CN206476068U - 水下钢结构表面海生物清理机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水下钢结构表面海生物清理机器人，包括：转向轴承座、转向轴、支撑架、转向驱动机构、第一驱动轮组、第一支架、空化水射流清洗模块、连接轴、轴套、第二支架、第二驱动轮组、第一水下摄像头及第二水下摄像头；本实用新型采用轮式四驱的方式，运动更加灵活；连接轴可以相对轴套自由转动，使得本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人在不平整表面运动时四个磁轮都与钢结构表面接触，保证了相对稳定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比传统机械清理更高的清洗效率，同时比高压水射流更加节能；通过第一水下摄像头和第二水下摄像头能够实时得到机器人前方、后方和清理一侧的图像，控制方式简单直观。

Description

水下钢结构表面海生物清理机器人

技术领域

本实用新型涉及船舶及海洋石油平台海生物清理的技术领域，特别是涉及一种水下钢结构表面海生物清理机器人。

背景技术

随着海洋经济的崛起，水下作业量将越来越复杂，越来越繁重。船舶底部，海洋钻井平台管道等水下平台容易附着海生物，通常需要潜水员进行定期清理。由此带来的问题也很显著：潜水员的人身安全得不到保障，工作时间受海况影响较大，工作效率低等。

早在上世纪末，就已经有很多研究机构开始设计有爬壁功能的移动平台，主要用于清理船舶底部的海生物。但是，早期的水下清洗平台并非全无人化作业，仍需要潜水员手持清刷装置下水作业，利用刷盘转动产生的负压使之紧贴船体，由潜水员推动其向前运动即可实现清刷作业。水下清刷作业过程中，大都至少需要一名潜水员在水下操作清刷装置。

为解决上述问题，申请日为2005年12月21日，申请号200510127370.2的专利涉及的“船体表面清刷用永磁吸附双履带机器人”，该机器人的吸附和行走功能来自于双条履带，机器人利用本体上携带的三个呈等腰三角形分布的可伸缩旋转刷对船体表面进行清理。但履带式的驱动方式存在结构笨重，转向灵活性差的缺点，同时采用旋转刷的机械清理方式可能会损伤船体表面。

申请日为2014年6月19日，申请号201420330136.4的专利涉及的“一种适用于导管架海生物清理的机器人机构”，该机器人的环抱式卡爪通过驱动剪刀撑的螺杆实现环抱导管架立柱，利用高压水对立柱海生物进行清理，同时，控制终端取消吸盘的吸力，由环抱式卡爪上的上部高压喷嘴及下部高压喷嘴的高压水控制机器人的移动。但该机器人只能用于圆柱体结构的表面清理，局限性较大。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提供一种水下钢结构表面海生物清理机器人，所述水下钢结构表面海生物清理机器人能够在水下不同曲率的钢结构表面上爬行，具有一定的越障能力，同时搭载空化水射流清洗模块实现对钢结构表面海生物的高效清理。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种水下钢结构表面海生物清理机器人，所述水下钢结构表面海生物清理机器人包括：转向轴承座、转向轴、支撑架、转向驱动机构、第一驱动轮组、第一支架、空化水射流清洗模块、连接轴、轴套、第二支架、第二驱动轮组、第一水下摄像头及第二水下摄像头；

