CN219447285U - 一种水下机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下机器人。水下机器人包括，骨架、多个清洗盘和驱动机构，骨架包括至少一个清洗面；清洗盘连接于清洗面，连接于同一清洗面上的至少两个清洗盘沿X方向间隔分布，且至少两个清洗盘于Y方向上的投影重叠；驱动机构连接于骨架，并能够沿X方向推动骨架移动；X方向垂直Y方向。多个清洗盘沿X方向间隔分布，且至少两个清洗盘于Y方向上的投影重叠，由此，不同清洗盘在沿X方向行进时，各重叠区依次经过船舶的待清洗位置并对船舶进行清洗，通过水下机器人沿X方向单次行进并能够对船舶的待清洗位置进行多次清洗的方式，提高了水下机器人的工作效率。

Description

一种水下机器人

技术领域

本实用新型涉及水下清洗机器人技术领域，特别涉及一种水下机器人。

背景技术

船舶水下部分生长海洋污损生物后会导致航速降低、油耗增加，并且大部分为贝壳类动物附着在船舶表面，清洗难度高，相关技术中，人在水面上对水下机器人进行操控，在水下机器人不断行进的过程中将对作业面进行清洗，从而达到清洗的效果，然而，倘若被清洗后的作业面扔不能达到清洗要求，水下机器人则需进行往复运动以对该位置进行多次清洗，如此，大大影响了水下机器人的工作效率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种水下机器人，能够提高水下机器人的工作效率。

根据本实用新型实施例的水下机器人，包括，

骨架，所述骨架包括至少一个清洗面；

多个清洗盘，所述清洗盘连接于所述清洗面，连接于同一所述清洗面上的至少两个所述清洗盘沿X方向间隔分布，且至少两个所述清洗盘于Y方向上的投影重叠；

驱动机构，所述驱动机构连接于所述骨架，并能够沿所述X方向推动所述骨架移动；

所述X方向垂直所述Y方向。

根据本实用新型实施例的水下机器人，至少具有如下有益效果：由于多个清洗盘沿X方向间隔分布，且至少两个清洗盘于Y方向上的投影重叠，由此，不同清洗盘在沿X方向行进时，各重叠区依次经过船舶的待清洗位置(即作业面)并对船舶进行清洗，通过水下机器人沿X方向单次行进并能够对船舶的待清洗位置进行多次清洗的方式，提高了水下机器人的工作效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述水下机器人包括安装板，所述安装板连接于所述骨架，所述清洗盘可拆卸连接于所述安装板，所述安装板包括多个安装部，所述安装部用于连接所述清洗盘。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装板连接于所述清洗面，所述安装板沿倾斜于所述X方向和所述Y方向的方向上间隔设置有多个所述安装部。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装部沿所述Y方向间隔设置以及沿所述X方向均间隔设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述水下机器人包括多个安装板，所述安装板沿所述Y方向延伸，至少一个所述清洗盘连接于其中一个所述安装板，多个所述安装板沿所述X方向间隔分布。

根据本实用新型的一些实施例，相邻的所述安装板之间的距离不小于沿所述X方向的所述清洗盘的长度或不小于所述清洗盘的直径。

根据本实用新型的一些实施例，所述水下机器人还包括多个检测器，沿所述X方向，所述检测器位于所述骨架相对的两端，并用于朝向所述作业面，以检测所述清洗面与所述作业面之间的距离。

