CN111017132A - 一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，机器人支架，由一呈水平向的横向框体，及一垂直设置在所述横向框体中部的纵向框体固定连接而成；清洗盘设置在所述横向框体的内部；高度位移调节机构包括第一纵向滑道、第二纵向滑道、第一垂直方向限位器和第二垂直方向限位器；水平位移调节机构包括第一横向滑道、第二横向滑道、第一水平方向限位器和第二水平方向限位器；本发明提出的水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，通过在机器人支架上设置高度位移调节机构和水平位移调节机构，以及在机器人支架上设置的云台，通过电机的驱动能够分别在垂直方向和水平方向来控制清洗盘的升降和水平移动，并通过云台摄像组件对清洗过程进行监控。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置。
背景技术
船舶常年航行在水生物种类丰富的海洋中，海水具有强腐蚀性以及海水中浮游生物较多使得船体表面附着难以清除的贝类、海藻、以及导致船舶的船体底部等部位产生较多的锈皮和锈斑等。这不但严重影响船舶的航行速度和油耗，更会缩短船舶的使用寿命。像一些海洋钻井平台(特别是半潜式钻井平台)，钻井平台支架、海洋浮标、海上工作站等水下部分也有大量的贝类、海藻和锈斑等强附着物，对这些建筑造成腐蚀破坏，影响正常的工作寿命。为了延长船舶的使用寿命,保证船舶的经济及安全运行,船舶必须定期进坞进行检修。这样一来就在很大程度上增加了造船的成本费用，以及产生许多额外的工作量。
目前的船体清洗机器人只能清洗水面以下的部分，但是申请人发明的水平可调节机器人清洗装置，可以使船体清洗机器人清洗部分水面之上的船体；目前的船体清洗机器人的清洗器与船体的距离固定，不能根据船体的肮脏程度调节距离，申请人发明的垂直位移可调节机器人清洗装置，可以根据根据船体的肮脏程度调节清洗器与船体的距离，以达到最佳的清洗效果，提高清洗效率。设置在所述横向框体的上方的云台摄像机，用于无死角监测船体清洗机器人清洗水面之上和之下的船体。目前的船体清洗机器人只能监清洗水面以下的部分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，通过在机器人支架上设置高度位移调节机构和水平位移调节机构，以及在机器人支架上设置的云台，通过电机的驱动能够分别在垂直方向和水平方向来控制清洗盘的升降和水平移动，并通过云台摄像组件对清洗过程进行监控。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，包括
机器人支架，由一呈水平向的横向框体，及一垂直设置在所述横向框体中部的纵向框体固定连接而成；
清洗盘，设置在所述横向框体的内部；
高度位移调节机构，所述高度位移调节机构包括第一纵向滑道、第二纵向滑道、第一垂直方向限位器和第二垂直方向限位器；
水平位移调节机构，所述水平位移调节机构包括第一横向滑道、第二横向滑道、第一水平方向限位器和第二水平方向限位器；
云台，设置在所述横向框体的上方，用于将摄像机水平或垂直旋转；
摄像机，用于记录所述清洗盘的清洗过程的画面，并将所述画面信号传输至用户控制端。
进一步的，所述清洗盘为多个，且相邻所述清洗盘呈直线设置并与所述第一/第二横向滑道平行。
进一步的，任一所述清洗盘在平行于框架短边一端底部均设置有一对麦克纳姆轮，任一所述清洗盘在靠近框架的长边端部分别与所述第一/第二横向滑道呈一定距离，该距离用于对使位于所述第一/第二横向滑道、或位于所述第一/第二纵向滑道上的滑动件具备可移动空间。
进一步的，所述第一横向滑道与所述第二横向滑道分别连接在所述横向框体的内 侧、且分别位于所述清洗盘的两长边端部。
进一步的，所述第一纵向滑道和所述第二纵向滑道分别连接在所述纵向框体的外侧、且分别沿所述纵向框体自上至下与所述横向框体垂直连接。
进一步的，在所述横向框体的内部一侧中部设置有第一电机，用于对所述清洗盘水平方向移动时提供驱动动力。
进一步的，在所述纵向框体的内部一侧中部设置有第二电机，用于对所述清洗盘垂直方向移动时提供驱动动力。
进一步的，所述第一电机和所述第二电机分别通过第一螺纹杆和第二螺纹杆与所述清洗盘螺纹连接。
优选的，在所述横向框体的两个对角处分别设置有第一水平方向限位器和第二水平方向限位器。