所述转向轴承座套置于所述转向轴的外围，所述转向轴承座及所述转向驱动机构与所述支撑架固定连接；所述转向轴与所述转向驱动机构固定连接；

所述第一支架一端与所述转向轴固定连接，另一端与所述第一驱动轮组铰接；

所述空化水射流清洗模块与所述支撑架固定连接，且位于所述支撑架的一侧；

所述连接轴一端与所述支撑架固定连接，另一端与所述轴套铰接；

所述第二支架一端与所述轴套远离所述连接轴的一端固定连接，另一端与所述第二驱动轮组铰接；

所述第一水下摄像头与所述支撑架固定连接，且位于所述空化水射流清洗模块的前方；所述第二水下摄像头与所述第二支架固定连接；所述第一水下摄像头及所述第二水下摄像头与所述空化水射流清洗模块位于所述支撑架的同一侧。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述转向轴承座通过深沟球轴承支撑所述转向轴。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述水下钢结构表面海生物清理机器人还包括第一水下摄像头支架及第二水下摄像头支架；所述第一水下摄像头经由所述第一水下摄像头支架与所述支撑架固定连接，所述第二水下摄像头经由所述第二水下摄像头支架与所述第二支架固定连接。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述转向驱动机构包括：减速器、转向驱动轴、第一连杆、第二连杆、转向驱动机构盖板、第三连杆、转向电机密封腔、转向电机、转向联轴器、转向驱动机构轴承座及第四连杆；

所述转向驱动机构盖板位于所述转向电机密封腔上方，且与所述支撑架固定连接；

所述转向驱动机构轴承座固定于所述转向驱动机构盖板与所述转向电机密封腔之间，并延伸至所述转向驱动机构盖板与所述转向电机密封腔形成的内部空间；

所述转向电机位于所述转向电机密封腔内，且位于所述转向驱动机构轴承座的下方，所述减速器位于所述转向驱动机构盖板内，且位于所述转向驱动机构轴承座的上方；所述转向电机及所述减速器均与所述转向驱动机构轴承座固定连接；所述转向电机的驱动轴穿过所述转向驱动机构轴承座通过转向联轴器与所述减速器的输入端固定连接；所述减速器的输出端与所述转向驱动轴固定连接；

所述转向驱动轴穿过所述转向驱动机构盖板与所述第一连杆固定连接；

所述第一连杆一端与所述第二连杆的第一端铰接，另一端与第四连杆的第一端铰接；

所述第三连杆与所述转向轴固定连接，且所述第三连杆的一端与所述第二连杆的第二端铰接，另一端与所述第四连杆的第二端铰接。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述转向驱动机构轴承座通过深沟球轴承支撑所述转向联轴器。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述转向驱动机构轴承座与所述转向驱动轴、所述转向驱动机构盖板及所述转向电机密封腔之间均设有O型密封圈。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述第一支架及所述第二支架均包括：支架轴承座、连接板及支撑座；

所述第一支架的所述连接板与所述转向轴固定连接，所述第二支架的所述连接板与所述轴套远离所述连接轴的一端固定连接；

所述支架轴承座及所述支撑座分别位于所述第一驱动轮组及所述第二驱动轮组的两侧，且分别与所述连接板的两端固定连接。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述第一驱动轮组及所述第二驱动轮组均包括：第一磁轮、连接筒、第二磁轮、驱动电机、驱动轮组联轴器、驱动连接件、驱动电机盖板、驱动电机密封腔及密封盖板；

所述第一磁轮与所述第二磁轮通过所述连接筒固定连接；

所述驱动电机密封腔的第一端垂直穿过所述支撑座、所述第一磁轮及所述第二磁轮，且所述密封盖板与支撑座固定连接；

所述驱动电机盖板覆盖于所述驱动电机密封腔的第一端；

所述驱动电机位于所述驱动电机密封腔内，且与所述驱动电机密封腔固定连接；所述驱动电机的输出轴穿过所述驱动电机密封腔的第一端及所述驱动电机盖板固定，并与所述驱动轮组联轴器固定连接；

所述驱动连接件位于所述驱动电机盖板外侧，且与所述驱动轮组联轴器及所述第一磁轮固定连接；

所述密封盖板覆盖并固定于所述驱动电机密封腔的第二端。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述支架轴承座通过深沟球轴承支撑所述驱动轮组联轴器；所述驱动电机密封腔通过深沟球轴承支撑所述第一磁轮及所述第二磁轮。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述驱动电机密封腔与所述密封盖板及所述驱动电机盖板之间及所述驱动电机盖板与所述驱动轮组联轴器之间均设有O型密封圈。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述第一磁轮及所述第二磁轮均包括：轮毂、第一导磁板、第二导磁板、磁环及橡胶圈；

