CN216501332U - 一种罐体清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种罐体清洁机器人，涉及罐体清洁技术领域，包括主平台以及：设置于主平台上的用于沿罐体表面行走的行走机构；设置于主平台上的用于对罐体表面产生吸附力以使行走机构贴附于罐体表面的吸附机构；设置于主平台上的用于对罐体表面进行清洁的清洁机构。在实际使用时，可以使得罐体清洁机器人(以下简称为机器人)由行走机构配合吸附机构实现机器人在罐体表面的行走，在机器人行走的同时，也会对应由清洁机构对罐体表面进行清洁，从而实现对储油罐罐体表面的全面清洗，避免人工清洗所导致的劳动强度较大且存在安全隐患的问题。

Description

一种罐体清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及罐体清洁技术领域，具体而言，涉及一种罐体清洁机器人。

背景技术

目前国内的大型储油罐还依然沿用传统、落后的油罐人工清洗作业方式。所有清理工作全靠人来完成，操作人员要处于一定危险环境中，存在安全隐患；另外，劳动强度较大，一般需要请专业的清洗团队进行清洗作业，急需一种实用性较强的专业清洗机器人代替人工作业。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种罐体清洁机器人，以解决现有大型储油罐采用人工清洗所导致的劳动强度较大以及安全隐患的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例的一方面，提供一种罐体清洁机器人，包括主平台以及：设置于主平台上的用于沿罐体表面行走的行走机构；设置于主平台上的用于对罐体表面产生吸附力以使行走机构贴附于罐体表面的吸附机构；设置于主平台上的用于对罐体表面进行清洁的清洁机构。

可选的，吸附机构设置于主平台的底面，吸附机构包括设置于主平台底面的第一调节组件以及设置于第一调节组件的吸附件，吸附件用于对罐体表面产生吸附力，第一调节组件用于调节吸附件相对罐体表面的姿态。

可选的，罐体表面包括四个侧面以及底面和顶面，当行走机构沿四个侧面和顶面行走时，吸附机构对侧面和顶面产生吸附力；当行走机构沿底面行走时，吸附机构不产生吸力，行走机构为履带。

可选的，清洁机构包括设置于主平台的第二调节组件和设置于第二调节组件的清洗组件，清洗组件用于向罐体表面喷射清洗液，第二调节组件用于调节清洗组件相对罐体表面的姿态。

可选的，清洗组件包括清洗管道和与清洗管道连通的清洗喷头，清洗喷头设置于第二调节组件，以调节清洗喷头相对罐体表面的姿态。

可选的，清洗喷头转动设置于第二调节组件，清洗喷头包括多个喷嘴，任意两个喷嘴的内径不相等，清洗喷头受驱转动以切换与清洗管道连通的喷嘴。

可选的，第二调节组件包括转动设置于主平台上的转盘和铰接于转盘上的机械臂，清洗组件设置于机械臂。

可选的，清洁机构还包括铲斗组件，铲斗组件包括转动设置于主平台上的支撑臂和设置于支撑臂上的铲斗。

可选的，还包括设置于主平台的控制器、激光雷达、照明灯和摄像头，激光雷达、照明灯和摄像头分别与控制器电连接。

可选的，还包括集束管道和设置于主平台底面的排污组件，集束管道包括分别与吸附机构、排污组件和清洁机构连通的管道以及与行走机构电连接的线束。

本申请的有益效果包括：

本申请提供了一种罐体清洁机器人，包括主平台以及：设置于主平台上的用于沿罐体表面行走的行走机构；设置于主平台上的用于对罐体表面产生吸附力以使行走机构贴附于罐体表面的吸附机构；设置于主平台上的用于对罐体表面进行清洁的清洁机构。在实际使用时，可以使得罐体清洁机器人(以下简称为机器人)由行走机构配合吸附机构实现机器人在罐体表面的行走，在机器人行走的同时，也会对应由清洁机构对罐体表面进行清洁，从而实现对储油罐罐体表面的全面清洗，避免人工清洗所导致的劳动强度较大且存在安全隐患的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种罐体清洁机器人的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种罐体清洁机器人的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的一种集束管道的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种罐体清洁机器人的结构示意图之三。

图标：10-罐体清洁机器人；11-人孔；100-主平台；110-行走机构；120-集束管道；130-转盘；140-第一臂；150-第二臂；160-清洗喷头；161-喷嘴；170-铲斗；180-激光雷达；190-照明灯；210-摄像头；220-吸附件；230-排污吸嘴；121-保护管道；122-排污管道；123-液压管道；124-动力电缆；125-清洗管道；126-通讯电缆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

本申请实施例的一方面，提供一种罐体清洁机器人10，如图1所示，包括主平台100和分别设置于主平台100上的吸附机构、行走机构110和清洁机构，其中，行走机构110能够实现罐体清洁机器人10的行走，清洁机构能够在罐体清洁机器人10行走过程中，对罐体表面进行清洁。为了使得罐体清洁机器人10对罐体表面进行全面的清洁，可以使得罐体清洁机器人10便于通过吸附机构对罐体表面产生的吸附力从而可靠的贴附于罐体表面表面，便于罐体清洁机器人10能够到达罐体的侧壁和顶壁，并对其进行全面的清洁。

在实际使用时，如图4所示，可以使得罐体清洁机器人10(以下简称为机器人)由储油罐罐体侧壁上的人孔11进入储油罐内部，然后由行走机构110配合吸附机构实现机器人在罐体内表面的行走，在机器人行走的同时，也会对应由清洁机构对罐体内表面进行清洁，从而实现对储油罐内表面的全面清洗，避免人工清洗所导致的劳动强度较大且存在安全隐患的问题。

在一些实施方式中，如图4所示，在设置时，可以使得机器人整体尺寸较小，从而小于储油罐罐体侧壁上的人孔11的直径，便于机器人能够整体进入罐体内部，无需在罐体内对机器人进行二次组装，提高作业的效率和自动化。

当然，罐体表面不单指罐体内表面，同样也可以是罐体外表面，本申请实施例中罐体清洁机器人10不单可以对罐体内表面进行清洁，依靠其吸附机构，同样可以满足对罐体外表面的清洁需要。

可选的，罐体表面为内表面时，包括四个侧面以及底面和顶面，当行走机构110沿四个侧面和顶面行走时，吸附机构对侧面和顶面产生吸附力；当行走机构110沿底面行走时，吸附机构不产生吸力，行走机构110为履带。

可选的，罐体表面为外表面时，包括四个侧面以及底面和顶面，当行走机构110沿四个侧面和顶面行走时，吸附机构对侧面和底面产生吸附力；当行走机构110沿顶面行走时，吸附机构不产生吸力，行走机构110为履带。

可选的，如图2所示，吸附机构设置于主平台100的底面，吸附机构包括第一调节组件和吸附件220，其中，第一调节组件设置于主平台100的底面，吸附件220则设置于第一调节组件，吸附件220能够对罐体表面产生吸附力，从而使得机器人能够可靠贴附于罐体表面。第一调节组件则能够调节吸附件220相对罐体表面的姿态，从而使得吸附件220能够在机器人的行走过程中，始终与罐体表面保持正对应，从而提供稳定可靠的吸附力。

在一些实施方式中，第一调节组件包括伸缩组件，吸附件220设置于伸缩组件，伸缩组件能够在控制器的控制下，相对主平台100伸出或缩回，从而调节吸附件220与罐体表面之间的距离，从而调节吸附力的大小。

在一些实施方式中，第一调节组件还可以包括摇杆组件，吸附件220设置于摇杆组件，如此，摇杆组件能够在控制器的控制下，相对主平台100摆动，进而调节吸附件220相对主平台100的摆动角度，使得吸附件220能够和罐体表面正对应，保证稳定可靠的吸附。在一些实施方式中，可以将伸缩组件和摇杆组件组合，从而实现对吸附件220的相对罐体表面的间距、摆动角度的调节。应当理解的是，上述的伸缩组件和摇杆组件均可以是在控制器的控制下调节，即在实际调节过程中，可以提供电机、气压驱动件或液压驱动件作为动力源，由控制器控制动力源的运动方向和工作时间，实现动力源对伸缩组件和摇杆组件的驱动调节。

可选的，如图2所示，考虑到机器人的作业环境为储油罐罐体表面，且罐体表面通常采用合金材料制作，因此，可以使得吸附件220为永磁体或电磁铁，当吸附件220为电磁铁时，能够将其与控制器电连接，使其仅在机器人工作时开启，产生对罐体表面的吸附力，从而避免在非工作时间由于磁场所产生的干扰；当吸附件220为永磁体时，能够有效简化零部件，降低对控制器的负荷。

可选的，如图1所示，清洁机构包括设置于主平台100的第二调节组件和设置于第二调节组件的清洗组件，在实际清洁过程中，随着机器人的行走，其能够位于罐体表面的不同位置，在该过程中，清洗组件通过向罐体表面喷射清洗液，从而实现对罐体表面表面污垢的清洗。为了提高清洗的效果，还可以使得清洗组件喷射高压清洗液，从而一方面利用清洗液的自身特性，对罐体表面表面的污垢进行清洗，另一方面利用高压清洗液的冲击力，对污垢进行进一步的清洗。第二调节组件可以调节清洗组件相对罐体表面的姿态，即为了进一步的提高清洗组件所能够清洗的范围，避免清洗死角，还可以通过第二调节组件对清洗组件的姿态进行调节，从而使得清洗组件的活动范围覆盖度更广。

可选的，如图1所示，第二调节组件包括转动设置于主平台100上的转盘130和铰接于转盘130上的机械臂，清洗组件设置于机械臂，转盘130可以实现清洗组件的回转角度的调节，机械臂可以实现清洗组件的俯仰角度的调节。应当理解的是，上述的转盘130和机械臂均可以是在控制器的控制下调节，即在实际调节过程中，可以提供电机、气压驱动件或液压驱动件作为动力源，由控制器控制动力源的运动方向和工作时间，实现动力源对转盘130和机械臂的驱动调节。

在一些实施方式中，机械臂包括端部铰接的第一臂140和第二臂150，第一臂140的另一端与转盘130铰接，第二臂150的另一端则设置有清洁组件，第一臂140和第二臂150的转动可以由电机、气压驱动件或液压驱动件作为动力源进行驱动。从而进一步的扩大清洗组件的清洗范围。

可选的，如图1和图2所示，清洗组件包括清洗管道125和与清洗管道125连通的清洗喷头160，清洗管道125可以设置于机械臂内部，也可以是贴附于机械臂外部，清洗管道125在第一臂140和第二臂150的连接处可以采用波纹管结构，从而补偿清洗管道125在机械臂调节过程中对于长度方向的变化，避免清洗管道125和机械臂的相互干涉。清洗喷头160则设置于机械臂远离转盘130的一端，例如设置于第二臂150的端部，通过转盘130和机械臂能够对清洗喷头160相对罐体表面的姿态进行调节，从而进一步扩大清洗喷头160所能够覆盖的清洗范围。

可选的，如图1和图2所示，清洗喷头160转动设置于第二调节组件，并且清洗喷头160包括多个喷嘴161，在清洗喷头160相对机械臂转动的过程中，可以使得不同的喷嘴161与清洗管道125连通，例如清洗喷头160包括第一喷嘴161和第二喷嘴161，在初始状态下，第一喷嘴161与清洗管道125连通，使得清洗液由第一喷嘴161喷出；驱动清洗喷头160转动，从而使得第二喷嘴161与清洗管道125连通，使得清洗液由第二喷嘴161喷出，如此，实现第一喷嘴161和第二喷嘴161与清洗管道125连通的切换。应当理解的是，上述的清洁喷头可以是在控制器的控制下转动，即在实际调节过程中，可以提供电机、气压驱动件或液压驱动件作为动力源，由控制器控制动力源的运动方向和工作时间，实现动力源对清洗喷头160的驱动。

当任意两个喷嘴161的内径不相等时，清洗液由每个喷嘴161喷出时的压力不同，如此，通过驱动清洗喷头160转动，从而改变清洗液由喷嘴161喷出时的压力，使得清洗组件具备多档位清洁效果。从而针对不同污垢，对应采用不同喷射压力的喷嘴161，从而实现有效的清洗。

可选的，如图1所示，清洁机构还包括铲斗组件，铲斗组件包括转动设置于主平台100上的支撑臂和设置于支撑臂上的铲斗170，且铲斗170应当位于机器人行走的方向，如此，在机器人的行走过程中，能够使得铲斗170与罐体表面表面接触，从而将罐体表面表面的污垢进行清理，使其与罐体表面表面分离。如此，通过铲斗组件能够对不宜除掉的固体污垢进行有效处理，从而提高机器人的清洁效果。应当理解的是，上述的铲斗170或支撑臂可以是在控制器的控制下转动，即在实际调节过程中，可以提供电机、气压驱动件或液压驱动件作为动力源，由控制器控制动力源的运动方向和工作时间，实现动力源对铲斗170的驱动调节，使得铲斗170能够在工作和非工作之间进行切换，例如动力源驱动支撑臂相对主平台100转动，从而使得铲斗170与罐体表面分离，此时为非工作状态；动力源驱动支撑臂相对主平台100反向转动，从而使得铲斗170与罐体表面接触，此时为工作状态。

在一些实施方式中，如图1和图2所示，可以在主平台100上同时设置有第二调节组件、清洗组件和铲斗组件，如此，能够使得两者进行配合，清洗组件主要对液体污垢进行处理，铲斗组件主要对固体或粘稠污垢进行处理，从而能够进一步的提高清洁效果。此外，还可以通过清洗组件对铲斗170中的污垢进行冲洗，使其脱离铲斗170，便于铲斗170的持续工作。

可选的，如图1所示，还包括设置于主平台100的控制器、激光雷达180、照明灯190和摄像头210，激光雷达180、照明灯190和摄像头210分别与控制器电连接。如此，通过激光雷达180可以在机器人进入罐体内部后，通过三维扫描从而对罐体内部结构进行建模，由控制器对建立的模型进行识别后，规划清洁路线，然后由控制器控制行走机构110按照清洁路线对罐体进行清洁，同时，还可以使得激光雷达180分布于主平台100的四周，便于提高建模的准确度，并且在机器人的运动过程中，还可以通过激光雷达180避免机器人发生碰撞；通过摄像头210可以对机器人所处环境进行图像采集，并由在罐体外部的终端进行显示，便于操作人员对罐体内部结构以及机器人作业状态进行观察；通过照明灯190可以对机器人所处环境进行照明，便于对摄像头210所采集的图像提供亮度，提高摄像头210的成像质量。在一些实施方式中，激光雷达180、照明灯190和摄像头210均可以采用防爆结构。

可选的，如图2所示，在主平台100的底面还设置有排污组件，排污组件包括排污吸嘴230和与排污吸嘴230连通的排污管道122，排污吸嘴230位于主平台100的底面，在机器人的行走过程中，可以通过排污吸嘴230产生的吸力，将清洗液和污垢的混合物进行抽离，并经排污管道122向罐体外部排出。

可选的，如图3所示，还包括集束管道120，集束管道120包括保护管道121和位于保护管道121内部的排污管道122、清洗管道125、动力电缆124和通讯电缆126，其中，机器人上的各种电子器件(包括但不限于控制器、摄像头210、照明灯190、激光雷达180、行走机构110中所需要的动力源和清洗机构中所需要的动力源等)的电源线束可以集成在动力电缆124中，由动力电缆124和外部的供电电源连接，从而实现电源供给；排污管道122的另一端则和外部的增压器连通，使得增压器能够经排污管道122和排污吸嘴230将混合物进行抽离，为了避免管道堵塞，可以使得排污管道122的管径较大一些；清洗管道125一端与清洗喷头160连通，另一端则与外部的清洗液供给装置连通，实现由清洗液供给装置向清洗喷头160供给清洗液的目的；通讯电缆126和内部的控制器电连接，实现由控制器获取到各种信息后，经通讯电缆126向外输出。此外，还可以在集束管道120中集成液压管道123或气压管道，液压管道123和气压管道分别与机器人上的液压元件和气压元件连接，配合与控制器电连接的控制阀，实现液压元件和气压元件的正常动作。

通过集束管道120将各种管道和线束进行集成，能够避免管线较多而影响机器人的清洁作业。

可选的，如图1所示，行走机构110包括设置于主平台100的驱动器、驱动轮以及套设在驱动轮上的履带，驱动轮与驱动器的驱动轴驱动连接，履带在驱动轮的转动下转动，从而带动机器人行走。采用履带的行走方式，能够有效提高与罐体表面接触的面积，提高行走的稳定性，避免打滑以及提高机器人的通过能力。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种罐体清洁机器人，其特征在于，包括主平台以及：

设置于所述主平台上的用于沿罐体表面行走的行走机构；

设置于所述主平台上的用于对所述罐体表面产生吸附力以使所述行走机构贴附于所述罐体表面的吸附机构；

设置于所述主平台上的用于对所述罐体表面进行清洁的清洁机构。

2.如权利要求1所述的罐体清洁机器人，其特征在于，所述吸附机构设置于所述主平台的底面，

所述吸附机构包括设置于所述主平台底面的第一调节组件以及设置于所述第一调节组件的吸附件，所述吸附件用于对所述罐体表面产生吸附力，所述第一调节组件用于调节所述吸附件相对所述罐体表面的姿态。

3.如权利要求1所述的罐体清洁机器人，其特征在于，所述罐体表面包括四个侧面以及底面和顶面，

当所述行走机构沿四个所述侧面和所述顶面行走时，所述吸附机构对所述侧面和所述顶面产生吸附力；

当所述行走机构沿所述底面行走时，所述吸附机构不产生吸力，所述行走机构为履带。

4.如权利要求1所述的罐体清洁机器人，其特征在于，所述清洁机构包括设置于所述主平台的第二调节组件和设置于所述第二调节组件的清洗组件，所述清洗组件用于向所述罐体表面喷射清洗液，所述第二调节组件用于调节所述清洗组件相对所述罐体表面的姿态。

5.如权利要求4所述的罐体清洁机器人，其特征在于，所述清洗组件包括清洗管道和与所述清洗管道连通的清洗喷头，所述清洗喷头设置于所述第二调节组件，以调节所述清洗喷头相对所述罐体表面的姿态。

6.如权利要求5所述的罐体清洁机器人，其特征在于，所述清洗喷头转动设置于所述第二调节组件，所述清洗喷头包括多个喷嘴，任意两个所述喷嘴的内径不相等，所述清洗喷头受驱转动以切换与所述清洗管道连通的喷嘴。

7.如权利要求4所述的罐体清洁机器人，其特征在于，所述第二调节组件包括转动设置于所述主平台上的转盘和铰接于所述转盘上的机械臂，所述清洗组件设置于所述机械臂。

8.如权利要求1所述的罐体清洁机器人，其特征在于，所述清洁机构还包括铲斗组件，所述铲斗组件包括转动设置于所述主平台上的支撑臂和设置于所述支撑臂上的铲斗。

9.如权利要求1所述的罐体清洁机器人，其特征在于，还包括设置于所述主平台的控制器、激光雷达、照明灯和摄像头，所述激光雷达、所述照明灯和所述摄像头分别与所述控制器电连接。

10.如权利要求1所述的罐体清洁机器人，其特征在于，还包括集束管道和设置于所述主平台底面的排污组件，所述集束管道包括分别与所述吸附机构、所述排污组件和所述清洁机构连通的管道以及与所述行走机构电连接的线束。

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