CN113086124B - 一种用于清理船体附着物的水下机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于清理船体附着物的水下机器人，包括车架，车架的底部安装有T形滑轨，T形滑轨上滑动设置有第一推板，第一推板上沿车架的竖直方向设置有若干滑槽，若干推杆的一端分别滑动设置在若干滑槽内，推杆上均安装有两个限位块，限位块分别位于第一推板的两侧，且两个限位块之间的间距大于第一推板的厚度，第一推板的前端设置有若干个用于清理船体附着物的清理组件，若干清理组件之间相互铰接，推杆的另一端分别与清理组件连接，清理组件的推杆的数量相同且一一对应；第一推板的后端设置有用于推动第一推板及清理组件往复运动的驱动组件。本申请能够在水下对船体表面的附着物进行清理，减少了船舶进入船坞清理的时间，节约了清理成本。

Description

一种用于清理船体附着物的水下机器人

技术领域

本发明涉及清理机器人，具体为一种用于清理船体附着物的水下机器人。

背景技术

船体附着物是指在船体运动过程中，吸附在船体表面的水生生物附着物，这些附着物一方面增加船体重量，另一方面增大了船舶运动过程中表面增加阻力，影响船舶的航速并且增加其耗油量，因此，每过一段时间，船底都要进行清理。

目前，船舶表面附着物的清理作业主要是在船坞内利用高压水清洗和喷砂作业，这种清理方法存在着修船周期长、船坞不足、船舶的非运营时间长等，近年来随着科学技术的发展水下清理机器人被广泛应用于船舶表面附着物的清理。

发明内容

本发明的目的就是提供一种用于清理船体附着物的水下机器人， 他可以用于水下船体附着物的清理。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有车架，所述车架的底端面设置有磁性履带，所述车架的前进方向为车架的长度方向，车架底端面的前端设置有若干前端开口安装箱；若干安装箱的中轴线重合，安装箱与安装箱之间通过铰接件铰接，相邻两个安装箱转动方向所在平面与车架前进方向所在平面垂直；

所述安装箱内铰接有第一安装轴的一端，所述第一安装轴的另一端安装有用于铲除船体附着物的清理铲，所述第一安装轴的上端与所述安装箱内侧上表面之间设置有压簧，所述第一安装轴的下表面与所述安装箱内侧下表面抵触；

所述安装箱的后端均与用于驱动所述安装箱往复运动的驱动组件连接。

进一步，所述驱动组件包括安装在所述车架的底部的T形滑轨，所述T形滑轨上滑动设置有可沿车架前进或后退方向移动的第一推板；所述第一推板位于所述安装箱的后端；

所述第一推板上沿所述车架的竖直方向设置有若干滑槽，若干推杆的一端分别滑动设置在若干滑槽内，所述推杆上均安装有两个限位块，所述限位块分别位于第一推板的两侧，且两个限位块之间的间距大于所述第一推板的厚度；若干推杆的另一端分别连接在若干安装箱的后端；

所述第一推板的后端铰接有第二连接板的一端，所述第二连接板的另一端与第一连接板的一端铰接，所述第一连接板的另一端固接在所述车架底部的第一电机的动力输出轴上，所述第一电机外套设有第一密封罩。

进一步，所述车架的底部两侧均安装有两个行走轮，两侧的两个行走轮上均套接有磁性履带，两个行走轮之间的车架的底部上还安装有多个用于张紧所述磁性履带的张紧轮。

进一步，还包括安装在所述车架上的收集组件，所述收集组件包括安装在所述车架上的L形收集箱，所述L形收集箱的一端开设有第一开口，所述第一开口位于所述清理铲上方，所述L形收集箱的另一端开设有若干安装孔，所述安装孔内均安装有用于在所述L形收集箱内产生水流的螺旋桨叶；

所述L形收集箱内还安装有第一挡板，所述第一挡板与所述机器人移动方向垂直设置，所述第一挡板上设置有若干过水槽，所述L形收集箱的两侧壁上均设置有第三开口，所述第三开口处的L形收集箱内均设置有存储箱，两个存储箱相对一侧的侧壁分别与所述第一挡板的两侧壁抵触；

