CN110341913B - 一种磁性吸附式清污机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁性吸附式清污机器人，包括三角型车体外壳、电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件、锂电池及信号接受器模块连接组件和清污刷盘，所述三角型车体外壳的底部固定安装有车体骨架，所述三角型车体外壳的上方与三角型车体外壳形成的空间区域内设置有驱动电机和锂电池及信号接受器模块连接组件，所述连接杆的另一端与液压杆铰接，所述支撑杆和液压杆连接侧面安装有可旋转式摄像头。该磁性吸附式清污机器人，工作时车体底部电磁铁吸盘通电，清污机器人吸附在钢性船体表面，驱动电机工作带动履带，进而使清污机器人开始前进，此外，旋转电机通过转轴驱动清污刷盘转动，从而对船体表面附着物进行清除。

Description

一种磁性吸附式清污机器人

技术领域

本发明涉及水下的船体清洁技术领域，具体为一种磁性吸附式清污机器人。

背景技术

随后现代社会的快速发展，居民生活中的货物移动运输转运的方式也更加的多元化，船舶运输，相对于道路开设问题的限制，比陆路运输操作更加的便捷，运输航路多，能够更快的实现不同区域国家之间的相互交流，同时对于货物的运输量来说，单次运输量远远超过陆路运输所能承载的货物运输量，在船舶长时间运输行驶中，船舶的船体外壳容易滋生大量的菌落，使得船体的避免脏污，影响其使用观感，同时菌落的产生长时间停留，会影响船体外壳的本身结构特性，严重者会造成船体外壳的破损，影响船舶的正常行驶运输货物，存在船舶行驶的安全隐患，所以需要在船舶使用后，定期的对船舶的底部外壳进行清理，延长船舶的使用寿命。

然而现有的船舶船体清污存在以下问题：

由于船舶长时间置于水面之下，其底部吸附、产生的菌落杂质多，在使用时不便于船体的清污，同时在清污时人为的辅助操作大，清污的成本支出多，易出现船体底部的脏污清污残留，影响清污工作的进行，同时在船体底部清污时，清污装置的定位和移动不便，使得船体的清理效率不高，容易在清污时出现操作范围不全面导致的局部残留。针对上述问题，急需在原有船舶船体清污装置的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性吸附式清污机器人，以解决上述背景技术提出现有的船舶船体清污装置由于船舶长时间置于水面之下，其底部吸附、产生的菌落杂质多，在使用时不便于船体的清污，同时在清污时人为的辅助操作大，清污的成本支出多，易出现船体底部的脏污清污残留，影响清污工作的进行，同时在船体底部清污时，清污装置的定位和移动不便，使得船体的清理效率不高，容易在清污时出现操作范围不全面导致局部残留的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磁性吸附式清污机器人，包括三角型车体外壳、电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件、锂电池及信号接受器模块连接组件和清污刷盘，所述三角型车体外壳的底部固定安装有车体骨架，且车体骨架的上方横向设置有水密隔板，而且水密隔板与三角型车体外壳的内侧通过焊接紧密固定，并且水密隔板下方的车体骨架之间焊接有电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件，所述三角型车体外壳的上方与三角型车体外壳形成的空间区域内设置有驱动电机和锂电池及信号接受器模块连接组件，且驱动电机通过支撑平台固定安装于三角型车体外壳的内部左右两侧，并且锂电池及信号接受器模块连接组件的顶部连接有接收天线，而且驱动电机和锂电池及信号接受器模块连接组件之间相互连接，所述三角型车体外壳的外侧设置有主驱动轮、从动轮和履带，且主驱动轮的中部通过转动轴与驱动电机的输出轴端部固定连接，并且履带设置于主驱动轮和从动轮的外侧，而且从动轮的中部与车体骨架的边侧之间轴承连接，同时履带的外侧固定有永磁铁，所述清污刷盘位于三角型车体外壳的前后方，且清污刷盘的中部通过转轴连接于旋转电机的输出轴端部，并且旋转电机通过螺栓固定于连接杆的底部，而且连接杆的一端通过基座与三角型车体外壳的前后端相互连接，同时基座焊接于三角型车体外壳上，所述连接杆的另一端与液压杆铰接，且液压杆的另一端铰接固定于支撑杆的端部，并且支撑杆与三角型车体外壳的顶部为垂直的固定连接，所述支撑杆和液压杆连接侧面安装有可旋转式摄像头，且支撑杆两侧的三角型车体外壳上固定有外伸杆，并且外伸杆上分别设置有工作指示灯和安全环。

