CN217043836U - 一种水下救护清淤机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下救护清淤机器人，包括水枪、拦污栅、喷嘴、机械抓手、机械剪手、充气气垫、机械钳手、过滤网和水枪泵，所述履带行走机构固定安装在机器人主体框架的底部；机器人主体框架朝向履带行走机构前进方向的一端通过连杆焊接有竖直设置的前铲，前铲的前方设置有水枪，水枪通过管道连接安装在机器人主体框架的水枪泵的输出端；所述前铲的朝向履带行走机构行走方向的面焊接有若干个与其垂直的拦污栅。本实用在机械结构上增加了用于清淤的冲洗和吸污结构，也增加用于救援的潜水头盔箱以便于辅助救援；同时配通过配有机械抓手、机械剪手和机械钳手的三组机械臂实现水下工作能力的提升。

Description

一种水下救护清淤机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，具体是一种水下救护清淤机器人。

背景技术

河流以及人工铺设的管道，在长时间使用后都会在底部沉积淤泥，淤泥的积累会造成流量的减小，或者造成河流的深度变浅，淤泥中的微生物也会消耗水体内的氧气，不利于河流的生态；同时管道内的淤泥会造成管道排水量减小或者堵塞；

故而需要定期的进行清淤工作，目前河流一般采用清淤船进行大面积的清淤，但是人工铺设的管道内一般都是通过人工进入清理，或者通过一些冲洗管道塞入进行反向冲洗，实际管道内部情况复杂，内部可能存在一些复杂编织物交缠，人工和冲洗难以清理的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水下救护清淤机器人

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水下救护清淤机器人，包括水枪、拦污栅、喷嘴、机械抓手、机械剪手、充气气垫、机械钳手、履带行走机构、过滤网和水枪泵，履带行走机构固定安装在机器人主体框架的底部；机器人主体框架朝向履带行走机构前进方向的一端通过连杆焊接有竖直设置的前铲，前铲的前方设置有水枪，水枪通过管道连接安装在机器人主体框架的水枪泵的输出端；所述前铲的朝向履带行走机构行走方向的面焊接有若干个与其垂直的拦污栅；所述机器人主体框架的顶部内侧壁上固定连接有充气气垫，充气气垫的进气口通过管道连接位于水面上的充气泵；所述机器人主体框架的顶部中间位置固定安装有三组机械臂，且三组机械臂分别配有机械抓手、机械剪手和机械钳手。

优选的：所述机器人主体框架上海连接有吊环，用于从船上利用吊臂放下水。

机器人主体框架内还安装潜水头盔箱，潜水头盔箱的箱门与机器人主体框架的表面共用一个开口，潜水头盔箱内的头盔通过管道与水面上的供氧设备连接。

优选的：所述机器人主体框架的顶部四周分别安装有水下碰壁声纳、水下摄像头和水下灯，所述机器人主体框架位于顶部靠近前进方向的位置还安装有成像声纳。

优选的：所述拦污栅为三角形的板，且拦污栅位于前铲的下半部分。

优选的：所述前铲为金属板且朝向履带行走机构的履带轮的两边向前弯折，同时前铲朝向履带行走机构的履带轮的两边固定连接有防碰撞定位轮。

优选的：所述前铲对应拦污栅的区域向机器人主体框架内凹并在中心位置开设吸污孔，吸污孔连接吸污管道的一端，吸污管道的另一端连接渣浆泵的抽吸端，渣浆泵的输出端连接排污管道的一端，排污管道的另一端设置在机器人主体框架的外部，污管道的另一端连接橡胶管并延伸到水面上。

优选的：水枪为一根管道表面开设朝向行走方向的输出孔并且输出孔处螺纹安装喷嘴，同时水枪的表面还开设有输入孔并通过管道连接水枪泵的输出端，水枪泵的输入端固定安装有过滤。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下优越性：本实用在机械结构上增加了用于清淤的冲洗和吸污结构，也增加用于救援的潜水头盔箱以便于人和机器人一起参与清淤，减少安全隐患；同时配通过配有机械抓手、机械剪手和机械钳手的三组机械臂实现水下工作能力的提升，可以快速的对人工难以清理的垃圾进行剪断和拉散。