所述车架的底部还安装有第二电机，所述第二电机外套设有第二密封罩，所述第二电机的动力输出轴伸出所述第二密封罩并与转轴的一端固接，所述转轴的另一端穿过所述车架及L形收集箱的下表面伸入所述L形收集箱内且安装有第三连接板，所述第三连接板的另一端安装有第二安装轴，两个第四连接板的一端均转动的安装在所述第二安装轴上，两个第四连接板的另一端分别铰接在设置在所述转轴两侧的两个第二推板上，两个第二推板的滑动方向与所述第一挡板平行；

所述第一挡板靠近所述第二推板一侧的上下两端均设置有第二T形滑轨，两个第二推板靠近所述第一挡板一侧的两下两端均设置有第二T形滑槽，所述第二T形滑槽滑动设置在所述第二T形滑轨上。

进一步，所述存储箱包括底板，所述底板上靠近所述第二推板一侧安装有第二矩形框，所述底板上靠近所述第一开口一侧安装有第一矩形框，所述第一矩形框及第二矩形框内均等间距的设置有若干弹性橡皮条；

所述底板上远离所述第一开口一侧安装有第二挡板，所述底板上远离第二推板一侧滑动设置有第三挡板，所述第三挡板的两侧均开设有限位滑槽，所述第二挡板及所述第一矩形框远离第二推板一侧的侧壁上均固接有一个滑轨的一端，所述限位滑槽滑动设置在所述滑轨上，所述滑轨的另一端设置有限位凸台；

所述第三挡板靠近所述第二推板的一侧与所述第一矩形框及第二挡板的侧壁均通过弹簧连接。

进一步，所述L形收集箱的顶部安装有用于驱动所述车架运动的水下驱动器。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1、本申请的水下清理机器人能够在水下对船体表面的附着物进行清理，减少了船舶进入船坞清理的时间，节约了清理成本；2、本申请中清理组件清理后，收集组件对清理后的吸附生物进行收集，避免了清理后吸附生物再次吸附到船体上，清理效果好；3、本申请设置多组相互铰接的清理组件，通过磁铁与船身的吸附力，使每一个清理铲都能够贴合船体表面，清理遗漏小，清理效果好；4、本申请通过螺旋桨叶转动产生负压将清理后的附着物吸入L形收集箱中，通过第二推板将附着物推入存储箱内进行存储，当清理完成后，取下存储箱对附着物进行收集，收集效果好；5、第二推板将附着物推入存储箱时，在水流的推动下第三挡板打开，水从第三挡板两侧的缝隙排出，附着物顺着水流穿过弹性橡皮条进入存储箱内，当第二推板复位时，在水流的作用下，第三挡板闭合，存储箱内的附着物不会被水流带出存储箱，收集效果好。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的仰视图。

图3为本发明收集组件的结构示意图。

图4为本发明的清理组件的剖视图。

图5为本发明第二推板的结构示意图。

图中：1-车架；2-T形滑轨；3-第一推板；4-滑槽；5-推杆；6-安装箱；7-滚轮；8-磁铁；9-第一安装轴；10-清理铲；11-压簧；12-第一电机；13-第一密封罩；14-第一连接板；15-第二连接板；16-限位块；17-行走轮；18-磁性履带；19-张紧轮；20-L形收集箱；21-第一开口；22-安装孔；23-螺旋桨叶；24-第一挡板；25-过水槽；26-第三开口；27-存储箱；28-第二电机；29-第二密封罩；30-转轴；31-第三连接板；32-第二安装轴；33-第四连接板；34-第二推板；35-第二T形滑轨；36-第二T形滑槽；37-底板；38-第一矩形框；39-第二矩形框；40-弹性橡皮条；41-第二挡板；42-第三挡板；43-滑槽；44-滑轨；45-限位凸台；46-弹簧；47-水下驱动器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