所述磁环套置于所述轮毂的外围，且所述磁环的内侧与所述轮毂的外侧固定连接；

所述第一导磁板及所述第二导磁板贴置于所述磁环的两个端面，且均与所述轮毂的两个端面固定连接；

所述橡胶圈分别与所述第一导磁板、所述第二导磁板及所述磁环的外侧固定连接。

作为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的一种优选方案，所述空化水射流清洗模块包括：第一喷嘴、第二喷嘴、阀块及阀块连接件；

所述阀块通过所述阀块连接件与所述支撑架固定连接；

所述第一喷嘴及所述第二喷嘴均与所述阀块固定连接。

如上所述，本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人，具有以下有益效果：

1.采用轮式四驱的方式，运动更加灵活；

2.连接轴可以相对轴套自由转动，使得本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人在不平整表面运动时四个磁轮都与钢结构表面接触，保证了相对稳定的吸附力和一定的越障能力；

3.采用空化水射流清理方式，具有比传统机械清理更高的清洗效率，同时比高压水射流更加节能；

4.通过第一水下摄像头和第二水下摄像头能够实时得到机器人前方、后方和清理一侧的图像，操作人员可以像开车一样调整机器人的运动，控制方式简单直观。

附图说明

图1显示为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的整体结构示意图。

图2显示为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人中转向轴、转向轴承座、转向驱动机构及支撑架的剖面结构示意图。

图3显示为图2的俯视图。

图4显示为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人中第一驱动轮组及第一支架或第二驱动轮组及第二支架的剖面结构示意图。