附图说明

图1为水下救护清淤机器人的结构示意图。

图2为水下救护清淤机器人另一个角度的结构示意图。

图中：水枪1、拦污栅2、喷嘴3、防碰撞定位轮4、机械抓手5、动力站6、潜水头盔箱7、蓄能器8、机械剪手9、电缆10、充气气垫11、吊环12、机械钳手13、排污管道14、过滤网15、水枪泵16、渣浆泵17、下位机18、防水快速接头19、履带行走机构20、成像声纳 21、前铲22、水下碰壁声纳23、水下摄像头24、水下灯25、吸污管道26、接线箱27。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种水下救护清淤机器人，包括水枪1、拦污栅2、喷嘴3、机械抓手5、机械剪手9、充气气垫11、机械钳手13、过滤网15和水枪泵 16，所述履带行走机构20固定安装在机器人主体框架(表面可以安装钣金外壳)的底部，需要说明的是本申请将履带行走机构用于水下机器人，故而履带行走机构的动力源会至于密封的箱体内，且该动力源位于主体框架内，而对应的密封箱体表面会开设进出线孔并在进出线孔处设置密封，以保证水不会进入到内部；机器人主体框架有金属型材焊接构成，机器人主体框架朝向履带行走机构20前进方向的一端通过连杆焊接有竖直设置的前铲22，前铲22的前方设置有水枪1，水枪1通过管道连接安装在机器人主体框架的水枪泵16的输出端；所述前铲22的朝向履带行走机构20行走方向的面焊接有若干个与其垂直的拦污栅2。

所述机器人主体框架上还连接有吊环12，用于从船上利用吊臂放下水。

机器人主体框架内还安装潜水头盔箱7，潜水头盔箱7的箱门与机器人主体框架的表面共用一个开口。

所述机器人主体框架的顶部内侧壁上固定连接有充气气垫11，充气气垫11的进气口通过管道连接位于水面上的充气泵，实际工作的过程中本申请还包括水面上方的充气泵、电脑和电源供电。

所述机器人主体框架的顶部中间位置固定安装有三组机械臂，且三组机械臂分别配有机械抓手5、机械剪手9和机械钳手13，以用于不同的使用场景，机械臂的液压驱动系统(包括蓄能器等配件)也安装在机器人主体框架内。

所述机器人主体框架的顶部四周分别安装有水下碰壁声纳23、水下摄像头24和水下灯25，所述机器人主体框架位于顶部靠近前进方向的位置还安装有成像声纳21，水下碰壁声纳23、下摄像头24、成像声纳21的数据线和供电线以及水下灯25的供电线均电性连接位于机器人主体框架内的下位机18的接口，下位机18的外部密封设置有而密封罩，同时下位机18的接口通过延长线延伸到密封罩的外部，且延长线位于外部的一端采用防水快速接头19，以便于设备的用电器先与下位机数据互联；同时所述机器人主体框架内还安装了接线箱27，同时下位机用于输出的数据线和供电线进入到接线箱27内，同时机械臂的控制电路也进入到接线箱27，接线箱27上开设开口并密封连接线缆10的一端，线缆 1将水面上与电源连接的电线集中引入到接线箱27内并通过接线端子实现供电(此也是普通电工常识，此处不做赘述)，所有的线路通过包裹成线缆10的方式延伸到水面上与水面上的电源、控制面板和电脑等设备连接；需要说明书的是下位机是位于水下的电脑，与水上(一般可能在船上，也可以是需要清淤的水域或管道岸边并配合超长的线缆和气管) 的电脑进行数据互通是现有技术，以及控制方式、接线方式、电路等也是采用现有技术，本申请不做赘述。

所述拦污栅2为三角形的板，且拦污栅2位于前铲22的下半部分。

前铲22为金属板且朝向履带行走机构20的履带轮的两边向前弯折(履带行走机构20 前进方向)，同时前铲22朝向履带行走机构20的履带轮的两边固定连接有防碰撞定位轮4，用于防撞。

所述前铲22对应拦污栅2的区域向机器人主体框架内凹并在中心位置开设吸污孔，吸污孔连接吸污管道26的一端，吸污管道26的另一端连接渣浆泵17的抽吸端，渣浆泵17的输出端连接排污管道14的一端，排污管道14的另一端设置在机器人主体框架的外部，污管道14的另一端可以连接橡胶管并延伸到水面上，将污泥抽离水底。

水枪1为一根管道表面开设朝向行走方向的输出孔并且输出孔处螺纹安装喷嘴3，同时水枪1的表面还开设有输入孔并通过管道连接水枪泵16的输出端，水枪泵16的输入端固定安装有过滤网15。

