CN206087224U - 水下船体清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下船体清洗机器人，其包括若干个吸附组件、机器人本体、若干个轮式组件、清洗机构和控制机构；所述吸附组件包含永磁体、导杆、导杆弹簧和若干个万向轴承。本实用新型结构简单，成本低廉，其采用非接触性永磁吸附方式，同时使用轮式结构进行运动，能耗可大幅降低，同时轮式结构运动快，转弯灵活，能大幅提高清洗效率。

Description

水下船体清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及一种清洗机器人，尤其是可在水下自动清洗船体表面附着物的机器人。

背景技术

船舶作为海上交通运输的主要工具正发挥着越来越大的作用，但附着在船壳、支柱、金属阀门及螺旋桨上的污垢会大大降低其工作效率，其他如海洋平台、海底管道、浮标、海堤及各类水务设施等也如此，故船舶等必须定期清洗。

目前水下船体清洗机器人的磁吸附方式分永磁体和电磁体两种, 电磁体吸附，由于电气结构复杂，且安全性不高，很少有使用。永磁体吸附多为履带永磁接触式吸附，但这种结构，履带行进时要不断的克服永磁体的吸力，能耗很高，在转弯时尤为明显，且运功不灵活。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可大幅降低能耗，且吸附牢靠，可灵活行走和转弯的水下船体清洗机器人，同时该清洗机器人结构简单，成本低廉，可大幅提高清洗效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水下船体清洗机器人，其包括若干个吸附组件、机器人本体、若干个轮式组件、清洗机构和控制机构；所述轮式组件置于所述机器人本体的左右两侧，所述清洗机构位于所述机器人本体的前端，所述控制机构固定在机器人本体上，用于遥控各所述轮式组件的运动，所述吸附组件包含永磁体、导杆、导杆弹簧和若干个万向轴承，所述导杆安装在所述机器人本体上，所述导杆弹簧固定在所述导杆的上端，所述导杆的下端固定有所述永磁体，所述永磁体的四周设置有所述万向轴承，所述万向轴承的滚珠的最低点低于所述永磁体的下表面。

优选地，上述万向轴承的滚珠的最低点比所述永磁体的下表面低2-3mm。

优选地，上述万向轴承的数量为4个。

优选地，上述轮式组件包含电机、若干车轮、浮动部件、摆动部件和弹簧，所述浮动部件安装在所述机器人本体上，可沿安装轴线上下滑动，所述弹簧安装在所述浮动部件和所述机器人本体之间，所述摆动部件通过轴和所述浮动部件连接，所述车轮和电机安装在所述摆动部件的下方。

优选地，上述清洗机构包含若干个清洗盘和支架，所述支架固定在所述机器人本体的前端，所述清洗盘安装在所述支架上。

优选地，上述清洗盘有3个，呈正三角形分布，前排中间有1个，后排有2个。

优选地，上述后排2个清洗盘的整体宽度大于所述机器人本体左右两侧所述轮式组件所述车轮的轮距。

优选地，上述清洗盘为空化射流清洗盘。

优选地，上述控制机构还包含摄像头。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：1、非接触式永磁吸附，更牢靠，且阻力小，能耗大幅降低；2、高度适应船体的三维曲面，轮式结构，行走高效、转弯方便，可大幅提高清洗效率；3、结构简单，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型整体结构轴侧示意图。

图2为本实用新型整体结构底面示意图。

图3为本实用新型吸附组件示意图。

图4为本实用新型轮式组件示意图。

图5为本实用新型清洗机构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、2、3所示，本实用新型公开了一种水下船体清洗机器人，其包括若干个吸附组件1、机器人本体2、若干个轮式组件3、清洗机构4和控制机构5。其中，轮式组件3置于机器人本体2的左右两侧，清洗机构4位于机器人本体2的前端，控制机构5固定在机器人本体2上，用于遥控各轮式组件3的运动。吸附组件1包含永磁体11、导杆12、导杆弹簧13和若干个万向轴承14；导杆12安装在机器人本体2上，其可沿导杆12轴线上下滑动；导杆弹簧13固定在导杆12的上端，导杆12的下端固定有永磁体11，永磁体11的四周设置有万向轴承14，万向轴承14的滚珠的最低点低于永磁体11的下表面。

在永磁体11的吸力下，导杆12通过导杆弹簧13将机器人本体2压向船体。永磁体11的四周最好设置四只万向轴承14，万向轴承14的滚珠的最低点最好低于永磁体11的下表面2-3mm，保证永磁体11不会接触到船体表面，同时也能保持相对较大的吸引力。在遇到焊缝、沟槽时，导杆12可在导杆弹簧13的作用下，自适应调节高度，永磁体11始终保持和船体的距离，同时吸力不变。