图5显示为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人中第一磁轮或第二磁轮的剖面结构示意图。

图6显示为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人中空化水射流清洗模块的结构示意图。

图7及图8显示为本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人在不平整表面运动时的示意图。

元件标号说明

1 第一水下摄像头

2 第一水下摄像头支架

3 转向轴

4 支撑架

5 转向驱动机构

6 第二水下摄像头支架

7 第二水下摄像头

8 第一驱动轮组

9 第一支架

10 空化水射流清洗模块

11 连接轴

12 轴套

13 第二支架

14 第二驱动轮组

15 第一轴线

16 第二轴线

17 转向轴承座

18 减速器

19 转向驱动轴

20 第一连杆

21 第二连杆

22 转向驱动机构盖板

23 第三连杆

24 转向电机密封腔

25 转向电机

26 转向联轴器

27 转向驱动机构轴承座

28 第四连杆

29 支架轴承座

30 连接板

31 第一磁轮

32 连接筒

33 第二磁轮

34 驱动电机

35 驱动轮组联轴器

36 驱动连接件

37 驱动电机盖板

38 驱动电机密封腔

39 支撑座

40 密封盖板

41 轮毂

42 第一导磁板

43 第二导磁板

44 磁环

45 橡胶圈

46 第一喷嘴

47 第二喷嘴

48 阀块

49 阀块连接件

50 不平整表面

51 凹坑

52 凸起

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本实用新型提供一种水下钢结构表面海生物清理机器人，所述水下钢结构表面海生物清理机器人包括：转向轴承座17、转向轴3、支撑架4、转向驱动机构5、第一驱动轮组8、第一支架9、空化水射流清洗模块10、连接轴11、轴套12、第二支架13、第二驱动轮组14、第一水下摄像头1及第二水下摄像头7；所述转向轴承座17套置于所述转向轴3的外围，所述转向轴承座17及所述转向驱动机构5与所述支撑架4固定连接；所述转向轴3与所述转向驱动机构5固定连接；所述第一支架9一端与所述转向轴3固定连接，另一端与所述第一驱动轮组8铰接，所述转向轴3能够在所述转向驱动机构5的驱动下相对所述转向轴承座17绕第二轴线16转动；所述第一驱动轮组8可绕所述第一驱动轮组的轴线相对所述第一支架9进行受控转动；所述空化水射流清洗模块10与所述支撑架4固定连接，且位于所述支撑架4的一侧，使得所述空化水射流清洗模块10产生的空话水射流能够清理所述水下钢结构表面海生物清理机器人一侧一定宽度范围的区域；所述连接轴11一端与所述支撑架4固定连接，另一端与所述轴套12铰接，使得所述轴套12能够绕第一轴线15相对所述连接轴11自由转动；所述第二支架13一端与所述轴套12远离所述连接轴11的一端固定连接，另一端与所述第二驱动轮组14铰接，使得所述第二驱动轮组14可以绕所述第二驱动轮组14的轴线相对所述第二支架13进行受控转动；所述第一水下摄像头1与所述支撑架4固定连接，且位于所述空化水射流清洗模块10的前方；所述第二水下摄像头7与所述第二支架13固定连接；所述第一水下摄像头1及所述第二水下摄像头7与所述空化水射流清洗模块10位于所述支撑架4的同一侧，所述第一水下摄像头1及所述第二水下摄像头7均可以向下倾斜一定的角度，也可以根据需要调整角度，使得所述第一水下摄像头1能够获取所述水下钢结构表面海生物清理机器人前方钢结构表面及前方待清理区域的图像，所述第二水下摄像头7能够获取所述水下钢结构表面海生物清理机器人后方钢结构表面及后方已清理区域的图像。

作为示例，所述第一轴线15与所述第二轴线16相互垂直且位于同一平面内；所述第一驱动轮组8的轴线分别与所述第一轴线15及所述第二轴线16垂直，且穿过所述第一轴线与所述第二轴线的交点；所述第二驱动轮组14的轴线与所述第一驱动轮组8的轴线平行，且与所述第一轴线15相交。

作为示例，所述转向轴承座17通过深沟球轴承(未示出)支撑所述转向轴3。

作为示例，所述水下钢结构表面海生物清理机器人还包括第一水下摄像头支架2及第二水下摄像头支架6；所述第一水下摄像头1经由所述第一水下摄像头支架2与所述支撑架4固定连接，所述第二水下摄像头7经由所述第二水下摄像头支架6与所述第二支架13固定连接。

作为示例，请结合图1参阅图2及图3，所述转向驱动机构包括：减速,18、转向驱动轴19、第一连杆20、第二连杆21、转向驱动机构盖板22、第三连杆23、转向电机密封腔24、转向电机25、转向联轴器26、转向驱动机构轴承座27及第四连杆28；所述转向驱动机构盖板22位于所述转向电机密封腔24上方，且与所述支撑架4固定连接；所述转向驱动机构轴承座27固定于所述转向驱动机构盖板22与所述转向电机密封腔24之间，并延伸至所述转向驱动机构盖板22与所述转向电机密封腔24形成的内部空间；所述转向电机25位于所述转向电机密封腔24内，且位于所述转向驱动机构轴承座27的下方，所述减速器18位于所述转向驱动机构盖板22内，且位于所述转向驱动机构轴承座27的上方；所述转向电机25及所述减速器18均与所述转向驱动机构轴承座27固定连接；所述转向电机25的驱动轴穿过所述转向驱动机构轴承座27通过转向联轴器26与所述减速器18的输入端固定连接；所述减速器18的输出端与所述转向驱动轴19固定连接；所述转向驱动轴19穿过所述转向驱动机构盖板22与所述第一连杆20固定连接；所述第一连杆20一端与所述第二连杆21的第一端铰接，另一端与第四连杆28的第一端铰接，所述第三连杆23与所述转向轴3固定连接，且所述第三连杆23的一端与所述第二连杆21的第二端铰接，另一端与所述第四连杆28的第二端铰接，使得所述第一连杆20、所述第二连杆21、所述第三连杆23及所述第四连杆28构成平行四边形传动机构。

