CN207946014U - 用于清洗炮管的便携式机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于清洗炮管的便携式机器人，涉及机器人技术领域，解决现有技术中存在的通过人工方式清理炮管清洁效率低、劳动强度大的技术问题。该装置包括炮管清洗装置以及动力源装置，其中：炮管清洗装置与动力源装置电连接，且动力源装置能为炮管清洗装置供电；炮管清洗装置与动力源装置固定连接，且炮管清洗装置以及动力源装置能共同被人工装入待清洗的炮管内，动力源装置能驱动炮管清洗装置刷掉炮管内侧壁的残留物并将残留物带出炮管。本实用新型用于提高清洗炮管的效率、降低清洗炮管的劳动强度、提高清洗的质量，且本实用新型提供的机器人结构简单、体积小、质量轻，具有便于携带的特点。

Description

用于清洗炮管的便携式机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种用于清洗炮管的便携式机器人。

背景技术

火炮在发射过程中不仅会在炮膛内残余大量的物质，而且火炮炮弹带与身管内壁间亦会产生大量的粘附物，这些物质受高温、高压的作用与管壁粘贴的非常牢固，尤其是线膛炮的“阴线”角落位置的残留物，极不容易清除，对火炮身管寿命产生很大的影响，当“积留”超过一定程度后，极易产生炸管等事故，因此在火炮炮膛需要经常清洗以维护使用性能。

在炮管生产厂或修复厂，目前采用的是一种拉杆式清洗机床，通过电机和连杆机构带动拉杆实现往复直线运动，拉杆与炮管等长，拉杆上安装了清洁用的毛刷，该设备实现了火炮身管擦洗的自动化工作，但必须将炮管从坦克上拆下运至修复厂才能使用，设备占地面积大、重量大，移动不便，无法在距离修复厂较远的地方(例如野外)使用。目前通过人工推拉通条来进行炮膛擦洗工作，不仅耗费人力，效率低，且清洁程度不高。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

通过人工方式清理炮管存在清洁效率低、劳动强度大的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于清洗炮管的便携式机器人，以解决现有技术中存在的通过人工方式清理炮管清洁效率低、劳动强度大的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种用于清洗炮管的便携式机器人，包括炮管清洗装置以及动力源装置，其中：

所述炮管清洗装置与所述动力源装置电连接，且所述动力源装置能为所述炮管清洗装置供电；所述炮管清洗装置与所述动力源装置固定连接，且所述炮管清洗装置以及所述动力源装置能共同被人工装入待清洗的炮管内，所述动力源装置能驱动所述炮管清洗装置刷掉所述炮管内侧壁的残留物并将所述残留物带出所述炮管。

优选地，所述炮管清洗装置包括刷头和清洗驱动装置，所述清洗驱动装置与所述动力源装置电连接，所述清洗驱动装置能驱动所述刷头转动；所述机器人还包括行走装置和残灰清扫件，所述行走装置与所述动力源装置电连接，所述行走装置能带动所述炮管清洗装置在所述炮管内沿所述炮管的长度方向移动，且当所述机器人沿靠近所述炮管炮口的方向移动时，所述残灰清扫件能将刷掉的所述残留物向炮口的方向推送。

优选地，所述动力源装置为电池；所述机器人还包括支撑架，所述支撑架包括主体部和清洗驱动装置支撑部，所述清洗驱动装置支撑部设置在所述主体部的一端且与所述主体部相连接，所述清洗驱动装置支撑部用以支撑所述清洗驱动装置，所述主体部安装有所述行走装置和所述动力源装置，所述主体部上设置有所述残灰清扫件。

优选地，所述清洗驱动装置为电机，所述清洗驱动装置的输出端与所述刷头相连接；所述清洗驱动装置支撑部包括电机安装盘和支架，所述电机安装盘通过所述支架与所述主体部相连接，所述电机安装盘用以支撑所述清洗驱动装置；所述电机安装盘与所述刷头之间有间隙。

优选地，所述行走装置包括行走驱动装置、行走传动装置和驱动轮，所述行走驱动装置与所述动力源装置电连接，所述行走驱动装置通过所述行走传动装置驱动所述驱动轮转动；所述主体部包括电机盘、中部盘、后部盘、驱动安装板和辅助板，所述驱动安装板连接所述电机盘和所述中部盘，所述辅助板连接所述中部盘和所述后部盘，所述电机盘与所述支架连接；所述驱动轮沿所述主体部的周向方向均匀地分布在所述驱动安装板上；所述残灰清扫件沿所述后部盘的周向方向设置在所述后部盘上；所述清洗件采用猪鬃制成或者采用橡胶制成。