清淤工作：在清淤过程中，机器人往前推进，把淤泥推积在前铲22上，拦污栅2把布类、大型垃圾拦在吸污口外；水枪1通过水枪泵16把水喷射在前铲拦污栅附近，把淤泥搅拌，使渣浆泵26的吸污口不会因为淤泥堆积而堵塞；把搅拌后的淤泥通过渣浆泵26 的吸污口吸入泵内，渣浆泵26利用离心力把其通过排污口排出，排污口上会接有水管排到地面或者船体上集中(一般设置沉淀池)上，即可完成清淤工作。而机器人上的机械抓手5、机械剪手9、机械钳手13、渣浆泵17、下位机18、成像声纳21、水下碰壁声纳23、水下摄像头24、水下灯25都在接线箱27取电，机器人的总运作主要通过下位机18和接线箱27两者的配合与水面上的电源和控制电脑实现连接和数据传输，以实现控制着机器人的前进后退、成像声纳21、水下摄像头的监控、水下碰壁声纳23的定位、水下灯25的照明和整个作业系统的运作。

救援工作：机器人可用于救援工作，当遇到紧急情况需要救援时，机器人上防碰撞定位轮4、成像声纳21、水下碰壁声纳23、水下摄像头24、水下灯25能为机器人前进提供正确的前进方向；机械抓手5、机械剪手9、机械钳手13可有效清空前进过程中遇到的障碍，加快到达救援现场，或救援现场情况特殊的时候，也可用到机械手进行救援工作。机器人上潜水头盔箱11上存有潜水头盔，电缆上夹带着一条通往地面的气管，气管能直接接上潜水头盔，可用于救援应急使用，机器人上有充气气垫11，当机器人需要离开水底浮出水面时，可把气管接到充气气垫11上，气垫充气使其浮力增加，当充满气时，能使机器人浮出水面。

Claims (7)

1.一种水下救护清淤机器人，包括水枪(1)、拦污栅(2)、喷嘴(3)、机械抓手(5)、机械剪手(9)、充气气垫(11)、机械钳手(13)、过滤网(15)、水枪泵(16)和履带行走机构(20)，其特征在于，履带行走机构(20)固定安装在机器人主体框架的底部；机器人主体框架朝向履带行走机构(20)前进方向的一端通过连杆焊接有竖直设置的前铲(22)，前铲(22)的前方设置有水枪(1)，水枪(1)通过管道连接安装在机器人主体框架的水枪泵(16)的输出端；所述前铲(22)的朝向履带行走机构(20)行走方向的面焊接有若干个与其垂直的拦污栅(2)；所述机器人主体框架的顶部内侧壁上固定连接有充气气垫(11)，充气气垫(11)的进气口通过管道连接位于水面上的充气泵；所述机器人主体框架的顶部中间位置固定安装有三组机械臂，且三组机械臂分别配有机械抓手(5)、机械剪手(9)和机械钳手(13)。

2.根据权利要求1所述的水下救护清淤机器人，其特征在于，机器人主体框架内还安装潜水头盔箱(7)，潜水头盔箱(7)的箱门与机器人主体框架的表面共用一个开口。

3.根据权利要求2所述的水下救护清淤机器人，其特征在于，所述机器人主体框架的顶部四周分别安装有水下碰壁声纳(23)、水下摄像头(24)和水下灯(25)，所述机器人主体框架位于顶部靠近前进方向的位置还安装有成像声纳(21)。

4.根据权利要求1或3所述的水下救护清淤机器人，其特征在于，所述拦污栅(2)为三角形的板，且拦污栅(2)位于前铲(22)的下半部分。

5.根据权利要求4所述的水下救护清淤机器人，其特征在于，所述前铲(22)为金属板且朝向履带行走机构(20)的履带轮的两边向前弯折，同时前铲(22)朝向履带行走机构(20)的履带轮的两边固定连接有防碰撞定位轮(4)。

6.根据权利要求5所述的水下救护清淤机器人，其特征在于，所述前铲(22)对应拦污栅(2)的区域向机器人主体框架内凹并在中心位置开设吸污孔，吸污孔连接吸污管道(26)的一端，吸污管道(26)的另一端连接渣浆泵(17)的抽吸端，渣浆泵(17)的输出端连接排污管道(14)的一端，排污管道(14)的另一端设置在机器人主体框架的外部，污管道(14)的另一端连接橡胶管并延伸到水面上。

7.根据权利要求1所述的水下救护清淤机器人，其特征在于，水枪(1)为一根管道表面开设朝向行走方向的输出孔并且输出孔处螺纹安装喷嘴(3)，同时水枪(1)的表面还开设有输入孔并通过管道连接水枪泵(16)的输出端，水枪泵(16)的输入端固定安装有过滤网(15)。

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