CN213735267U - 一种用于清洗船舶的爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于清洗船舶的爬壁机器人，包括本体架、轮毂电机式行走轮、吸盘组件以及支撑轮组件；轮毂电机式行走轮分别位于吸盘组件的两侧。该爬壁机器人中，通过喷盘磁铁组与后端小磁铁吸附在船体钢板壁面上。喷枪将高压水流通过喷头组的喷嘴喷射出，打击在船体表面的钢板上，完成船体的清洗或除漆除锈。清洗过后的废水通过抽水软管、三通以及外部抽水管排出。轮毂电机式行走轮为轮毂和电机一体化结构形式的行走轮，不需要另外单独设置驱动行走轮行走的电机，实现单侧单轮的结构设计形式，简化行走端结构形式，大大减小爬壁机器人的整体结构，减轻爬壁机器人的重量，使得爬壁机器人行走更加灵活。

Description

一种用于清洗船舶的爬壁机器人

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，尤其涉及一种用于清洗船舶的爬壁机器人。

背景技术

船舶为航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，其按照不同的使用要求具有不同的技术性能、装备及结构。

对于长期航行或停泊于水域的船舶，船舶的表面会附着大量的苔藓等水生生物，同时，船体表面也会存在很多锈渍，因此，需要及时去除船体表面的苔藓等水生生物及锈渍。目前，船舶的清洗有人工清洗和机械清洗两种方式。由于机械清洗省时省力，因而，大多数的船舶清洗是依靠机械清洗方式完成。现有的机械清洗方式主要有机械臂清洗和吸附式清洗等，且吸附式清洗多是磁吸式爬壁机器人。即附带有永磁体的爬壁机器人吸附在船舶钢板壁面上，利用高压水射流技术对船面进行清洗及除漆除锈作业。

进行清洗作业的爬壁机器人有许多种结构形式，通常采用驱动电机驱动爬壁机器人的行走轮在船舶钢板壁面上行走。目前，现有爬壁机器人的行走机构是单侧双轮，驱动形式为单侧双轮之间设置电机减速器带动轮旋转；同时，磁铁设置在单侧双轮之间的电机下侧，这会增加爬壁机器人的体积，使得爬壁机器人操作笨重。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于清洗船舶的爬壁机器人，以解决现有爬壁机器人体积较大的问题。

本实用新型提供一种用于清洗船舶的爬壁机器人，包括本体架、设置在所述本体架相对两侧的轮毂电机式行走轮、设置在所述本体架下方的吸盘组件以及设置在所述本体架端部的支撑轮组件；所述轮毂电机式行走轮分别位于所述吸盘组件的两侧。

优选地，所述吸盘组件包括固定设置在所述本体架下方的喷盘罩；

所述喷盘罩的顶部设有喷枪，所述喷枪位于所述本体架的框架内；

所述喷盘罩的下方活动设有喷头组，所述喷头组相对于所述喷盘罩自由旋转；所述喷头组与所述喷枪相连通；

所述喷盘罩的外侧面设有喷盘磁铁连接架，所述喷盘磁铁连接架上设有喷盘磁铁组。

优选地，所述喷盘磁铁组采用Halbach阵列的组合形式。

优选地，所述喷盘罩的外侧面还设有毛刷，所述毛刷设置于所述喷盘磁铁组的下方。

优选地，所述支撑轮组件包括设置在所述本体架端部的三通，所述三通相对的两端分别连接抽水软管，且所述抽水软管均连接所述吸盘组件中的喷盘罩；所述三通的另一端连接外部抽水管。

优选地，所述支撑轮组件还包括设置在所述本体架端部的后端连接板，所述后端连接板位于所述三通的下方；所述后端连接板的端部还设有万向轮，所述万向轮位于所述后端连接板的下方；所述后端连接板的中部下方通过后端磁铁连接板设有后端磁铁固定架，所述后端磁铁固定架上设有后端小磁铁。

优选地，所述三通通过三通紧固件固定在所述本体架上。

优选地，所述轮毂电机式行走轮为轮毂和电机一体化结构形式的行走轮。

优选地，所述本体架包括框形架、设置在所述框形架相对两侧的行走轮连接架以及设置在所述框形架一端的两个后端支撑架，所述后端支撑架的端部设有安装孔，所述安装孔用于固定安装所述支撑轮组件中的三通。

优选地，所述爬壁机器人上还设有控制器，所述控制器分别电连接外部控制器和轮毂电机式行走轮的轮毂电机。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型提供一种用于清洗船舶的爬壁机器人，包括本体架、设置在所述本体架相对两侧的轮毂电机式行走轮、设置在所述本体架下方的吸盘组件以及设置在所述本体架端部的支撑轮组件；所述轮毂电机式行走轮分别位于所述吸盘组件的两侧。该爬壁机器人中，通过喷盘磁铁组与后端小磁铁吸附在船体钢板壁面上，通过外部控制器控制爬壁机器人实现前进、后退、转弯、调速等动作。喷枪将高压水流通过喷头组的喷嘴喷射出，进而打击在船体表面的钢板上，完成船体的清洗或除漆除锈。清洗过后的废水通过抽水软管、三通以及外部抽水管排出。本申请中的轮毂电机式行走轮为轮毂和电机一体化结构形式的行走轮，不需要另外单独设置驱动行走轮行走的电机，实现单侧单轮的结构设计形式，简化行走端结构形式，这能够大大减小爬壁机器人的整体结构，减轻爬壁机器人的重量，使得爬壁机器人行走更加灵活。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于清洗船舶的爬壁机器人的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的本体架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于清洗船舶的爬壁机器人的主视图；