优选地，所述驱动安装板的个数为三个，所述驱动安装板沿所述支撑架的周向方向均匀地分布在所述电机盘与所述中部盘之间；沿所述驱动安装板的长度方向每个所述驱动安装板上均设置有两个所述驱动轮；所述辅助板的个数为三个，所述辅助板沿所述支撑架的周向方向均匀地分布在所述中部盘和所述后部盘之间。

优选地，所述支架的个数为三个，所述支架沿所述支撑架的周向方向均匀地分布在所述电机盘与所述电机安装盘之间；所述支架与所述电机盘连接的一端能延伸至所述后部盘且与所述后部盘相连接，所述支架延伸的部分位于对应的两个所述驱动安装板之间以及对应的两个所述辅助板之间。

优选地，所述刷头为硬刷，所述刷头的刷毛采用不锈钢材质制成，所述刷头包括硬刷刷座，所述硬刷刷座与所述清洗驱动装置的输出轴连接，所述刷头的刷毛沿所述硬刷刷座的周向方向均匀地分布在所述硬刷刷座的侧壁上；

优选地，所述机器人还包括软刷，所述软刷的刷毛采用猪鬃制成，所述软刷包括软刷刷座，所述软刷刷座能与所述清洗驱动装置的输出轴连接，所述软刷的刷毛沿所述软刷刷座的周向方向均匀地分布在所述软刷刷座的侧壁上。

优选地，所述机器人还包括控制装置和激光测距模块，所述激光测距模块与所述控制装置电连接；所述激光测距模块用以测量所述残留物的位置。

本实用新型提供的一种用于清洗炮管的便携式机器人，以解决现有技术中存在的通过人工方式清理炮管清洁效率低、劳动强度大的技术问题，通过动力源装置驱动炮管清洗装置刷掉炮管内侧壁的残留物，取代了人工清洗炮管的方式，能提高清洗炮管的效率、降低清洗炮管的劳动强度。

本实用新型优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：

本实用新型提供的机器人结构简单、体积小、质量轻，具有便于携带的特点，使用方便；设置在支撑架上的残灰清扫件能将刷掉的残留物向炮口的方向推送并最终将刷掉的残留物排出炮管，提高了清洗炮管的质量；采用激光测距模块用以测量残留物的位置，相对于图像采集来确定残留物的位置，采用激光测距的方式使得数据处理快，使得机器人的清洗效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是用于清洗炮管的便携式机器人的结构示意图；

图2是传送装置的结构示意图。

图中1-刷头；110-硬刷刷座；2-清洗驱动装置；3-主体部；31-电机盘；32- 中部盘；33-后部盘；34-驱动安装板；35-辅助板；4-清洗驱动装置支撑部；41- 电机安装盘；42-支架；5-驱动轮；6-传动支撑架；7-驱动电机；8-涡轮；9-蜗杆； 10-齿轮传动；11-电机固定盘；12-驱动轮安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1和图2，本实用新型提供了一种用于清洗炮管的便携式机器人，包括炮管清洗装置以及动力源装置，其中：

炮管清洗装置与动力源装置电连接，且动力源装置能为炮管清洗装置供电；炮管清洗装置与动力源装置固定连接，且炮管清洗装置以及动力源装置能共同被人工装入待清洗的炮管内，动力源装置能驱动炮管清洗装置刷掉炮管内侧壁的残留物并将残留物带出炮管。因为拉杆式清洗机床无法在在距离修复厂较远的地方(例如野外)使用，然而，通过人工推拉通条来进行炮膛擦洗工作，不仅耗费人力、效率低，且清洁程度不高，而本实用新型提供的便携式机器人，可以通过动力源装置驱动炮管清洗装置刷掉炮管内侧壁的残留物，取代了人工清洗炮管的方式，解决现有技术中存在的通过人工方式清理炮管清洁效率低、劳动强度大的技术问题，能提高清洗炮管的效率、降低清洗炮管的劳动强度；此外，本实用新型提供的机器人，炮管清洗装置与动力源装置固定连接，且炮管清洗装置以及动力源装置能共同被人工装入待清洗的炮管内，与现有技术中动力源装置设置在炮管外的机器人相比，具有体积小、携带方便的特点。