作为示例，所述转向电机25优选为盘式电机，所述减速器18优选为谐波减速器。

作为示例，所述转向驱动机构轴承座27通过深沟球轴承(未示出)支撑所述转向联轴器26，使得所述转向电机25能够驱动所述转向轴23相对所述转向轴承座27绕所述第二轴线16转动。

作为示例，所述转向驱动机构轴承座27与所述转向驱动轴19、所述转向驱动机构盖板22及所述转向电机密封腔24之间均设有O型密封圈(未示出)，从而阻止水进入所述转向电机密封腔24的内部。

作为示例，请结合图1参阅图4，所述第一支架9及所述第二支架13均包括：支架轴承座29、连接板30及支撑座39；所述第一支架9的所述连接板30与所述转向轴3固定连接，所述第二支架13的所述连接板30与所述轴套12远离所述连接轴11的一端固定连接；所述支架轴承座29及所述支撑座39分别位于所述第一驱动轮组8及所述第二驱动轮组14的两侧，且分别与所述连接板30的两端固定连接。

作为示例，所述第一驱动轮组8及所述第二驱动轮组14均包括：第一磁轮31、连接筒32、第二磁轮33、驱动电机34、驱动轮组联轴器35、驱动连接件36、驱动电机盖板37、驱动电机密封腔38及密封盖板40；所述第一磁轮31与所述第二磁轮33通过所述连接筒32固定连接，所述第一磁轮31及所述第二磁轮33的外径相等；所述驱动电机密封腔38的第一端沿所述第一磁轮31及所述第二磁轮32的公共轴线垂直穿过所述支撑座39、所述第一磁轮31及所述第二磁轮33，且所述密封盖板40与支撑座39固定连接；所述驱动电机盖板37覆盖于所述驱动电机密封腔38的第一端；所述驱动电机34位于所述驱动电机密封腔38内，且与所述驱动电机密封腔38固定连接；所述驱动电机34的输出轴穿过所述驱动电机密封腔38的第一端及所述驱动电机盖板37固定，并与所述驱动轮组联轴器35固定连接；所述驱动电机34的输出轴的轴线与所述第一磁轮31及所述第二磁轮33的公共轴线重合，从而使得所述驱动电机34能够驱动所述第一磁轮31及所述第二磁轮33绕所述第一磁轮31及所述第二磁轮33的公共轴线相对所述驱动电机密封腔38转动；所述驱动连接件36位于所述驱动电机盖板37外侧，且与所述驱动轮组联轴器35及所述第一磁轮31固定连接；所述密封盖板40覆盖并固定于所述驱动电机密封腔38的第二端。

作为示例，所述第一驱动轮组8中的所述第一磁轮31及所述第二磁轮33的公共轴线分别与所述第一轴线15及所述第二轴线16垂直，且穿过所述第一轴线15及所述第二轴线16的交点；所述第二驱动轮组14中的所述第一磁轮31及所述第二磁轮33的公共轴线与所述第一驱动轮组8中的所述第一磁轮31及所述第二磁轮33的公共轴线平行，且与所述第一轴线15相交。

作为示例，所述驱动电机34优选为直流伺服电机。

作为示例，所述支架轴承座29通过深沟球轴承(未示出)支撑所述驱动轮组联轴器35；所述驱动电机密封腔38通过深沟球轴承(未示出)支撑所述第一磁轮31及所述第二磁轮33。

作为示例，所述驱动电机密封腔38与所述密封盖板40及所述驱动电机盖板37之间设有O型密封圈，所述驱动电机盖板37与所述驱动轮组联轴器35之间设有O型密封圈(未示出)，从而阻止水进入所述驱动电机密封腔38的内部。