图4为本实用新型实施例提供的用于清洗船舶的爬壁机器人的仰视图；

图5为本实用新型实施例提供的用于清洗船舶的爬壁机器人的俯视图；

图6为本实用新型实施例提供的用于清洗船舶的爬壁机器人的左视图；

符号表示：

1-本体架，2-轮毂电机式行走轮，3-喷盘罩，4-喷枪，5-喷头组，6-喷盘磁铁连接架，7-喷盘磁铁组，8-毛刷，9-三通，10-抽水软管，11-外部抽水管，12-后端连接板，13-万向轮，14-后端磁铁连接板，15-后端磁铁固定架，16-后端小磁铁，17-三通紧固件；

101-框形架，102-行走轮连接架，103-后端支撑架，104-安装孔。

具体实施方式

请参考附图1，附图1示出了本申请实施例提供的用于清洗船舶的爬壁机器人的立体结构示意图。由附图1可见，本申请实施例提供的用于清洗船舶的爬壁机器人包括本体架1、轮毂电机式行走轮2、吸盘组件以及支撑轮组件，其中，轮毂电机式行走轮2设置在本体架1相对的两侧面上，吸盘组件设置在本体架1的下方，支撑轮组件设置在本体架1的一端端部，且两个轮毂电机式行走轮2分别位于吸盘组件的两侧。

具体的，本体架1为设置轮毂电机式行走轮2、吸盘组件以及支撑轮组件各部件的基本架体。本申请实施例中的本体架1包括框形架101、行走轮连接架102以及后端支撑架103，如附图2所示。框形架101为最基础的架体，其为方形或长方形架体结构。框形架101的下方设置吸盘组件。框形架101相对的两侧边设有行走轮连接架102，该行走轮连接架102用于连接轮毂电机式行走轮2。框形架101一端的端部设有两个后端支撑架103，且两个后端支撑架103均位于两个轮毂电机式行走轮2之间。后端支撑架103的端部设有安装孔104，该安装孔104用于固定安装支撑轮组件中的三通9。

本申请实施例中的轮毂电机式行走轮2为爬壁机器人在船壁上行走的部件。较为优选地，本申请实施例中的轮毂电机式行走轮2为轮毂和电机一体化结构形式的行走轮，由此，不需要另外单独设置驱动行走轮行走的电机，实现单侧单轮的结构设计形式，简化行走端结构形式，这能够大大减小爬壁机器人的整体结构，减轻爬壁机器人的重量，使得爬壁机器人行走更加灵活。

本申请实施例中的吸盘组件为使爬壁机器人吸附在船壁上的部件。请参考附图1、3、4，本申请实施例提供的吸盘组件包括固定设置在本体架1下方的喷盘罩3，该喷盘罩3用于设置喷枪4、喷头组5以及喷盘磁铁组7等部件。具体的，喷盘罩3的顶部固定设有喷枪4，喷盘罩3的底部通过轴承活动设有喷头组5，且喷枪4的一端连接喷头组5，另一端连接高压水(图中未示出)。由此，通过喷枪4将高压水喷到喷头组5处，进而由喷头组5中的喷嘴喷出。为节省空间占用，喷枪4位于本体架1的框架内。本申请实施例中的喷头组5相对于喷盘罩3自由旋转，且喷头组5中的喷嘴具有一定的斜度。当高压水通过喷枪4进入喷头组5时，高压水流从喷嘴中喷出，倾斜的角度能够使得高压水打击在船体表面的钢板上。由于水的喷出压力较高且喷嘴具有斜度，因而在钢板的反作用力下，整个喷头组5能够实现自由旋转，形成环状清洗区域。当爬壁机器人在船体表面行走时，自由旋转的喷头组5能够扩大高压水流的打击范围，实现区域清洗或除漆除锈。

另外，喷盘罩3的外侧面设有喷盘磁铁连接架6，该喷盘磁铁连接架6上设有喷盘磁铁组7，且该喷盘磁铁组7通过螺栓固定设置在喷盘磁铁连接架6上。本申请实施例中的喷盘磁铁组7采用Halbach阵列的组合形式，该Halbach阵列的组合形式能够使最小用量的磁铁产生最强的磁场，进而在所需磁场的强度下减少磁铁的用量，降低爬壁机器人的重量。

喷盘罩3的外侧面还设有毛刷8，该毛刷8与喷盘罩3的外侧面固定连接，且毛刷8设置于喷盘磁铁组7的下方。由此，毛刷8位于喷盘罩3的外侧，且毛刷8与喷头组5之间间隔有喷盘罩3。