一种用于清理船体附着物的水下机器人，包括车架1，所述车架1的底端面设置有磁性履带18，所述车架1的前进方向为车架1的长度方向，车架底端面的前端设置有若干前端开口安装箱6；若干安装箱6的中轴线重合，安装箱6与安装箱6之间通过铰接件铰接，相邻两个安装箱6转动方向所在平面与车架1前进方向所在平面垂直；

所述安装箱6内铰接有第一安装轴9的一端，所述第一安装轴9的另一端安装有用于铲除船体附着物的清理铲10，所述第一安装轴9的上端与所述安装箱6内侧上表面之间设置有压簧11，所述第一安装轴9的下表面与所述安装箱6内侧下表面抵触；

所述安装箱6的后端均与用于驱动所述安装箱6往复运动的驱动组件连接。

在本发明实例中，磁铁8与船体靠近吸附作用下，使安装箱6底部的滚轮7以及清理铲10与船体表面贴合，清理效果好，同时在安装杆9与安装箱6内侧上表面之间设置压簧11，当遇到不易清理的附着物时，安装杆9压缩压簧11进行避让，对机器人的保护效果较好。

作为本发明的一种实施例，所述驱动组件包括安装在所述车架1的底部的T形滑轨2，所述T形滑轨2上滑动设置有可沿车架前进或后退方向移动的第一推板3；所述第一推板3位于所述安装箱6的后端；

所述第一推板3上沿所述车架1的竖直方向设置有若干滑槽4，若干推杆5的一端分别滑动设置在若干滑槽4内，所述推杆5上均安装有两个限位块16，所述限位块16分别位于第一推板3的两侧，且两个限位块16之间的间距大于所述第一推板3的厚度；若干推杆5的另一端分别连接在若干安装箱6的后端；

所述第一推板3的后端铰接有第二连接板15的一端，所述第二连接板15的另一端与第一连接板14的一端铰接，所述第一连接板14的另一端固接在所述车架1底部的第一电机12的动力输出轴上，所述第一电机12外套设有第一密封罩13。

在本发明实例中，在本发明实例中，磁铁8与船体靠近吸附作用下，推杆5在滑槽4内上下滑动，使安装箱6底部的滚轮7以及清理铲10与船体表面贴合，清理效果好，第一电机12运动过程中，驱动第一连接板14及第二连接板15运动，第二连接板15带动第一推板3及第一推板3前端的清理铲10往复运动完成船体表面附着物的清理。

作为本发明的一种实施例，所述车架1的底部两侧均安装有两个行走轮17，两侧的两个行走轮17上均套接有磁性履带18，两个行走轮17之间的车架1的底部上还安装有多个用于张紧所述磁性履带18的张紧轮19。

本发明实例中，车架1移动过程中，通过张紧轮19将磁性履带18张紧，使磁性履带18始终与船身贴合，机器人运行的稳定高。

作为本发明的一种实施例，还包括安装在所述车架1上的收集组件，所述收集组件包括安装在所述车架1上的L形收集箱20，所述L形收集箱20的一端开设有第一开口21，所述第一开口21位于所述清理铲10上方，所述L形收集箱20的另一端开设有若干安装孔22，所述安装孔内22均安装有用于在所述L形收集箱20内产生水流的螺旋桨叶23；

所述L形收集箱20内还安装有第一挡板24，所述第一挡板24与所述机器人移动方向垂直设置，所述第一挡板24上设置有若干过水槽25，所述L形收集箱20的两侧壁上均设置有第三开口26，所述第三开口26处的L形收集箱20内均设置有存储箱27，两个存储箱27相对一侧的侧壁分别与所述第一挡板24的两侧壁抵触；