作为示例，请参阅图5，所述第一磁轮31及所述第二磁轮33均包括：轮毂41、第一导磁板42、第二导磁板43、磁环44及橡胶圈45；所述磁环44套置于所述轮毂41的外围，且所述磁环44的内侧与所述轮毂41的外侧固定连接；所述第一导磁板42及所述第二导磁板43贴置于所述磁环44的两个端面，且均与所述轮毂41的两个端面固定连接，所述磁环44的两个端面分别紧贴所述第一导磁板42及所述第二导磁板43，从而使得所述第一磁轮31及所述第二磁轮33能够产生更强的吸附力；所述橡胶圈45分别与所述第一导磁板42、所述第二导磁板43及所述磁环44的外侧固定连接，从而提升所述第一磁轮31及所述第二磁轮33与钢结构表面之间的摩擦因数。

作为示例，所述磁环44的材料优选为铝铁硼材料，所述第一导磁板42及所述第二导磁板43的材料优选为马氏体不锈钢材料。

作为示例，请参阅图6，所述空化水射流清洗模块10包括：第一喷嘴46、第二喷嘴47、阀块48及阀块连接件49；所述阀块48通过所述阀块连接件49与所述支撑架4固定连接；所述第一喷嘴46及所述第二喷嘴47均与所述阀块48固定连接。同时，所述阀块48通过一高压水管(未示出)与供水源相连接，当所述阀块48打开时，高压水通过所述高压水管流入所述阀块48，并从所述第一喷嘴46及所述第二喷嘴47喷出，在淹没条件下产生空化现象，从而对所述水下钢结构表面海生物清理机器人外侧一定宽度范围的区域实现高效清理。在此需要说明的是，空水射流是一种高效的高压水射流，是利用了水力机械“汽蚀”的原理，通过人为地在水射流流束内产生许多空泡，利用空泡破裂所产生的强大冲击力来增强射流的作用效果。

作为示例，所述高压水水压优选为16Mpa，所述第一喷嘴46及所述第二喷嘴47的出口直径优选为1.5mm。

请结合图1参阅图7及图8，所述水下钢结构表面海生物清理机器人在不平整表面50运动时，所述第一磁轮31运动至凸起52，所述第二磁轮33运动至凹坑51时，所述连接轴11会相对所述轴套12转动，从而使得所述第一磁轮31及所述第二磁轮33仍与所述不平整表面50相接触，避免由于所述第一磁轮31或所述第二磁轮33与所述不平表面50脱离而引起的吸附力减小。

本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人的工作过程如下：

操作人员将本实用新型水下钢结构表面海生物清理机器人放置在水下钢结构表面无海生物覆盖的区域，使所述第一驱动轮组8及所述第二驱动轮组14的所述第一磁轮31及所述第二磁轮33都与钢结构表面直接接触，操作人员对所述水下钢结构表面海生物清理机器人的控制器下达控制指令，水下钢结构表面海生物清理机器人即可在控制器的控制下在钢结构表面进行前进、后退和转向运动，具体为：如图1所示，所述第一驱动轮组8及所述第二驱动轮组14同时逆时针转动，从而使水下钢结构表面海生物清理机器人前进，反之，所述第一驱动轮组8及所述第二驱动轮组14同时顺时针转动，从而使水下钢结构表面海生物清理机器人后退；如图3所示，所述转向驱动机构5逆时针转动，带动所述第一驱动轮组8绕所述第二轴线16逆时针转动，从而使水下钢结构表面海生物清理机器人左转，反之，所述转向驱动机构5顺时针转动，带动所述第一驱动轮组8绕所述第二轴线16顺时针转动，从而使水下钢结构表面海生物清理机器人右转。操作人员根据所述第一水下摄像头1及所述第二水下摄像头7采集的图像实时监测水下钢结构表面海生物清理机器人相对海生物覆盖区域的位置，并控制水下钢结构表面海生物清理机器人运动直至所述空化水射流清洗模块10的所述第一喷嘴46及所述第二喷嘴47正对海生物覆盖区域，此时操作人员远程控制所述阀块48打开，从所述第一喷嘴46及所述第二喷嘴47喷出的高压水对海生物覆盖区域进行清理。当工作人员通过所述第一水下摄像头1及所述第二水下摄像头7采集的图像观察到该海生物覆盖区域已完成清理后，便控制水下钢结构表面海生物清理机器人运动直至所述空化水射流清洗模块10的所述第一喷嘴46及所述第二喷嘴47正对另一个海生物覆盖区域，如此往复，直至钢结构表面不再有海生物覆盖区域。

