CN218559001U - 一种船舶清洗机器人用行走机构及船舶清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种船舶清洗机器人用行走机构及船舶清洗机器人，用以解决现有船舶清洗机器人可靠性与曲面适应性不可兼顾的问题。本实用新型的船舶清洗机器人用行走机构，包括：驱动组件，包括输出轴；摆臂组件，所述摆臂组件的一端与所述驱动组件连接，所述摆臂组件的另一端与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；振动组件，所述振动组件的一端与所述摆臂组件的转动连接，所述振动组件的另一端与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；行走轮，与所述输出轴连接，随所述输出轴同步转动；所述摆臂组件、振动组件、车架三者形成的三角支撑结构，所述三角支撑结构的内角能够随所述船舶清洗机器人在待清洗表面的形状调节。

Description

一种船舶清洗机器人用行走机构及船舶清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及船舶清洗技术领域，尤其涉及一种船舶清洗机器人用行走机构及船舶清洗机器人。

背景技术

由于船舶长期在水中航行，水中的藻类、藤壶等水下生物大面积附着在船体上，对船舶运输造成严重不良影响。附着的水下生物不仅会对船体造成伤害，而且会增加船舶航行的阻力，导致航运成本的增加，因此有必要对船舶表面进行定期清洗。

以前，大多采用人工手持铲子等工具对船舶表面进行清理，作业效率低，且容易破坏船舶漆面，此外，在较恶劣的天气也不能作业。近年来，随着科技的发展，船舶清洗机器人应运而生，但是履带式船舶清洗机器人行走机构可靠性低，部分轮式行走机构与机器人本体硬连接，曲面适应性差。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种船舶清洗机器人用行走机构及船舶清洗机器人，用以解决现有船舶清洗机器人可靠性与曲面适应性不可兼顾的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种船舶清洗机器人用行走机构，包括：

驱动组件，包括输出轴；

摆臂组件，所述摆臂组件的一端与所述驱动组件连接，所述摆臂组件的另一端与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；

振动组件，所述振动组件的一端与所述摆臂组件的转动连接，所述振动组件的另一端与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；

行走轮，与所述输出轴连接，随所述输出轴同步转动；

所述摆臂组件、振动组件、车架三者形成的三角支撑结构，所述三角支撑结构的内角能够随所述船舶清洗机器人在待清洗表面的形状调节。

进一步地，所述摆臂组件与所述振动组件形成初始夹角α，15°≤α≤75°。

进一步地，所述振动组件包括减振弹簧和伸缩元件，所述减振弹簧套设于所述伸缩元件外；

所述伸缩元件分别与所述摆臂组件、所述船舶清洗机器人的车架转动连接。

进一步地，所述伸缩元件包括依次连接的第一连接部、伸缩部和第二连接部；

所述第一连接部与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；

所述第二连接部与所述摆臂组件的转动连接；

所述伸缩部位于所述第一连接部与所述第二连接部之间，所述伸缩部能够伸缩调整所述第一连接部、所述第二连接部之间的距离；

所述减振弹簧套设于所述伸缩部外侧，且所述减振弹簧被限位于所述第一连接部与所述第二连接部之间，所述减振弹簧能够随所述伸缩部的伸缩进行形变。

进一步地，所述摆臂组件靠近所述振动组件的一侧设有支耳部；

所述第二连接部与所述支耳部转动连接；

所述支耳部靠近所述摆臂组件与所述驱动组件连接的一端。

进一步地，所述支耳部包括两个相对设置的支耳板，两个支耳板与所述摆臂组件的中心线垂直设置。

进一步地，所述驱动组件包括水密舱以及位于所述水密舱内的驱动电机；

所述驱动电机设有所述输出轴，所述输出轴从所述水密舱伸出与所述行走轮连接。

进一步地，所述驱动组件与所述行走轮之间通过传动组件连接；

所述摆臂组件的一端设有通孔，所述摆臂组件通过所述通孔套设固定在所述传动组件的传动舱上。

进一步地，所述传动组件包括传动舱、轴承组和传动轴；

所述传动舱与所述水密舱可拆卸连接；

所述轴承组位于所述传动舱内；

所述传动轴的一端伸入所述传动舱与所述轴承组连接，所述传动轴的另一端与所述行走轮连接；

所述输出轴伸入所述传动舱内与所述轴承组连接。

本实用新型还提供了一种船舶清洗机器人，包括：

车架；

四个上述的行走机构，所述行走机构两两相对分别设置在所述车架的前侧和后侧；

控制器，与所述行走机构的驱动组件连接，以备控制所述船舶清洗机器人在待清洁船舶表面上的行走进程。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)通过摆臂组件、振动组件与船舶清洗机器人的车架形成三角支撑结构，一方面，三角支撑结构为行走轮提供稳定的支撑力，提高行走机构的可靠性；另一方面，摆臂组件、振动组件、车架彼此之间采用转动连接，提高行走机构的曲面适应性；