作为可选地实施方式，炮管清洗装置包括刷头1和清洗驱动装置2，清洗驱动装置2与动力源装置电连接，清洗驱动装置2能驱动刷头1转动，机器人的刷头1能在清洗驱动装置2的驱动下转动，且处于转动状态下的刷头1上的刷毛与炮管内侧壁上对应位置的残留物接触并几乎能刷掉对应位置处大部分的残留物；机器人还包括行走装置和残灰清扫件，行走装置与动力源装置电连接，行走装置能带动炮管清洗装置在炮管内沿炮管的长度方向移动，且当机器人沿靠近炮管炮口的方向移动时，残灰清扫件能将刷掉的残留物向炮口的方向推送；行走装置能带动炮管清洗装置在炮管内沿炮管的长度方向移动，使得刷头1上的刷毛能与炮管内不同位置的残留物接触；残灰清扫件能将刷掉的残留物向炮口的方向推送，使得机器人脱离炮管时，刷掉下来的部分甚至是大部分的残留物也能排出炮管，提高清洗炮管的质量。

作为可选地实施方式，动力源装置为电池；机器人还包括支撑架，支撑架包括主体部3和清洗驱动装置支撑部4，清洗驱动装置支撑部4设置在主体部3 的一端且与主体部3相连接，清洗驱动装置支撑部4用以支撑清洗驱动装置2，主体部3安装有行走装置和动力源装置，主体部3上设置有残灰清扫件；清洗驱动装置2可以为电机，清洗驱动装置2的输出端与刷头1相连接；清洗驱动装置支撑部4包括电机安装盘41和支架42，电机安装盘41通过支架42与主体部3相连接，电机安装盘41用以支撑清洗驱动装置2；电机安装盘41与刷头1之间有间隙，避免电机安装盘41影响刷头1的转动；；行走装置包括行走驱动装置、行走传动装置和驱动轮5，行走驱动装置与动力源装置电连接，行走驱动装置通过行走传动装置驱动驱动轮5转动；主体部3包括电机盘31、中部盘32、后部盘33、驱动安装板34和辅助板35，驱动安装板34连接电机盘 31和中部盘32，辅助板35连接中部盘32和后部盘33，电机盘31与支架42 连接；驱动轮5沿主体部3的周向方向均匀地分布在驱动安装板34上，参见图 1，驱动轮5设置在驱动轮安装孔12的位置；残灰清扫件沿后部盘33的周向方向设置在后部盘33上；清洗件采用猪鬃制成或者采用橡胶制成；驱动安装板 34的个数为三个，驱动安装板34沿支撑架的周向方向均匀地分布在电机盘31 与中部盘32之间；沿驱动安装板34的长度方向每个驱动安装板34上均设置有两个驱动轮5；辅助板35的个数为三个，辅助板35沿支撑架的周向方向均匀地分布在中部盘32和后部盘33之间；支架42的个数为三个，支架42沿支撑架的周向方向均匀地分布在电机盘31与电机安装盘41之间；支架42与电机盘 31连接的一端能延伸至后部盘33且与后部盘33相连接，支架42延伸的部分位于对应的两个驱动安装板34之间以及对应的两个辅助板35之间。本实用新型提供的机器人结构简单、体积小、质量轻，具有便于携带的特点，使用方便；机器人的长度范围可以在1米左右。

参见图2，行走传动装置的结构，行走驱动装置包括两个驱动电机7，每个驱动电机7均匀的输出端均匀蜗杆9连接，蜗杆9与多个涡轮8相啮合，涡轮 8的个数等于沿支撑架周向方向驱动轮5的个数，涡轮8通过齿轮传动10与对应的驱动轮5相连接，驱动电机7驱动涡杆9转动，涡杆9带动涡轮8转动，涡轮8通过齿轮传动10带动对应的驱动轮5转动；在电机盘31、驱动安装板 34和中部盘32围成的空间内，安装有固定驱动电机7的电机固定盘11和传动支撑架6，电机固定盘11用以固定驱动电机7，传动支撑架6用以固定涡轮8、齿轮传动10以及驱动轮5。