优选的，在所述纵向框体的两个对角处分别设置有第一垂直方向限位器和第二垂直方向限位器。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：通过在机器人支架上设置高度位移调节机构和水平位移调节机构，以及在机器人支架上设置的云台，通过电机的驱动能够分别在垂直方向和水平方向来控制清洗盘的升降和水平移动，并通过云台摄像组件对清洗过程进行监控。当机器人在水面以下工作时，电机驱动第一螺纹杆用来调节清洗盘实现水平的位移，可以使清洗盘露出水面，清洗水面以上的船体部分。在清洗船体时，第一垂直方向限位器和第二垂直方向限位器能够及时微调清洗盘高度以达到最佳的清洗效果；当机器人在水面以下时，调节云台可以使驾驶人员检查船体或清洗盘的前后方；当清洗盘露出水面，清洗水面以上的船体部分时，清洗盘上方安装的带云台的摄像机可以在水面上监控清洗过程和效果并帮助操控人员远程驾驶机器人。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明所公开的水平及垂直位移可调节机器人清洗装置的立体结构示意图；
附图标记：1-机器人支架；201-第一横向滑道；202-第二横向滑道；301-第一纵向滑道；302-第二纵向滑道；401-第一水平方向限位器；402-第二水平方向限位器；501-第一垂直方向限位器；502-第二垂直方向限位器；701-第一螺纹杆；702-第二螺纹杆；801-第一电机；802-第二电机；9-云台；10-摄像机；11-麦克纳姆轮；12-清洗盘；13-预埋螺栓。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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在本发明中的具体含义。
参照附图1所示，本发明实施例公开了一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，包括，
机器人支架1，由一呈水平向的横向框体，及一垂直设置在所述横向框体中部的纵向框体固定连接而成；
清洗盘12，设置在所述横向框体的内部；
高度位移调节机构，所述高度位移调节机构包括第一纵向滑道301、第二纵向滑道302、第一垂直方向限位器501和第二垂直方向限位器502；
水平位移调节机构，所述水平位移调节机构包括第一横向滑道201、第二横向滑道202、第一水平方向限位器401和第二水平方向限位器402；
云台9，设置在所述横向框体的上方，用于将摄像机10水平旋转360度及上下旋转180度；
摄像机10，用于记录所述清洗盘12的清洗过程的画面，并将所述画面信号传输至用户控制端；
进一步的，所述清洗盘12为多个，且相邻所述清洗盘12呈直线设置并与所述第一横向滑道201或第二横向滑道202平行。
进一步的，任一所述清洗盘12在平行于框架的短边一端底部均设置有一对麦克纳姆轮11，任一所述清洗盘12在靠近框架的长边端部分别与所述第一横向滑道201或第二横向滑道202呈一定距离，该距离用于对使位于所述第一横向滑道201或第二横向滑道202、或位于所述第一纵向滑道301或第二纵向滑道302上的滑动件具备可移动空间。
进一步的，所述第一横向滑道201与所述第二横向滑道202分别连接在所述横向框体的内侧、且分别位于所述清洗盘12的两长边端部；所述第一纵向滑道301和所述第二纵向滑道302分别连接在所述纵向框体的外侧、且分别沿所述纵向框体自上至下与所述横向框体垂直连接。
进一步的，在所述横向框体的内部一侧中部设置有第一电机801，所述第一电机801通过第一螺纹杆701与所述清洗盘12螺纹连接，用于对所述清洗盘12水平方向移动时提供驱动动力，第一电机801驱动第一螺纹杆701用来调节清洗盘12实现水平的位移，可以使清洗盘12露出水面，清洗水面以上的船体部分；在所述纵向框体的内部一侧中部设置有第二电机802，所述第二电机802通过第二螺纹杆702与所述清洗盘12螺纹连接，具体在第二螺纹杆702通过预埋螺栓13与清洗盘连接，用于对所述清洗盘12垂直方向移动时提供驱动动力，该第二电机802通过第二螺纹杆702与清洗盘12连接，用来控制清洗盘12的升降高度。
优选的，在所述横向框体的两个对角处分别设置有第一水平方向限位器401和第二水平方向限位器402；在所述纵向框体的两个对角处分别设置有第一垂直方向限位器501和第二垂直方向限位器502。