(2)采用轮式驱动方式可避免蚝壳等对行走机构的影响，解决了蚝壳等坚硬物体卷入履带中影响机器人行走的问题；

(3)采用摆臂减振结构增强了越障能力，能适应更大的曲面，提高了清洗机器人总体作业水平。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施方式中船舶清洗机器人用行走机构的结构示意图(一)；

图2为具体实施方式中船舶清洗机器人用行走机构的结构示意图(二)；

图3为具体实施方式中振动组件的结构示意图；

图4为具体实施方式中振动组件的局部爆炸示意图；

图5为具体实施方式中摆臂组件的结构示意图(一)；

图6为具体实施方式中摆臂组件的结构示意图(二)；

图7为具体实施方式中船舶清洗机器人用行走机构取掉摆臂组件和振动组件后的结构示意图(一)；

图8为具体实施方式中船舶清洗机器人用行走机构取掉摆臂组件和振动组件后的结构示意图(二)；

图9为具体实施方式中船舶清洗机器人用行走机构取掉摆臂组件和振动组件后的剖视图；

图10为具体实施方式中船舶清洗机器人的结构示意图。

附图标记：

1-驱动组件；11-水密舱；12-驱动电机；121-输出轴；2-摆臂组件；201-通孔；21-支耳部；211-支耳板；22-加强筋；3-振动组件；31-减振弹簧；32-伸缩元件；321-第一连接部；322-第二连接部；323-伸缩部；4-行走轮；5-传动组件；51-传动舱；52-轴承组；53-传动轴；6-第一铰接轴；7-第二铰接轴；8-第三铰接轴；9-车架。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

本实用新型通常的工作面可以为平面或曲面，可以倾斜，也可以水平。为了方便说明，本实用新型实施例放置在水平面上，并在水平面上使用，并以此限定“高低”和“上下”。

实施例一

本实施例公开了一种船舶清洗机器人用行走机构，如图1～图9所示，包括：

驱动组件1，包括输出轴121；以备为所述行走机构提供驱动力；

摆臂组件2，所述摆臂组件2的一端与所述驱动组件1连接，所述摆臂组件2的另一端与船舶清洗机器人的车架转动连接；

振动组件3，所述振动组件3的一端与所述摆臂组件2的转动连接，所述振动组件3的另一端与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；

行走轮4，与所述输出轴121连接，随所述输出轴121同步转动；

所述摆臂组件2、振动组件3、船舶清洗机器人的车架三者形成三角支撑结构，所述三角支撑结构的内角能够随所述船舶清洗机器人在待清洗表面(例如待清洗船舶表面)的形状调节，使得所述行走轮4旋转中心与所述车架之前的距离可调，即所述输出轴121与所述车架之间的距离可调，使得所述船舶清洗机器人具有良好的曲面适应性。

本实用新型的船舶清洗机器人用行走机构(以下简称行走机构)，通过摆臂组件2、振动组件3与船舶清洗机器人的车架形成内角可调的三角支撑结构，一方面，三角支撑结构为行走轮4提供稳定的支撑力，提高行走机构的可靠性；另一方面，摆臂组件2、振动组件3、车架彼此之间采用转动连接，提高行走机构的曲面适应性。

所述船舶清洗机器人通过行走机构的行走轮在船舶表面行走，能够有效避免蚝壳等对行走机构的影响，解决了蚝壳等坚硬物体卷入履带中影响机器人行走的问题。

在摆臂组件2与车架之间设置振动组件3，能够增强行走机构的越障能力，使得行走机构能适应更大的曲面，提高了船舶清洗机器人总体作业水平。

优选地，所述摆臂组件2与所述振动组件3形成初始夹角α，15°≤α≤75°，优选地，30°≤α≤60°。

需要说明的是，α是指设有所述行走机构的设备在平面上行走时摆臂组件2中心线与振动组件3中心线的夹角，当设有所述行走机构的设备在曲面上行走时，摆臂组件2与振动组件3之间的夹角会在α±β范围内变动(角度β与曲面的形状有关)，以适应曲面，提高设有所述行走机构的设备在曲面上的行走稳定性。