所述车架1的底部还安装有第二电机28，所述第二电机28外套设有第二密封罩29，所述第二电机28的动力输出轴伸出所述第二密封罩29并与转轴30的一端固接，所述转轴30的另一端穿过所述车架1及L形收集箱20的下表面伸入所述L形收集箱20内且安装有第三连接板31，所述第三连接板31的另一端安装有第二安装轴32，两个第四连接板33的一端均转动的安装在所述第二安装轴32上，两个第四连接板33的另一端分别铰接在设置在所述转轴30两侧的两个第二推板34上，两个第二推板34的滑动方向与所述第一挡板24平行；

所述第一挡板24靠近所述第二推板34一侧的上下两端均设置有第二T形滑轨35，两个第二推板34靠近所述第一挡板24一侧的两下两端均设置有第二T形滑槽36，所述第二T形滑槽36滑动设置在所述第二T形滑轨35上。

本发明实例中，螺旋桨叶23的动力电机与安装在车架1底端的蓄电池电连接，通过螺旋桨叶23转动产生负压将清理后的附着物吸入L形收集箱20中，通过第二推板34将附着物推入存储箱27内进行存储，当清理完成后，取下存储箱27对附着物进行收集，收集效果好。

作为本发明的一种实施例，所述存储箱27包括底板37，所述底板37上靠近所述第二推板34一侧安装有第二矩形框39，所述底板37上靠近所述第一开口21一侧安装有第一矩形框38，所述第一矩形框38及第二矩形框39内均等间距的设置有若干弹性橡皮条40；

所述底板37上远离所述第一开口21一侧安装有第二挡板41，所述底板37上远离第二推板34一侧滑动设置有第三挡板42，所述第三挡板42的两侧均开设有限位滑槽43，所述第二挡板41及所述第一矩形框38远离第二推板34一侧的侧壁上均固接有一个滑轨44的一端，所述限位滑槽43滑动设置在所述滑轨44上，所述滑轨的另一端设置有限位凸台45；

所述第三挡板42靠近所述第二推板34的一侧与所述第一矩形框38及第二挡板41的侧壁均通过弹簧46连接。

本发明实例中，第二推板34将附着物推入存储箱27时，在水流的推动下第三挡板42打开，水从第三挡板42两侧的缝隙排出，附着物顺着水流穿过弹性橡皮条40进入存储箱27内，当第二推板34复位时，在水流的作用下，第三挡板42闭合，存储箱27内的附着物不会被水流带出存储箱27，收集效果好。

作为本发明的一种实施例，所述L形收集箱20的顶部安装有用于驱动所述车架1运动的水下驱动器47。

在本发明实例中，清理时，水下驱动器47工作驱动清理机器人运动。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于清理船体附着物的水下机器人，其特征在于，包括车架（1），所述车架（1）的底端面设置有磁性履带（18），所述车架（1）的前进方向为车架（1）的长度方向，车架底端面的前端设置有若干前端开口安装箱（6）；若干安装箱（6）的中轴线重合，安装箱（6）与安装箱（6）之间通过铰接件铰接，相邻两个安装箱（6）转动方向所在平面与车架（1）前进方向所在平面垂直；

所述安装箱（6）内铰接有第一安装轴（9）的一端，所述第一安装轴（9）的另一端安装有用于铲除船体附着物的清理铲（10），所述第一安装轴（9）的上端与所述安装箱（6）内侧上表面之间设置有压簧（11），所述第一安装轴（9）的下表面与所述安装箱（6）内侧下表面抵触；

所述安装箱（6）的后端均与用于驱动所述安装箱（6）往复运动的驱动组件连接；

所述驱动组件包括安装在所述车架（1）的底部的T形滑轨（2），所述T形滑轨（2）上滑动设置有可沿车架前进或后退方向移动的第一推板（3）；所述第一推板（3）位于所述安装箱（6）的后端；

所述第一推板（3）上沿所述车架（1）的竖直方向设置有若干滑槽（4），若干推杆（5）的一端分别滑动设置在若干滑槽（4）内，所述推杆（5）上均安装有两个限位块（16），所述限位块（16）分别位于第一推板（3）的两侧，且两个限位块（16）之间的间距大于所述第一推板（3）的厚度；若干推杆（5）的另一端分别连接在若干安装箱（6）的后端；