本方案的横向位移调节机构设置机器人支架1的横向框体上，横向位移调节机构由第一横向滑道201、第二横向滑道202、第一水平方向限位器401和第二水平方向限位器402，在横向框体的长边两端分别安装第一横向滑道201和第二横向滑道202，并且，在上述横向框体的短边端部位置，固定安装有第一电机801，该第一电机801通过第一螺纹杆701与设置在横向框体内部的清洗盘12螺纹连接，用来控制清洗盘12的水平位移，当机器人在水面以下工作时，第一电机801驱动第一螺纹杆701用来调节清洗盘12实现水平的位移，可以使清洗盘12露出水面，清洗水面以上的船体部分。
本方案的位于横向框体的长边部分的中间部位固定安装有纵向框体，本方案的纵向高度位移调节机构设置纵向框体的两端外侧直至延伸至纵向框体的顶端部位，在纵向框体的顶端部位上固定安装有第二电机802，该第二电机802通过第二螺纹杆702与清洗盘12连接，用来控制清洗盘12的升降高度，并且，在第二螺纹杆702上分别设置有第一垂直方向限位器501和第二垂直方向限位器502用于防止清洗盘12高度太低而接触船体。在清洗船体时，第一垂直方向限位器501和第二垂直方向限位器502能够及时微调清洗盘12高度以达到最佳的清洗效果。
本方案在横向框体的上方设置安装了一个带云台9的摄像机10，当机器人在水面以下时，调节云台9可以使驾驶人员检查船体或清洗盘12的前后左右方；当清洗盘12露出水面，清洗水面以上的船体部分时，清洗盘12上方安装的带云台9的摄像机10可以在水面上监控清洗过程和效果并帮助操控人员远程驾驶机器人。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：包括
机器人支架，由一呈水平向的横向框体，及一垂直设置在所述横向框体中部的纵向框体固定连接而成；
清洗盘，设置在所述横向框体的内部；
高度位移调节机构，所述高度位移调节机构包括第一纵向滑道、第二纵向滑道、第一垂直方向限位器和第二垂直方向限位器；
水平位移调节机构，所述水平位移调节机构包括第一横向滑道、第二横向滑道、第一水平方向限位器和第二水平方向限位器；
云台，设置在所述横向框体的上方，用于将摄像机水平或垂直旋转；
摄像机，用于记录所述清洗盘的清洗过程的画面，并将所述画面信号传输至用户控制端。
2.根据权利要求1的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：所述清洗盘为多个，且相邻所述清洗盘呈直线设置并与所述第一/第二横向滑道平行。
3.根据权利要求1或2的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：任一所述清洗盘在平行于框架的短边一端底部均设置有一对麦克纳姆轮，任一所述清洗盘在靠近框架的长边端部分别与所述第一/第二横向滑道呈一定距离，该距离用于对使位于所述第一/第二横向滑道、或位于所述第一/第二纵向滑道上的滑动件具备可移动空间。
4.根据权利要求1-3任一项的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：所述第一横向滑道与所述第二横向滑道分别连接在所述横向框体的内侧、且分别位于所述清洗盘框架的两长边端部。
5.根据权利要求1的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：所述第一纵向滑道和所述第二纵向滑道分别连接在所述纵向框体的外侧、且分别沿所述纵向框体自上至下与所述横向框体垂直连接。
6.根据权利要求1的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：在所述横向框体的内部一侧中部设置有第一电机，用于对所述清洗盘水平方向移动时提供驱动动力。
7.根据权利要求1的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：在所述纵向框体的内部一侧中部设置有第二电机，用于对所述清洗盘垂直方向移动时提供驱动动力。
8.根据权利要求6或7的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：所述第一电机和所述第二电机分别通过第一螺纹杆和第二螺纹杆与所述清洗盘螺纹连接。
9.根据权利要求1的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：在所述横向框体的两个对角处分别设置有第一水平方向限位器和第二水平方向限位器。
10.根据权利要求1的一种水平及垂直位移可调节机器人清洗装置，其特征在于：在所述纵向框体的两个对角处分别设置有第一垂直方向限位器和第二垂直方向限位器。
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