本申请实施例中的支撑轮组件为后端支撑轮毂电机式行走轮2、吸盘组件的部件。具体的，请参考附图1、5、6，本申请实施例中的支撑轮组件包括设置在本体架1端部的三通9。三通9的两端分别穿过后端支撑架103上的安装孔104，并分别连接一个抽水软管10，且该抽水软管10均连接吸盘组件中的喷盘罩3。喷枪4以及喷头组5在对船体进行清洗或除锈的过程中会产生很多废水，该废水大多在喷盘罩3的内部下方。由于抽水软管10分别连通三通9与喷盘罩3，因而通过抽水软管10能够将清洗废水从喷盘罩3处抽离到三通9处，进而通过与三通9另一端相连接的外部抽水管11排出。较为优选地，三通9通过三通紧固件17固定在后端支撑架103上。

本申请实施例中的支撑轮组件还包括设置在本体架1端部的后端连接板12，该后端连接板12通过螺栓固定设置在后端支撑架103的后端，且后端连接板12位于三通9的下方。后端连接板12的中部下方通过后端磁铁连接板14设有后端磁铁固定架15，该后端磁铁固定架15上设有后端小磁铁16，该后端小磁铁16吸附在船体表面，起到后端吸附支撑的目的。另外，后端连接板12的端部还设有万向轮13，两个万向轮13均设置在后端连接板12的下方；同时，两个万向轮13分别设置在后端小磁铁16的两侧，也起到后端支撑的目的。

另外，本申请实施例提供的爬壁机器人上还设有控制器，该控制器分别电连接外部控制器和轮毂电机式行走轮2的轮毂电机，以便于外部控制器通过控制轮毂电机式行走轮2的轮毂电机的启停等功能，进而控制爬壁机器人作出启停、前进、后退和转弯等动作。

本申请实施例提供的爬壁机器人在工作时，通过喷盘磁铁组7与后端小磁铁16吸附在船体钢板壁面上，通过外部控制器控制爬壁机器人实现前进、后退、转弯、调速等动作。喷枪4将高压水流通过喷头组5的喷嘴喷射出，进而打击在船体表面的钢板上，完成船体的清洗或除漆除锈。清洗过后的废水通过抽水软管10、三通9以及外部抽水管11排出。本申请实施例中的轮毂电机式行走轮2为轮毂和电机一体化结构形式的行走轮，不需要另外单独设置驱动行走轮行走的电机，实现单侧单轮的结构设计形式，简化行走端结构形式，这能够大大减小爬壁机器人的整体结构，减轻爬壁机器人的重量，使得爬壁机器人行走更加灵活。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，包括本体架(1)、设置在所述本体架(1)相对两侧的轮毂电机式行走轮(2)、设置在所述本体架(1)下方的吸盘组件以及设置在所述本体架(1)端部的支撑轮组件；所述轮毂电机式行走轮(2)分别位于所述吸盘组件的两侧。

2.根据权利要求1所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述吸盘组件包括固定设置在所述本体架(1)下方的喷盘罩(3)；

所述喷盘罩(3)的顶部设有喷枪(4)，所述喷枪(4)位于所述本体架(1)的框架内；

所述喷盘罩(3)的下方活动设有喷头组(5)，所述喷头组(5)相对于所述喷盘罩(3)自由旋转；所述喷头组(5)与所述喷枪(4)相连通；

所述喷盘罩(3)的外侧面设有喷盘磁铁连接架(6)，所述喷盘磁铁连接架(6)上设有喷盘磁铁组(7)。

3.根据权利要求2所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述喷盘磁铁组(7)采用Halbach阵列的组合形式。

4.根据权利要求2所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述喷盘罩(3)的外侧面还设有毛刷(8)，所述毛刷(8)设置于所述喷盘磁铁组(7)的下方。

5.根据权利要求1所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述支撑轮组件包括设置在所述本体架(1)端部的三通(9)，所述三通(9)相对的两端分别连接抽水软管(10)，且所述抽水软管(10)均连接所述吸盘组件中的喷盘罩(3)；所述三通(9)的另一端连接外部抽水管(11)。

6.根据权利要求5所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述支撑轮组件还包括设置在所述本体架(1)端部的后端连接板(12)，所述后端连接板(12)位于所述三通(9)的下方；所述后端连接板(12)的端部还设有万向轮(13)，所述万向轮(13)位于所述后端连接板(12)的下方；所述后端连接板(12)的中部下方通过后端磁铁连接板(14)设有后端磁铁固定架(15)，所述后端磁铁固定架(15)上设有后端小磁铁(16)。

7.根据权利要求5所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述三通(9)通过三通紧固件(17)固定在所述本体架(1)上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述轮毂电机式行走轮(2)为轮毂和电机一体化结构形式的行走轮。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述本体架(1)包括框形架(101)、设置在所述框形架(101)相对两侧的行走轮连接架(102)以及设置在所述框形架(101)一端的两个后端支撑架(103)，所述后端支撑架(103)的端部设有安装孔(104)，所述安装孔(104)用于固定安装所述支撑轮组件中的三通(9)。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的用于清洗船舶的爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人上还设有控制器，所述控制器分别电连接外部控制器和轮毂电机式行走轮(2)的轮毂电机。

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