如图4所示，清洗机器人采用轮式结构进行驱动，在机器人的两侧布置多个轮式组件3，每个轮式组件3包含电机31、若干车轮32、浮动部件33、摆动部件34和弹簧35，其中，浮动部件33安装在机器人本体2上，其可沿安装轴线上下滑动以实现上下浮动；弹簧35安装在浮动部件33和机器人本体2之间，将浮动部件33压向机器人本体2的下方；摆动部件34通过一根轴和浮动部件33连接，摆动部件34可以此轴为旋转中心，相对于浮动部件33摆动；车轮32和电机31安装在摆动部件34的下方，电机31通过链条驱动车轮32转动。

在永磁体11的作用下，通过导杆弹簧13将机器人本体2压向船体，机器人本体2又通过弹簧35将车轮32和船体压紧；此结构可高度适应船体的三维弧面，吸附牢靠、方便行走、转弯。

如图5所示，清洗机器人的清洗机构4包含若干个清洗盘41和支架42，支架42固定在机器人本体2的前端，清洗盘41安装在支架42上。清洗盘41可以设置3个，呈正三角形分布，前排中间有1个，后排2个，前清洗盘和后排左右清洗盘清洗轨迹有重合部分，以保证清洗干净，无残留。后排2个清洗盘41的整体宽度最好大于机器人本体2左右两侧轮式组件3的车轮32的轮距，即每次清洗宽度大于机器人左右两侧的最大轮距，可使机器人运行在清洗过的船体表面上，更好的保证了吸附和行走能力。另外，清洗盘41最好选用清洗效果更好的空化射流清洗盘。

清洗机器人的控制机构5，由工控机及摄像头等器件组成，负责接收由甲板发出的控制指令，摄像头可实时观察船体清洗情况，并反馈到甲板监视器。

本实用新型采用非接触性永磁吸附方式，同时使用轮式结构进行运动，而不采用履带与永磁的结合方式，故无须克服永磁的吸力就能运动，能耗可大幅降低，同时轮式结构运动快，转弯灵活，能大幅提高清洗效率，最后，本实用新型结构简单，成本低廉。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种水下船体清洗机器人，其特征在于其包括若干个吸附组件（1）、机器人本体（2）、若干个轮式组件（3）、清洗机构（4）和控制机构（5）；所述轮式组件（3）置于所述机器人本体（2）的左右两侧，所述清洗机构（4）位于所述机器人本体（2）的前端，所述控制机构（5）固定在机器人本体（2）上，用于遥控各所述轮式组件（3）的运动，所述吸附组件（1）包含永磁体（11）、导杆（12）、导杆弹簧（13）和若干个万向轴承（14），所述导杆（12）安装在所述机器人本体（2）上，所述导杆弹簧（13）固定在所述导杆（12）的上端，所述导杆（12）的下端固定有所述永磁体（11），所述永磁体（11）的四周设置有所述万向轴承（14），所述万向轴承（14）的滚珠的最低点低于所述永磁体（11）的下表面。

2.根据权利要求1所述的清洗机器人，其特征在于：所述万向轴承（14）的滚珠的最低点比所述永磁体（11）的下表面低2-3mm。

3.根据权利要求2所述的清洗机器人，其特征在于：所述万向轴承（14）的数量为4个。

4.根据权利要求1所述的清洗机器人，其特征在于：所述轮式组件（3）包含电机（31）、若干车轮（32）、浮动部件（33）、摆动部件（34）和弹簧（35），所述浮动部件（33）安装在所述机器人本体（2）上，可沿安装轴线上下滑动，所述弹簧（35）安装在所述浮动部件（33）和所述机器人本体（2）之间，所述摆动部件（34）通过轴和所述浮动部件（33）连接，所述车轮（32）和电机（31）安装在所述摆动部件（34）的下方。

5.根据权利要求4所述的清洗机器人，其特征在于：所述清洗机构（4）包含若干个清洗盘（41）和支架（42），所述支架（42）固定在所述机器人本体（2）的前端，所述清洗盘（41）安装在所述支架（42）上。

6.根据权利要求5所述的清洗机器人，其特征在于：所述清洗盘（41）有3个，呈正三角形分布，前排中间有1个，后排有2个。

7.根据权利要求6所述的清洗机器人，其特征在于：所述后排2个清洗盘（41）的整体宽度大于所述机器人本体（2）左右两侧所述轮式组件（3）所述车轮（32）的轮距。

8.根据权利要求5所述的清洗机器人，其特征在于：所述清洗盘（41）为空化射流清洗盘。

9.根据权利要求1所述的清洗机器人，其特征在于：所述控制机构（5）还包含摄像头。