综上所述，本实用新型提供一种水下钢结构表面海生物清理机器人，所述水下钢结构表面海生物清理机器人包括：转向轴承座、转向轴、支撑架、转向驱动机构、第一驱动轮组、第一支架、空化水射流清洗模块、连接轴、轴套、第二支架、第二驱动轮组、第一水下摄像头及第二水下摄像头；所述转向轴承座套置于所述转向轴的外围，所述转向轴承座及所述转向驱动机构与所述支撑架固定连接；所述转向轴与所述转向驱动机构固定连接；所述第一支架一端与所述转向轴固定连接，另一端与所述第一驱动轮组铰接；所述空化水射流清洗模块与所述支撑架固定连接，且位于所述支撑架的一侧；所述连接轴一端与所述支撑架固定连接，另一端与所述轴套铰接；所述第二支架一端与所述轴套远离所述连接轴的一端固定连接，另一端与所述第二驱动轮组铰接；所述第一水下摄像头与所述支撑架固定连接，且位于所述空化水射流清洗模块的前方；所述第二水下摄像头与所述第二支架固定连接；所述第一水下摄像头及所述第二水下摄像头与所述空化水射流清洗模块位于所述支撑架的同一侧。本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人采用轮式四驱的方式，运动更加灵活；连接轴可以相对轴套自由转动，使得本实用新型的水下钢结构表面海生物清理机器人在不平整表面运动时四个磁轮都与钢结构表面接触，保证了相对稳定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比传统机械清理更高的清洗效率，同时比高压水射流更加节能；通过第一水下摄像头和第二水下摄像头能够实时得到机器人前方、后方和清理一侧的图像，操作人员可以像开车一样调整机器人的运动，控制方式简单直观。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于，包括：转向轴承座、转向轴、支撑架、转向驱动机构、第一驱动轮组、第一支架、空化水射流清洗模块、连接轴、轴套、第二支架、第二驱动轮组、第一水下摄像头、第二水下摄像头、第一水下摄像头支架及第二水下摄像头支架；

所述转向轴承座套置于所述转向轴的外围，所述转向轴承座及所述转向驱动机构与所述支撑架固定连接；所述转向轴与所述转向驱动机构固定连接；

所述第一支架一端与所述转向轴固定连接，另一端与所述第一驱动轮组铰接；

所述空化水射流清洗模块与所述支撑架固定连接，且位于所述支撑架的一侧；所述空化水射流清洗模块包括：第一喷嘴、第二喷嘴、阀块及阀块连接件；所述阀块通过所述阀块连接件与所述支撑架固定连接；所述第一喷嘴及所述第二喷嘴均与所述阀块固定连接；

所述连接轴一端与所述支撑架固定连接，另一端与所述轴套铰接；

所述第二支架一端与所述轴套远离所述连接轴的一端固定连接，另一端与所述第二驱动轮组铰接；

所述第一水下摄像头与所述支撑架固定连接，且位于所述空化水射流清洗模块的前方；所述第二水下摄像头与所述第二支架固定连接；所述第一水下摄像头及所述第二水下摄像头与所述空化水射流清洗模块位于所述支撑架的同一侧；

所述第一水下摄像头经由所述第一水下摄像头支架与所述支撑架固定连接，所述第二水下摄像头经由所述第二水下摄像头支架与所述第二支架固定连接。

2.根据权利要求1所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述转向轴承座通过深沟球轴承支撑所述转向轴。

3.根据权利要求1所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述转向驱动机构包括：减速器、转向驱动轴、第一连杆、第二连杆、转向驱动机构盖板、第三连杆、转向电机密封腔、转向电机、转向联轴器、转向驱动机构轴承座及第四连杆；