优选的，所述三角型车体外壳、车体骨架和水密隔板三者为焊接的一体化结构设置，且三角型车体外壳和车体骨架的内部由水密隔板分隔为2层，并且三角型车体外壳的内部由车体骨架分隔为等大小均匀分布的分区，而且三角型车体外壳的外侧套设有防水密封外壳。

优选的，所述三角型车体外壳的外侧架设为三角形的履带骨架状，且三角型车体外壳上安装的履带的内侧与主驱动轮和从动轮的外轮廓齿轮紧密啮合，并且主驱动轮和从动轮分布于三角型车体外壳的外侧三角形结构的夹角位置处。

优选的，所述清污刷盘关于三角型车体外壳的竖向中心轴线对称设置有2个，且清污刷盘的底部所在面与水平面之间存在倾斜的攻角。

优选的，所述清污刷盘的边侧等角度均匀分布有刮片和毛刷，且清污刷盘上的刮片和毛刷之间等间隔分布，并且清污刷盘和连接杆构成相对旋转结构。

优选的，所述液压杆与支撑杆的连接端设置为缺口状，且液压杆靠向支撑杆的缺口端部之间相互贴合，而且液压杆关于支撑杆中心轴线对称设置，并且支撑杆与液压杆之间及液压杆的端部之间构成贴合的相对旋转结构。

优选的，所述基座与三角型车体外壳的端部构成焊接的一体化结构设置，且基座与连接杆构成铰接的相对转动结构，并且连接杆和液压杆之间为铰接的相对转动结构。

优选的，所述外伸杆位于三角型车体外壳的正上方，且外伸杆的另一端垂直焊接固定于支撑杆的外侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该磁性吸附式清污机器人，方便装置的使用操作，使得装置在使用时能够在船体的外壁上良好有效的移动，进行脏污的清理，提高清污效果，同时减少人为辅助的劳动力消耗，减少清污的使用成本，加快脏污清理的进程和效率；

在装置启动时，车体底部电磁铁吸盘通电，清污机器人吸附在钢性船体表面，驱动电机工作带动履带，进而使清污机器人开始前进，此外，旋转电机通过转轴驱动清污刷盘转动，从而对船体表面附着物进行清除，达到在使用时的快速清污，同时装置上的摄像头便于人为对装置的移动进行操控，使得船体的清污更加全面，实用性更强。

附图说明

图1为本发明正面结构示意图；

图2为本发明三角型车体外壳内部分布结构示意图；

图3为本发明车体骨架分布结构示意图；

图4为本发明底部结构示意图；

图5为本发明履带安装结构示意图；

图6为本发明液压杆和支撑杆连接结构示意图；

图7为本发明清污刷盘安装结构示意图。

图中：1、三角型车体外壳；2、车体骨架；3、水密隔板；4、接收天线；5、电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件；6、驱动电机；7、锂电池及信号接受器模块连接组件；8、支撑平台；9、主驱动轮；10、从动轮；11、履带；12、清污刷盘；13、旋转电机；14、液压杆；15、连接杆；16、基座；17、转轴；18、支撑杆；19、可旋转式摄像头；20、外伸杆；21、工作指示灯；22、安全环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种磁性吸附式清污机器人，包括三角型车体外壳1、车体骨架2、水密隔板3、接收天线4、电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件5、驱动电机6、锂电池及信号接受器模块连接组件7、支撑平台8、主驱动轮9、从动轮10、履带11、清污刷盘12、旋转电机13、液压杆14、连接杆15、基座16、转轴17、支撑杆18、可旋转式摄像头19、外伸杆20、工作指示灯21和安全环22，三角型车体外壳1的底部固定安装有车体骨架2，且车体骨架2的上方横向设置有水密隔板3，而且水密隔板3与三角型车体外壳1的内侧通过焊接紧密固定，并且水密隔板3下方的车体骨架2之间焊接有电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件5，三角型车体外壳1的上方与三角型车体外壳1形成的空间区域内设置有驱动电机6和锂电池及信号接受器模块连接组件7，且驱动电机6通过支撑平台8固定安装于三角型车体外壳1的内部左右两侧，并且锂电池及信号接受器模块连接组件7的顶部连接有接收天线4，而且驱动电机6和锂电池及信号接受器模块连接组件7之间相互连接，三角型车体外壳1的外侧设置有主驱动轮9、从动轮10和履带11，且主驱动轮9的中部通过转动轴与驱动电机6的输出轴端部固定连接，并且履带11设置于主驱动轮9和从动轮10的外侧，而且从动轮10的中部与车体骨架2的边侧之间轴承连接，同时履带11的外侧固定有永磁铁，清污刷盘12位于三角型车体外壳1的前后方，且清污刷盘12的中部通过转轴17连接于旋转电机13的输出轴端部，并且旋转电机13通过螺栓固定于连接杆15的底部，而且连接杆15的一端通过基座16与三角型车体外壳1的前后端相互连接，同时基座16焊接于三角型车体外壳1上，连接杆15的另一端与液压杆14铰接，且液压杆14的另一端铰接固定于支撑杆18的端部，并且支撑杆18与三角型车体外壳1的顶部为垂直的固定连接，支撑杆18和液压杆14连接侧面安装有可旋转式摄像头19，且支撑杆18两侧的三角型车体外壳1上固定有外伸杆20，并且外伸杆20上分别设置有工作指示灯21和安全环22。