作为可选地实施方式，刷头1为硬刷，刷头1的刷毛采用不锈钢材质制成，刷头1包括硬刷刷座110，硬刷刷座110与清洗驱动装置2的输出轴连接，刷头1的刷毛沿硬刷刷座110的周向方向均匀地分布在硬刷刷座110的侧壁上；机器人还包括软刷，软刷的刷毛采用猪鬃制成，软刷包括软刷刷座，软刷刷座能与清洗驱动装置2的输出轴连接，软刷的刷毛沿软刷刷座的周向方向均匀地分布在软刷刷座的侧壁上。当使用硬刷清洗完炮管后，可以将硬刷拆卸下来，将软刷安装在清洗驱动装置2上，对刷掉的残留物进行清理，提高清洗的质量。

作为可选地实施方式，机器人还包括控制装置和激光测距模块，激光测距模块与控制装置电连接；激光测距模块用以测量残留物的位置；清洗驱动装置 2和行走驱动装置也均与控制装置电连接。激光测距模块能够测量炮管内壁的距离，当激光测距模块检测到的距离小于控制装置内预设的参数时，说明此处有残留物堆积，控制装置将信号传递给清洗驱动装置2，使得清洗驱动装置2 带动刷头1转动对残留物进行清理，现有的是通过对炮管内壁进行图像采集来确定残留物的位置，这样的方式使得数据处理慢，使得对炮管的清洗效率低；机器人还可以包括无线遥控设备，控制装置能接受无线遥控设备发出的信号并能对信号进行处理，使得人可以通过无线遥控设备操控机器人。

一种炮管清洗方法，包括以下步骤：

步骤S1、人工将机器人插入待清洗的炮管内；

步骤S1具体包括如下步骤：

步骤S11、将硬刷安装在清洗驱动装置2上；

步骤S12、将机器人插入待清洗的炮管内，且硬刷位于炮身的炮口处；

步骤S2、启动机器人，机器人沿伸入炮管的方向移动，并在移动的过程中，激光测距模块对残留物的位置进行检查，检测到的残留物通过转动的刷头1进行处理。

步骤S2之后还包括如下步骤：

步骤S3、机器人沿靠近炮口的方向移动，并在移动的过程中，清洗件将刷掉的残留物向炮口的方向推送，直至机器人脱离炮身，残留物从炮口处排出；

步骤S4、将硬刷从清洗驱动装置2上拆卸下来，将软刷安装在清洗驱动装置2上，将机器人插入炮管内，机器人沿伸入炮管的方向移动，并在移动的过程中，软刷转动并对炮管内侧进行清理，最后，机器人移动至脱离炮管。

因为通常残留物集中在炮管的前部(前部靠近炮口)和中部，所以将机器人插入炮管时，通常是将刷头1位于靠近炮口的一侧，使得刷头1能清洗到炮管的前端和中部；如果想要清洗炮管的后部，将机器人插入炮管时，刷头1应位于远离炮口的一侧；对于步骤S2，人工发出工作信号启动机器人，使得机器人开始移动，机器人在移动的过程中，如果激光测距模块检测到残留物的位置，激光测距模块将信号发给控制装置，控制装置可以发出信号使得机器人停在移动，并发出信号使得刷头1转动，转动的刷头1对残留物进行清洗，当激光测距模块检测到残留物已清理完时，控制装置控制刷头1停止转动，并沿炮管的长度方向继续移动；步骤S4是为了用软刷清洗刷掉的残留物，提高清洗炮管的质量，将步骤S4中的机器人插入炮管内，可以软刷位于靠近炮口的一侧，然后转动软刷，并使机器人在炮管内移动，使得软刷对炮管内侧的刷掉的残留物进行清理。

本实用新型提供的一种用于清洗炮管的便携式机器人，能提高清洗炮管的效率、降低清洗炮管的劳动强度，提高清洗的质量，且本实用新型提供的机器人结构简单、体积小、质量轻，具有便于携带的特点。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，包括炮管清洗装置以及动力源装置，其中：

所述炮管清洗装置与所述动力源装置电连接，且所述动力源装置能为所述炮管清洗装置供电；所述炮管清洗装置与所述动力源装置固定连接，且所述炮管清洗装置以及所述动力源装置能共同被人工装入待清洗的炮管内，所述动力源装置能驱动所述炮管清洗装置刷掉所述炮管内侧壁的残留物并将所述残留物带出所述炮管。

2.根据权利要求1所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述炮管清洗装置包括刷头(1)和清洗驱动装置(2)，所述清洗驱动装置(2)与所述动力源装置电连接，所述清洗驱动装置(2)能驱动所述刷头(1)转动；所述机器人还包括行走装置和残灰清扫件，所述行走装置与所述动力源装置电连接，所述行走装置能带动所述炮管清洗装置在所述炮管内沿所述炮管的长度方向移动，且当所述机器人沿靠近所述炮管炮口的方向移动时，所述残灰清扫件能将刷掉的所述残留物向炮口的方向推送。

3.根据权利要求2所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述动力源装置为电池；所述机器人还包括支撑架，所述支撑架包括主体部(3)和清洗驱动装置支撑部(4)，所述清洗驱动装置支撑部(4)设置在所述主体部(3)的一端且与所述主体部(3)相连接，所述清洗驱动装置支撑部(4)用以支撑所述清洗驱动装置(2)，所述主体部(3)安装有所述行走装置和所述动力源装置，所述主体部(3)上设置有所述残灰清扫件。

4.根据权利要求3所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述清洗驱动装置(2)为电机，所述清洗驱动装置(2)的输出端与所述刷头(1)相连接；所述清洗驱动装置支撑部(4)包括电机安装盘(41)和支架(42)，所述电机安装盘(41)通过所述支架(42)与所述主体部(3)相连接，所述电机安装盘(41)用以支撑所述清洗驱动装置(2)；所述电机安装盘(41)与所述刷头(1)之间有间隙。

5.根据权利要求4所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述行走装置包括行走驱动装置、行走传动装置和驱动轮(5)，所述行走驱动装置与所述动力源装置电连接，所述行走驱动装置通过所述行走传动装置驱动所述驱动轮(5)转动；所述主体部(3)包括电机盘(31)、中部盘(32)、后部盘(33)、驱动安装板(34)和辅助板(35)，所述驱动安装板(34)连接所述电机盘(31)和所述中部盘(32)，所述辅助板(35)连接所述中部盘(32)和所述后部盘(33)，所述电机盘(31)与所述支架(42)连接；所述驱动轮(5)沿所述主体部(3)的周向方向均匀地分布在所述驱动安装板(34)上；所述残灰清扫件沿所述后部盘(33)的周向方向设置在所述后部盘(33)上；所述清洗件采用猪鬃制成或者采用橡胶制成。

6.根据权利要求5所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述驱动安装板(34)的个数为三个，所述驱动安装板(34)沿所述支撑架的周向方向均匀地分布在所述电机盘(31)与所述中部盘(32)之间；沿所述驱动安装板(34)的长度方向每个所述驱动安装板(34)上均设置有两个所述驱动轮(5)；所述辅助板(35)的个数为三个，所述辅助板(35)沿所述支撑架的周向方向均匀地分布在所述中部盘(32)和所述后部盘(33)之间。

7.根据权利要求6所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述支架(42)的个数为三个，所述支架(42)沿所述支撑架的周向方向均匀地分布在所述电机盘(31)与所述电机安装盘(41)之间；所述支架(42)与所述电机盘(31)连接的一端能延伸至所述后部盘(33)且与所述后部盘(33)相连接，所述支架(42)延伸的部分位于对应的两个所述驱动安装板(34)之间以及对应的两个所述辅助板(35)之间。

8.根据权利要求2所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述刷头(1)为硬刷，所述刷头(1)的刷毛采用不锈钢材质制成，所述刷头(1)包括硬刷刷座(110)，所述硬刷刷座(110)与所述清洗驱动装置(2)的输出轴连接，所述刷头(1)的刷毛沿所述硬刷刷座(110)的周向方向均匀地分布在所述硬刷刷座(110)的侧壁上。

9.根据权利要求8所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述机器人还包括软刷，所述软刷的刷毛采用猪鬃制成，所述软刷包括软刷刷座，所述软刷刷座能与所述清洗驱动装置(2)的输出轴连接，所述软刷的刷毛沿所述软刷刷座的周向方向均匀地分布在所述软刷刷座的侧壁上。

10.根据权利要求1所述的用于清洗炮管的便携式机器人，其特征在于，所述机器人还包括控制装置和激光测距模块，所述激光测距模块与所述控制装置电连接；所述激光测距模块用以测量所述残留物的位置。