根据本实用新型的一个实施方式，所述振动组件3包括减振弹簧31和伸缩元件32，所述减振弹簧31套设在所述伸缩元件32外；所述伸缩元件32分别与所述摆臂组件2、车架转动连接。

具体地，所述伸缩元件32包括依次连接的第一连接部321、伸缩部323和第二连接部322。所述第一连接部321与所述船舶清洗机器人的车架转动连接，所述第二连接部322与所述摆臂组件2的转动连接；

所述伸缩部323位于所述第一连接部321与所述第二连接部322之间，即伸缩部323的一端与第一连接部321连接，伸缩部323的另一端与第二连接部322连接，所述伸缩部323能够伸缩调整所述第一连接部321、所述第二连接部322之间的距离。优选地，所述伸缩部323为伸缩杆，使得振动组件尽可能呈条形，以形成稳定的支撑结构。进一步优选地，所述伸缩杆为三阶伸缩杆，以提高伸缩部323的可调范围。

所述减振弹簧31套设于所述伸缩部323的外侧，且所述减振弹簧31被限位于所述第一连接部321与所述第二连接部322之间，所述减振弹簧31能够随所述伸缩部323的伸缩发生形变。具体地，所述减振弹簧31的一端与所述第一连接部321连接，所述减振弹簧31的另一端与所述第二连接部322连接，优选地，所述减振弹簧31为压簧。

所述减振弹簧31的设置能够提高振动组件3的缓冲力，在不影响所述伸缩元件32的伸缩效果的同时，提高伸缩元件32的抗压能力，进而提高行走机构的稳定性、缓冲力，使得船舶清洗机器人的曲面适应性的同时，又能兼顾行走机构的稳定可靠性。

为更好地与所述振动组件3形成夹角，所述摆臂组件2靠近所述振动组件3的一侧设有支耳部21，所述第二连接部322与所述支耳部21转动连接。

优选地，所述支耳部21靠近所述摆臂组件2与所述驱动组件1连接的一端。

具体地，所述支耳部21包括两个相对平行设置的支耳板211，两个支耳板211与所述摆臂组件2的中心线垂直设置，所述第二连接部322部分位于连个支耳板211之间。

为了提高所述摆臂组件2的稳定性，所述摆臂组件2设有多个加强筋22，示例性地，设有四个加强筋，四个加强筋两两设置于所述摆臂组件2的两个相对侧壁上，优选地，所述两个相对侧壁上的加强筋22相对设置。

根据本实用新型的一个实施方式，所述驱动组件1包括水密舱11以及位于所述水密舱11内的驱动电机12，所述驱动电机12设有所述输出轴121，所述输出轴121从所述水密舱伸出与所述行走轮4连接。所述摆臂组件2与所述水密舱11连接。

为调高所述驱动组件1与行走轮4之间的动力传动稳定性，所述行走机构还包括传动组件5，所述驱动组件1与行走轮4之间通过传动组件5连接，即通过传动组件5将所述驱动组件1的驱动力传送至行走轮4，以驱动行走轮4行走。

具体地，所述传动组件5包括传动舱51以及位于所述传动舱51内的轴承组52，所述输出轴121伸入所述传动舱51内与所述轴承组52连接。

所述传动组件5还包括传动轴53，所述传动轴53的一端伸入所述传动舱51与所述轴承组52连接，所述传动轴53的另一端与所述行走轮4连接，所述行走轮4随所述传动轴53同步转动。

所述输出轴121通过轴承组52与传动轴53连接，以驱动传动轴53随输出轴121同步转动，进而驱动行走轮4同步转动。

所述传动舱51与所述水密舱11可拆卸连接，示例性地，所述传动舱51通过法兰盘与所述水密舱11的一端可拆卸连接。

需要说明的是，所述输出轴121与所述水密舱11之间采用动密封，示例性地，采用H型油封或格莱圈等作为动密封，以确保在水下工作时驱动电机得到有效防护。

所述摆臂组件2的一端设有通孔201，所述摆臂组件2通过所述通孔201套设固定在所述传动组件的传动舱51上。所述支耳部21靠近所述通孔201所在的一端。

优选地，所述振动组件3的第一连接部321通过第一铰接轴6与所述船舶清洗机器人的车架铰接，所述振动组件3的第二连接部321通过第二铰接轴7与所述摆臂组件2的凸耳部21铰接，所述摆臂组件2通过第三铰接轴8与所述船舶清洗机器人的车架铰接。进一步地，所述第一连接部321上设有与所述第一铰接轴6相配合的转孔，所述第二连接部322、凸耳部21上设有与第二铰接轴7相配合的转孔，所述摆臂组件2远离通孔201的一端设有与第三铰接轴8相配合的转孔。