所述第一推板（3）的后端铰接有第二连接板（15）的一端，所述第二连接板（15）的另一端与第一连接板（14）的一端铰接，所述第一连接板（14）的另一端固接在所述车架（1）底部的第一电机（12）的动力输出轴上，所述第一电机（12）外套设有第一密封罩（13）。

2.如权利要求1所述的一种用于清理船体附着物的水下机器人，其特征在于，所述车架（1）的底部两侧均安装有两个行走轮（17），两侧的两个行走轮（17）上均套接有磁性履带（18），两个行走轮（17）之间的车架（1）的底部上还安装有多个用于张紧所述磁性履带（18）的张紧轮（19）。

3.如权利要求2所述的一种用于清理船体附着物的水下机器人，其特征在于，还包括安装在所述车架（1）上的收集组件，所述收集组件包括安装在所述车架（1）上的L形收集箱（20），所述L形收集箱（20）的一端开设有第一开口（21），所述第一开口（21）位于所述清理铲（10）上方，所述L形收集箱（20）的另一端开设有若干安装孔（22），所述安装孔（22）内均安装有用于在所述L形收集箱（20）内产生水流的螺旋桨叶（23）；

所述L形收集箱（20）内还安装有第一挡板（24），所述第一挡板（24）与所述机器人移动方向垂直设置，所述第一挡板（24）上设置有若干过水槽（25），所述L形收集箱（20）的两侧壁上均设置有第三开口（26），所述第三开口（26）处的L形收集箱（20）内均设置有存储箱（27），两个存储箱（27）相对一侧的侧壁分别与所述第一挡板（24）的两侧壁抵触；

所述车架（1）的底部还安装有第二电机（28），所述第二电机（28）外套设有第二密封罩（29），所述第二电机（28）的动力输出轴伸出所述第二密封罩（29）并与转轴（30）的一端固接，所述转轴（30）的另一端穿过所述车架（1）及L形收集箱（20）的下表面伸入所述L形收集箱（20）内且安装有第三连接板（31），所述第三连接板（31）的另一端安装有第二安装轴（32），两个第四连接板（33）的一端均转动的安装在所述第二安装轴（32）上，两个第四连接板（33）的另一端分别铰接在设置在所述转轴（30）两侧的两个第二推板（34）上，两个第二推板（34）的滑动方向与所述第一挡板（24）平行；

所述第一挡板（24）靠近所述第二推板（34）一侧的上下两端均设置有第二T形滑轨（35），两个第二推板（34）靠近所述第一挡板（24）一侧的两下两端均设置有第二T形滑槽（36），所述第二T形滑槽（36）滑动设置在所述第二T形滑轨（35）上。

4.如权利要求3所述的一种用于清理船体附着物的水下机器人，其特征在于，所述存储箱（27）包括底板（37），所述底板（37）上靠近所述第二推板（34）一侧安装有第二矩形框（39），所述底板（37）上靠近所述第一开口（21）一侧安装有第一矩形框（38），所述第一矩形框（38）及第二矩形框（39）内均等间距的设置有若干弹性橡皮条（40）；

所述底板（37）上远离所述第一开口（21）一侧安装有第二挡板（41），所述底板（37）上远离第二推板（34）一侧滑动设置有第三挡板（42），所述第三挡板（42）的两侧均开设有限位滑槽（43），所述第二挡板（41）及所述第一矩形框（38）远离第二推板（34）一侧的侧壁上均固接有一个滑轨（44）的一端，所述限位滑槽（43）滑动设置在所述滑轨（44）上，所述滑轨的另一端设置有限位凸台（45）；

所述第三挡板（42）靠近所述第二推板（34）的一侧与所述第一矩形框（38）及第二挡板（41）的侧壁均通过弹簧（46）连接。

5.如权利要求4所述的一种用于清理船体附着物的水下机器人，其特征在于，所述L形收集箱（20）的顶部安装有用于驱动所述车架（1）运动的水下驱动器（47）。

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