磁铁吸盘(8)。
3.根据权利要求2所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述摆臂(5)远离连接所述驱动杆(6)的一端设置有与所述电磁铁吸盘(8)转动连接的滚轮(9)。
4.根据权利要求3所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述永磁履带组件(2)包括主动轮(201)、被动轮(202)以及连接所述主动轮(201)和所述被动轮(202)的永磁履带(203)，所述主动轮(201)设置有穿过所述机器人底座(1)侧壁的中空圆管(204)，所述中空圆管(204)与所述驱动组件(3)连接；所述驱动杆(6)穿过所述中空圆管(204)内，并在中空圆管(204)内转动；所述主动轮(201)通过永磁履带与所述滚轮(9)连接。
5.根据权利要求4所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述摆臂(5)靠近所述滚轮(9)的一端向靠近所述主动轮(201)的一侧凹陷，所述滚轮(9)与所述主动轮(201)处于同一平面。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述清洗组件(4)安装于所述机器人底座靠近所述辅助运动机构一侧，包括至少两个水平布置的第一伸缩杆(401)和与所述第一伸缩杆(401)转动连接且竖直布置的第二伸缩杆(402)，所述第二伸缩杆(402)连接有刷盘(403)和驱动刷盘(403)转动的电机(404)。
7.根据权利要求6所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述清洗组件(4)还包括设置有水枪(405)和摄像装置(406)的机器臂(407)，所述机器臂(407)为三轴转动的机械臂。
8.根据权利要求1-5任一所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述机器人底座(1)的内部设置有经过所述蓄电池的环形水管(10)，所述机器人底座(1)外部设置有水箱(11)，环形水管(10)的一端与所述水箱(11)连通，另一端通过水泵(12)与所述水箱(11)连通。
9.根据权利要求1-5任一所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述机器人底座(1)安装有紫外线杀菌灯(13)。
10.根据权利要求1-5任一所述的一种船体清污机器人，其特征在于，所述机器人底座(1)的底面设置有磁力装置(14)。
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hao Jiawei Inventor after: Huang Ji Inventor after: Ao Yaoliang Inventor after: Lai Shourong Inventor after: Zhong Yiming Inventor before: Huang Ji Inventor before: Ao Yaoliang Inventor before: Lai Shourong Inventor before: Zhong Yiming |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |