CN216636783U - 一种水下船底清理机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水下船底清理机器人，包括壳体，壳体底端左右两侧均设置有行进装置，壳体底端前后两侧均设置有辅助清理装置，辅助清理装置的宽度与左右两侧行进装置之间的间距相适配，壳体底部设置有凹槽，凹槽内设置有主清理装置，壳体顶端设置有与凹槽连通的抽水孔，抽水孔内设置有抽水螺旋桨，行进装置、辅助清理装置、主清理装置和抽水螺旋桨均与一电源电性连接。本实用新型一种水下船底清理机器人可以适用于几乎所有材质的船体，而不是仅仅适用于钢铁船体，可以代替人工实现船底附着生物的清理，同时对清理下来的附着生物进行了破碎灭活处理，有效的避免了物种入侵等生态问题，且处理机构简洁方便、成本低廉、操作简单、省时省力。

Description

一种水下船底清理机器人

技术领域

本实用新型涉及水下船底清理机器人，尤其是一种水下船底清理机器人。

背景技术

船舶在水中长时间航行，船体下方就会附着大量的海藻，上面会寄居着许多藤壶、牡蛎等海洋生物，日积月累，这些海洋生物的数量就非常庞大。海生物的附着将导致诸多不利条件，尤其是使得船体表面的粗糙度增加，增大了船舶表面的航行阻力，导致船体航行速度降低约10％，燃油成本增加约40％，还会引发外来物种入侵等生态问题。另外附着在船底的海洋生物还会分泌腐蚀性物质，时间长了会破坏船底的涂层和结构，降低船只航行的安全性。所以及时清理水下船体表面具有非常重要的意义。传统船体清理通常由人工进行清理，不仅费用昂贵，效率低下，在清理者进行水下清理时还会产生一定危险，因此用清理机器人替代人力，实现智能化船舶水下清理作业极具前景。

现有的清理机器人清理下来的附着生物或无处理机制，直接排入海中，容易造成物种入侵，或是借助复杂的处理设备，成本高昂、工艺复杂，而且现有的清理机器人清理船底时大部分靠磁吸装置，此装置仅仅适用于钢铁材质的船体，对于玻璃钢或其他材质的船体则无能为力。

实用新型内容

针对现有的不足，本实用新型提供一种水下船底清理机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水下船底清理机器人，包括壳体，所述壳体底端左右两侧均设置有行进装置，所述壳体底端前后两侧均设置有辅助清理装置，所述辅助清理装置的宽度与左右两侧行进装置之间的间距相适配，所述壳体底部设置有凹槽，所述凹槽内设置有主清理装置，所述壳体顶端设置有与凹槽连通的抽水孔，所述抽水孔内设置有抽水螺旋桨，所述行进装置、辅助清理装置、主清理装置和抽水螺旋桨均与一电源电性连接。

作为优选，所述行进装置外侧设置有橡胶体层。

作为优选，所述行进装置是行进履带，所述行进履带传动连接有驱动电机，所述驱动电机与电源电性连接，所述驱动电机为防水的驱动电机。

作为优选，所述辅助清理装置是中空的清理滚筒，所述清理滚筒外表面设置有多组沿清理滚筒周向等间隔排列的凸起组，所述清理滚筒传动连接有第一电机，所述第一电机与电源电性连接，所述第一电机为防水的第一电机。

作为优选，每组所述凸起组均包括多个凸起，多个所述凸起沿清理滚筒轴向等间隔设置，相邻组的凸起为交错排列。

作为优选，所述主清理装置为清理刀刷，所述清理刀刷设置有多个，多个所述清理刀刷由左至右并列设置。

作为优选，所述清理刀刷包括刀片、刷毛和安装板，所述刀片设置有多个，多个所述刀片沿周向等间隔设置在安装板下端，所述刷毛设置在相邻刀片之间，所述安装板上端设置有与安装板连接的传动轴，所述传动轴传动连接有第二电机，所述第二电机与电源电性连接，所述第二电机为防水的第二电机。

作为优选，所述壳体前后两侧均设置有摄像头、照明灯，所述照明灯设置有两个，两个所述照明灯对应设置在摄像头的左右两侧，所述摄像头、照明灯均与电源电性连接，所述摄像头是高清浑水摄像头。

作为优选，所述抽水螺旋桨是设置有三个或四个桨叶的抽水螺旋桨。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型中，壳体、行进装置、辅助清理装置和外部待清理面形成一腔体，水下船底清理机器人通过设置抽水螺旋桨可以源源不绝的将腔体内的水抽出，一方面可以产生足够的压力，使机器人压紧船底表面，这样可以适用于几乎所有材质的船体，而不是仅仅适用于钢铁船体，另一方面清理下来的船底附着物也会随着抽出的水一起被抽出，同时随着高速旋转的螺旋桨会将随水流出的附着生物打碎，使之灭活，避免了物种入侵的危险。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的顶部结构示意图；

图3是本实用新型实施例的底部结构示意图；

图4是本实用新型实施例的清理刀刷结构示意图；

图中零部件名称及序号：1-壳体10-抽水孔2-行进履带21-橡胶体层3-清理滚筒31-凸起4-清理刀刷41-刀片42-刷毛43-安装板44-传动轴5-凹槽6-抽水螺旋桨7-摄像头8-照明灯。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的目的、技术方案和优点，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”、“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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制，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。

在本实用新型的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还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实用新型中的具体含义。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型实施例如图1至图4中所示，一种水下船底清理机器人，包括壳体1，壳体1底端左右两侧均设置有行进装置，壳体1底端前后两侧均设置有辅助清理装置，辅助清理装置的宽度与左右两侧行进装置之间的间距相适配，也就是说，辅助清理装置相匹配设置在左右两侧行进装置相对的端面之间，壳体1底部设置有凹槽5，凹槽5内设置有主清理装置，壳体1顶端设置有与凹槽5连通的抽水孔10，抽水孔10内设置有抽水螺旋桨6，也就是说，整体机身底部是一凹槽5，壳体1、行进装置、辅助清理装置形成一开口的腔体，当其贴到船底时，壳体1、左右行进履带2、前后清理滚筒3和船底待清理面共同组成一个腔体，壳体1顶部抽水螺旋桨6转动，将腔体内水抽出，一方面是可以产生足够的压力，是因为四周的水来不及补充进腔体内，形成局部低压，由于整体机身内外压力差的作用，将有足够的压力将整体机身压住，使机器人压紧船底表面，另一方面清理下来的船底附着物也会随着抽出的水一起被抽出，同时随着高速旋转的抽水螺旋桨6会将随水流出的附着生物打碎，使之灭活，避免了物种入侵的危险，优选的是，抽水螺旋桨6是设置有三个或四个桨叶的抽水螺旋桨6，进一步优选的是，抽水螺旋桨6是设置有三个桨叶的抽水螺旋桨6，行进装置、辅助清理装置、主清理装置和抽水螺旋桨6均与一电源电性连接，也就是说，该水下船底清理机器人可通过线缆由地面或船上直接供电，可以长时间持续工作，优选的是，行进装置的底端、辅助清理装置的底端和主清理装置的底端均设置在同一端面上，也就是说在行进装置贴合船底行进的过程中，辅助清理装置和主清理装置也可以很紧密的贴合船底进行清理工作。

进一步的改进，如图1至图3中所示，行进装置外侧设置有橡胶体层21，行进装置是行进履带2，行进履带2传动连接有驱动电机，驱动电机与电源电性连接，驱动电机为防水的驱动电机，也就是说，左右行进履带2外侧均设置有橡胶体层21，橡胶体层21与船底面接触时会有足够的摩擦力，可以使水下船底清理机器人运行平稳，行进履带2传动连接有驱动电机，左右行进履带2可以传动连接在同一个驱动电机上，也可以传动连接在不同的驱动电机上，优选的是，左右行进履带2传动连接在不同的驱动电机上，这样可实现左右行进履带2或同速、或差速、或反向运转，也就是可以带动整体机身在船底表面实现前后行进和左右转弯等动作。

进一步的改进，如图1至图3中所示，辅助清理装置是中空的清理滚筒3，清理滚筒3外表面设置有多组沿清理滚筒3周向等间隔排列的凸起31组，清理滚筒3传动连接有第一电机，第一电机与电源电性连接，第一电机为防水的第一电机，每组凸起31组均包括多个凸起31，多个凸起31沿清理滚筒3轴向等间隔设置，相邻组的凸起31为交错排列，也就是说，前后清理滚筒3为中空的圆筒，中空的圆筒可以减轻整体机身的质量，使整体机身更容易贴在船底，凸起31密布在圆筒的外表面，优选的是，凸起31是柔性耐磨的凸起31，前后清理滚筒3的旋转方向可以有多种组合方式，例如说，前后清理滚筒3同向转动，或是前后清理滚筒3反向转动，优选的是，前清理滚筒3转动方向与行进履带2的驱动轮同向，且转速快于行进履带2的驱动轮，这样可以将船体表面易于清理的附着物先一步清理，并将清理下来的杂物扫到机身底部的腔体内，后清理滚筒3转向与行进履带2的驱动轮转向相反，这样可以将清理刀刷4还未来得及清理的附着物进一步进行清理，并将清理下来的杂物扫向机身底部的腔体内。

进一步的改进，如图1至图4中所示，主清理装置为清理刀刷4，清理刀刷4设置有多个，多个清理刀刷4由左至右并列设置，优选的是，清理刀刷4设置有三个，三个清理刀刷4的宽度与左右两侧行进履带2之间的宽度相适配，也就是说，三个清理刀刷4能清理除行进履带2走的地方外的清理机器人走过的其余的地方，也就是清理范围最大化，清理刀刷4包括刀片41、刷毛42和安装板43，刀片41设置有多个，多个刀片41沿周向等间隔设置在安装板43下端，刷毛42设置在相邻刀片41之间，安装板43上端设置有与安装板43连接的传动轴44，传动轴44传动连接有第二电机，第二电机与电源电性连接，第二电机为防水的第二电机，优选的是，刀片41设置有六个，六个刀片41沿周向等间隔设置在安装板43的下端，刀片41可以将船底的硬质贝壳刮下，相邻的刀片41缝隙中分布有刷毛42，刷毛42优选是尼龙刷毛42，尼龙刷毛42在清理完贝壳后将其他附着物清理干净，可以使船底更加整洁干净。

进一步的改进，如图1至图3中所示，壳体1前后两侧均设置有摄像头7、照明灯8，照明灯8设置有两个，两个照明灯8对应设置在摄像头7的左右两侧，摄像头7、照明灯8均与电源电性连接，摄像头7是高清浑水摄像头7，也就是说，水下船底清理机器人前后均设有一个高清浑水摄像头7和两个照明灯8，摄像头7拍摄的图像和视频等数据可以实时通过主线电缆传输到地面，供操控人员查看。

本实用新型水下船底清理机器人可以适用于几乎所有材质的船体，而不是仅仅是适用于钢铁船体，可以代替人工实现船底附着生物的清理，同时对清理下来的附着生物进行了破碎灭活处理，有效的避免了物种入侵等生态问题，且处理机构简洁方便、成本低廉、操作简单、省时省力。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种水下船底清理机器人，其特征在于：包括壳体，所述壳体底端左右两侧均设置有行进装置，所述壳体底端前后两侧均设置有辅助清理装置，所述辅助清理装置的宽度与左右两侧行进装置之间的间距相适配，所述壳体底部设置有凹槽，所述凹槽内设置有主清理装置，所述壳体顶端设置有与凹槽连通的抽水孔，所述抽水孔内设置有抽水螺旋桨，所述行进装置、辅助清理装置、主清理装置和抽水螺旋桨均与一电源电性连接。

2.根据权利要求1所述水下船底清理机器人，其特征在于：所述行进装置外侧设置有橡胶体层。

3.根据权利要求1所述水下船底清理机器人，其特征在于：所述行进装置是行进履带，所述行进履带传动连接有驱动电机，所述驱动电机与电源电性连接，所述驱动电机为防水的驱动电机。

4.根据权利要求1所述水下船底清理机器人，其特征在于：所述辅助清理装置是中空的清理滚筒，所述清理滚筒外表面设置有多组沿清理滚筒周向等间隔排列的凸起组，所述清理滚筒传动连接有第一电机，所述第一电机与电源电性连接，所述第一电机为防水的第一电机。

5.根据权利要求4所述水下船底清理机器人，其特征在于：每组所述凸起组均包括多个凸起，多个所述凸起沿清理滚筒轴向等间隔设置，相邻组的凸起为交错排列。

6.根据权利要求1所述水下船底清理机器人，其特征在于：所述主清理装置为清理刀刷，所述清理刀刷设置有多个，多个所述清理刀刷由左至右并列设置。

7.根据权利要求6所述水下船底清理机器人，其特征在于：所述清理刀刷包括刀片、刷毛和安装板，所述刀片设置有多个，多个所述刀片沿周向等间隔设置在安装板下端，所述刷毛设置在相邻刀片之间，所述安装板上端设置有与安装板连接的传动轴，所述传动轴传动连接有第二电机，所述第二电机与电源电性连接，所述第二电机为防水的第二电机。

8.根据权利要求1所述水下船底清理机器人，其特征在于：所述壳体前后两侧均设置有摄像头、照明灯，所述照明灯设置有两个，两个所述照明灯对应设置在摄像头的左右两侧，所述摄像头、照明灯均与电源电性连接，所述摄像头是高清浑水摄像头。

9.根据权利要求1所述水下船底清理机器人，其特征在于：所述抽水螺旋桨是设置有三个或四个桨叶的抽水螺旋桨。

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