三角型车体外壳1、车体骨架2和水密隔板3三者为焊接的一体化结构设置，且三角型车体外壳1和车体骨架2的内部由水密隔板3分隔为2层，并且三角型车体外壳1的内部由车体骨架2分隔为等大小均匀分布的分区，而且三角型车体外壳1的外侧套设有防水密封外壳，三角型车体外壳1的外侧架设为三角形的履带骨架状，且三角型车体外壳1上安装的履带11的内侧与主驱动轮9和从动轮10的外轮廓齿轮紧密啮合，并且主驱动轮9和从动轮10分布于三角型车体外壳1的外侧三角形结构的夹角位置处，方便主驱动轮9和从动轮10的安装使用，在主驱动轮9和从动轮10及其外侧的履带11传动作用下，便于装置整体的位置移动改变，使得装置的使用操作更加的方便快捷。

清污刷盘12关于三角型车体外壳1的竖向中心轴线对称设置有2个，且清污刷盘12的底部所在面与水平面之间存在倾斜的攻角，清污刷盘12的边侧等角度均匀分布有刮片和毛刷，且清污刷盘12上的刮片和毛刷之间等间隔分布，并且清污刷盘12和连接杆15构成相对旋转结构，使得清污刷盘12的使用时，只有其前端一部分毛刷与清污壁面相接触，减少清污刷盘12与壁面之间的摩擦力，进而减少了旋转电机13的承载。

液压杆14与支撑杆18的连接端设置为缺口状，且液压杆14靠向支撑杆18的缺口端部之间相互贴合，而且液压杆14关于支撑杆18中心轴线对称设置，并且支撑杆18与液压杆14之间及液压杆14的端部之间构成贴合的相对旋转结构，基座16与三角型车体外壳1的端部构成焊接的一体化结构设置，且基座16与连接杆15构成铰接的相对转动结构，并且连接杆15和液压杆14之间为铰接的相对转动结构，方便通过液压杆14改变清污刷盘12所安装的位置，同时使得2根液压杆14能够同时铰接在支撑杆18上，使得装置的结构布置更加紧凑，减少空间占据。

外伸杆20位于三角型车体外壳1的正上方，且外伸杆20的另一端垂直焊接固定于支撑杆18的外侧，方便外伸杆20和支撑杆18的安装定位，便于可旋转式摄像头19、工作指示灯21和安全环22的工作使用。

工作原理：在使用该磁性吸附式清污机器人时，首先根据图1-7所示，在进行机器人使用达到船体清污效果时，通过车体骨架2底部安装的电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件5，将机器人吸附于船体的外壁上，在清污刷盘12的作用下进行脏污的清理使用；