所述转向驱动机构盖板位于所述转向电机密封腔上方，且与所述支撑架固定连接；

所述转向驱动机构轴承座固定于所述转向驱动机构盖板与所述转向电机密封腔之间，并延伸至所述转向驱动机构盖板与所述转向电机密封腔形成的内部空间；

所述转向电机位于所述转向电机密封腔内，且位于所述转向驱动机构轴承座的下方，所述减速器位于所述转向驱动机构盖板内，且位于所述转向驱动机构轴承座的上方；所述转向电机及所述减速器均与所述转向驱动机构轴承座固定连接；所述转向电机的驱动轴穿过所述转向驱动机构轴承座通过转向联轴器与所述减速器的输入端固定连接；所述减速器的输出端与所述转向驱动轴固定连接；

所述转向驱动轴穿过所述转向驱动机构盖板与所述第一连杆固定连接；

所述第一连杆一端与所述第二连杆的第一端铰接，另一端与第四连杆的第一端铰接；

所述第三连杆与所述转向轴固定连接，且所述第三连杆的一端与所述第二连杆的第二端铰接，另一端与所述第四连杆的第二端铰接。

4.根据权利要求3所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述转向驱动机构轴承座通过深沟球轴承支撑所述转向联轴器。

5.根据权利要求3所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述转向驱动机构轴承座与所述转向驱动轴、所述转向驱动机构盖板及所述转 向电机密封腔之间均设有O型密封圈。

6.根据权利要求1所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述第一支架及所述第二支架均包括：支架轴承座、连接板及支撑座；

所述第一支架的所述连接板与所述转向轴固定连接，所述第二支架的所述连接板与所述轴套远离所述连接轴的一端固定连接；

所述支架轴承座及所述支撑座分别位于所述第一驱动轮组及所述第二驱动轮组的两侧，且分别与所述连接板的两端固定连接。

7.根据权利要求6所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述第一驱动轮组及所述第二驱动轮组均包括：第一磁轮、连接筒、第二磁轮、驱动电机、驱动轮组联轴器、驱动连接件、驱动电机盖板、驱动电机密封腔及密封盖板；

所述第一磁轮与所述第二磁轮通过所述连接筒固定连接；

所述驱动电机密封腔的第一端垂直穿过所述支撑座、所述第一磁轮及所述第二磁轮，且所述密封盖板与支撑座固定连接；

所述驱动电机盖板覆盖于所述驱动电机密封腔的第一端；

所述驱动电机位于所述驱动电机密封腔内，且与所述驱动电机密封腔固定连接；所述驱动电机的输出轴穿过所述驱动电机密封腔的第一端及所述驱动电机盖板固定，并与所述驱动轮组联轴器固定连接；

所述驱动连接件位于所述驱动电机盖板外侧，且与所述驱动轮组联轴器及所述第一磁轮固定连接；

所述密封盖板覆盖并固定于所述驱动电机密封腔的第二端。

8.根据权利要求7所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述支架轴承座通过深沟球轴承支撑所述驱动轮组联轴器；所述驱动电机密封 腔通过深沟球轴承支撑所述第一磁轮及所述第二磁轮。

9.根据权利要求7所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述驱动电机密封腔与所述密封盖板及所述驱动电机盖板之间及所述驱动电机盖板与所述驱动轮组联轴器之间均设有O型密封圈。

10.根据权利要求7所述的水下钢结构表面海生物清理机器人，其特征在于：所述第一磁轮及所述第二磁轮均包括：轮毂、第一导磁板、第二导磁板、磁环及橡胶圈；

所述磁环套置于所述轮毂的外围，且所述磁环的内侧与所述轮毂的外侧固定连接；

所述第一导磁板及所述第二导磁板贴置于所述磁环的两个端面，且均与所述轮毂的两个端面固定连接；

所述橡胶圈分别与所述第一导磁板、所述第二导磁板及所述磁环的外侧固定连接。