为了提高行走机构的防滑性能，所述行走轮4的滚动面设有防滑纹路。

需要说明的是，本实用新型的行走机构并不局限于应用在船舶清洗机器人上，也可以应用在任何需要行走机构的设备上。

实施例二

本实施例提供了一种船舶清洗机器人，如图10所示，包括：

车架9；

四个实施例一所述的行走机构，所述行走机构两两相对分别设置在所述车架9的前侧和后侧，即所述行走机构两两对应连接于车架两侧，为机器人在水下贴壁行走提供动力；

控制器，与所述行走机构的驱动组件1连接，以备控制所述船舶清洗机器人在待清洁船舶表面上的行走进程。

具体地，所有行走机构的摆臂组件2位于振动组件3的前方，所有行走机构的行走轮4位于驱动组件1的外侧，两两相对设置的行走机构的驱动组件1相对设置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶清洗机器人用行走机构，其特征在于，包括：

驱动组件，包括输出轴；

摆臂组件，所述摆臂组件的一端与所述驱动组件连接，所述摆臂组件的另一端与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；

振动组件，所述振动组件的一端与所述摆臂组件的转动连接，所述振动组件的另一端与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；

行走轮，与所述输出轴连接，随所述输出轴同步转动；

其中，所述摆臂组件、振动组件、车架三者形成的三角支撑结构，所述三角支撑结构的内角能够随所述船舶清洗机器人在待清洗表面的形状调节。

2.根据权利要求1所述的行走机构，其特征在于，所述摆臂组件与所述振动组件形成初始夹角α，15°≤α≤75°。

3.根据权利要求1所述的行走机构，其特征在于，所述振动组件包括减振弹簧和伸缩元件，所述减振弹簧套设于所述伸缩元件外；

所述伸缩元件分别与所述摆臂组件、所述船舶清洗机器人的车架转动连接。

4.根据权利要求3所述的行走机构，其特征在于，所述伸缩元件包括依次连接的第一连接部、伸缩部和第二连接部；

所述第一连接部与所述船舶清洗机器人的车架转动连接；

所述第二连接部与所述摆臂组件的转动连接；

所述伸缩部位于所述第一连接部与所述第二连接部之间，所述伸缩部能够伸缩调整所述第一连接部、所述第二连接部之间的距离；

所述减振弹簧套设于所述伸缩部外侧，且所述减振弹簧被限位于所述第一连接部与所述第二连接部之间，所述减振弹簧能够随所述伸缩部的伸缩进行形变。

5.根据权利要求4所述的行走机构，其特征在于，所述摆臂组件靠近所述振动组件的一侧设有支耳部；

所述第二连接部与所述支耳部转动连接；

所述支耳部靠近所述摆臂组件与所述驱动组件连接的一端。

6.根据权利要求5所述的行走机构，其特征在于，所述支耳部包括两个相对设置的支耳板，两个支耳板与所述摆臂组件的中心线垂直设置。

7.根据权利要求1至6任一所述的行走机构，其特征在于，所述驱动组件包括水密舱以及位于所述水密舱内的驱动电机；

所述驱动电机设有所述输出轴，所述输出轴从所述水密舱伸出与所述行走轮连接。

8.根据权利要求7所述的行走机构，其特征在于，所述驱动组件与所述行走轮之间通过传动组件连接；

所述摆臂组件的一端设有通孔，所述摆臂组件通过所述通孔套设固定在所述传动组件的传动舱上。

9.根据权利要求8所述的行走机构，其特征在于，所述传动组件包括传动舱、轴承组和传动轴；

所述传动舱与所述水密舱可拆卸连接；

所述轴承组位于所述传动舱内；

所述传动轴的一端伸入所述传动舱与所述轴承组连接，所述传动轴的另一端与所述行走轮连接；

所述输出轴伸入所述传动舱内与所述轴承组连接。

10.一种船舶清洗机器人，其特征在于，包括：

车架；

四个如权利要求1至9任一所述的行走机构，所述行走机构两两相对分别设置在所述车架的前侧和后侧；

控制器，与所述行走机构的驱动组件连接，以备控制所述船舶清洗机器人在待清洁船舶表面上的行走进程。

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