机器人开机之后，机器人内部的锂电池及信号接受器模块连接组件7以及可旋转式摄像头19开始工作运动，同时操作人员通过遥控发出信号，并通过接收天线4与机器人进行连接，并向机器人的控制单元进行调控，进而远程操作驱动电机6动力单元开始工作，驱动电机6的工作启动通过转轴17带着主驱动轮9旋转，主驱动轮9旋转时，由于主驱动轮9和从动轮10均通过履带11相互连接，使得驱动电机6的工作启动直接带着履带11旋转，驱使履带11的运动来实现机器人的整体运动，为了不让机器人的三角型车体外壳1从船体等复杂环境中脱落，履带11上的永磁铁和车体骨架2底部的电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件5中的电磁铁吸盘共同起吸附作用，在到达清污区域后，位于机器人前后两端清污刷盘12开始工作，首先通过液压杆14使得清污刷盘12与待清理区域表面先平行，然后旋转电机13开供电并带动转轴17以及清污刷盘12转动，达到清污的作用。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种磁性吸附式清污机器人，包括三角型车体外壳（1）、电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件（5）、锂电池及信号接受器模块连接组件（7）和清污刷盘（12），其特征在于：所述三角型车体外壳（1）的底部固定安装有车体骨架（2），且车体骨架（2）的上方横向设置有水密隔板（3），而且水密隔板（3）与三角型车体外壳（1）的内侧通过焊接紧密固定，并且水密隔板（3）下方的车体骨架（2）之间焊接有电磁铁吸盘及板状锂电池连接组件（5），所述三角型车体外壳（1）的上方与三角型车体外壳（1）形成的空间区域内设置有驱动电机（6）和锂电池及信号接受器模块连接组件（7），且驱动电机（6）通过支撑平台（8）固定安装于三角型车体外壳（1）的内部左右两侧，并且锂电池及信号接受器模块连接组件（7）的顶部连接有接收天线（4），而且驱动电机（6）和锂电池及信号接受器模块连接组件（7）之间相互连接，所述三角型车体外壳（1）的外侧设置有主驱动轮（9）、从动轮（10）和履带（11），且主驱动轮（9）的中部通过转动轴与驱动电机（6）的输出轴端部固定连接，并且履带（11）设置于主驱动轮（9）和从动轮（10）的外侧，而且从动轮（10）的中部与车体骨架（2）的边侧之间轴承连接，同时履带（11）的外侧固定有永磁铁，所述清污刷盘（12）位于三角型车体外壳（1）的前后方，且清污刷盘（12）的中部通过转轴（17）连接于旋转电机（13）的输出轴端部，并且旋转电机（13）通过螺栓固定于连接杆（15）的底部，而且连接杆（15）的一端通过基座（16）与三角型车体外壳（1）的前后端相互连接，同时基座（16）焊接于三角型车体外壳（1）上，所述清污刷盘（12）关于三角型车体外壳（1）的竖向中心轴线对称设置有2个，且清污刷盘（12）的底部所在面与水平面之间存在倾斜的攻角，所述清污刷盘（12）的边侧等角度均匀分布有刮片和毛刷，且清污刷盘（12）上的刮片和毛刷之间等间隔分布，并且清污刷盘（12）和连接杆（15）构成相对旋转结构，所述连接杆（15）的另一端与液压杆（14）铰接，且液压杆（14）的另一端铰接固定于支撑杆（18）的端部，并且支撑杆（18）与三角型车体外壳（1）的顶部为垂直的固定连接，所述支撑杆（18）和液压杆（14）连接侧面安装有可旋转式摄像头（19），且支撑杆（18）两侧的三角型车体外壳（1）上固定有外伸杆（20），并且外伸杆（20）上分别设置有工作指示灯（21）和安全环（22），所述液压杆（14）与支撑杆（18）的连接端设置为缺口状，且液压杆（14）靠向支撑杆（18）的缺口端部之间相互贴合，而且液压杆（14）关于支撑杆（18）中心轴线对称设置，并且支撑杆（18）与液压杆（14）之间及液压杆（14）的端部之间构成贴合的相对旋转结构，所述基座（16）与三角型车体外壳（1）的端部构成焊接的一体化结构设置，且基座（16）与连接杆（15）构成铰接的相对转动结构，并且连接杆（15）和液压杆（14）之间为铰接的相对转动结构。

2.根据权利要求1所述的一种磁性吸附式清污机器人，其特征在于：所述三角型车体外壳（1）、车体骨架（2）和水密隔板（3）三者为焊接的一体化结构设置，且三角型车体外壳（1）和车体骨架（2）的内部由水密隔板（3）分隔为2层，并且三角型车体外壳（1）的内部由车体骨架（2）分隔为等大小均匀分布的分区，而且三角型车体外壳（1）的外侧套设有防水密封外壳。

3.根据权利要求1所述的一种磁性吸附式清污机器人，其特征在于：所述三角型车体外壳（1）的外侧架设为三角形的履带骨架状，且三角型车体外壳（1）上安装的履带（11）的内侧与主驱动轮（9）和从动轮（10）的外轮廓齿轮紧密啮合，并且主驱动轮（9）和从动轮（10）分布于三角型车体外壳（1）的外侧三角形结构的夹角位置处。

4.根据权利要求1所述的一种磁性吸附式清污机器人，其特征在于：所述外伸杆（20）位于三角型车体外壳（1）的正上方，且外伸杆（20）的另一端垂直焊接固定于支撑杆（18）的外侧。

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