根据本实用新型的一些实施例，所述水下机器人包括多个第二推进器和多个第三推进器，所述第二推进器连接于所述骨架，多个所述第二推进器沿所述X方向和/或Z方向间隔分布，并能够沿所述Y方向推动所述骨架移动；所述第三推进器连接于所述骨架，多个所述第三推进器沿所述X方向和/或所述Y方向间隔分布，并能够沿所述Z方向推动所述骨架移动，以使所述水下机器人能够于水中沿竖直方向和水平方向移动，所述第三推进器和所述第二推进器能够于水中调整所述水下机器人的姿态；其中，所述Z方向倾斜于所述X方向和所述Y方向共同所在的平面。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动机构包括两个第一推进器，所述水下机器人包括四个所述第三推进器、三个所述第二推进器，沿所述X方向，所述第三推进器位于所述骨架相对的两端，沿所述Y方向，所述第三推进器位于所述骨架相对的两端；沿所述Y方向，所述第一推进器位于所述骨架相对的两端，沿Z方向，所述第一推进器位于所述骨架的中心；沿所述Z方向，其中两个所述第二推进器位于所述骨架背离所述清洗盘的一端并沿所述X方向间隔分布，其中一个所述第二推进器位于所述骨架靠近所述清洗盘的一端，沿所述X方向，三个所述第二推进器位于所述骨架的中心；所述第二推进器用于驱动所述水下机器人沿所述Y方向移动，所述第三推进器用于驱动所述水下机器人沿所述Z方向移动；

其中，所述X方向、所述Y方向和所述Z方向两两垂直。

根据本实用新型的一些实施例，所述水下机器人包括至少一个浮力调节件和多个配重块，所述浮力调节件和所述配重块均可拆卸连接于所述骨架，所述浮力调节件和所述配重块能够使所述水下机器人的浮心和重心于所述X方向以及所述Y方向一致；

其中，所述水下机器人包括一个所述清洗面，或所述水下机器人包括多个所述清洗面且各所述清洗面之间的夹角大于180°且小于360°或大于0°且小于180°。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的水下机器人其中一个清洗面的俯视图；

图2为本实用新型实施例的图1中水下机器人的左视图；

图3为本实用新型实施例的图1中水下机器人的正视图；

图4为本实用新型实施例中其中一种安装板布局的示意图；

图5为本实用新型实施例中其中一种安装板布局的示意图；

图6为本实用新型实施例中其中一种安装板布局的示意图；

图7为本实用新型实施例中其中一种安装板布局的示意图。

附图标记：骨架100、清洗面110、清洗盘200、重叠区210、安装板300、安装部310、第一推进器400、第二推进器500、第三推进器600、检测器700、浮力调节件800、配重块900。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本实用新型实施例公开了一种能够清洗船舶沉浸于水中的作业面的水下机器人，参考图1-图3，水下机器人包括骨架100、多个清洗盘200和图中未示出的驱动机构，骨架100包括至少一个清洗面110(图1-图3中，示出了两个相邻的清洗面110)；清洗盘200连接于清洗面110，连接于同一清洗面110上的至少两个清洗盘200沿X方向间隔分布，且至少两个清洗盘200于Y方向上的投影重叠；驱动机构连接于骨架100，并能够沿X方向推动骨架100移动；X方向垂直Y方向。

以图1为例，将多个清洗盘200于Y方向上的投影重叠的部分记为重叠区210，未重叠的记为未重叠区，由于多个清洗盘200沿X方向间隔分布，且至少两个清洗盘200于Y方向上的投影重叠，由此，不同清洗盘200在沿X方向行进时，各重叠区210依次经过船舶的待清洗位置(即作业面)并对船舶进行清洗，通过水下机器人沿X方向单次行进并能够对船舶的待清洗位置进行多次清洗的方式，提高了水下机器人的工作效率。

进一步地，由于船舶沉浸于水中的作业面存在局部污损生物较为集中，局部污损生物较为分散的情况，因此，考虑到清洗盘200安装的数量过多而出现耗电高的情况，污损生物较为分散的区域由清洗盘200的未重叠区实施清洗即可达到清洗要求，污损生物较为集中的区域由清洗盘200的重叠区210实施清洗，通过沿X方向位于水下机器人前侧和后侧的清洗盘200依次对该区域进行清洗，实现水下机器人单向前进即可完成对该区域的清洗要求。

在一些实施例中，参考图4-图7，水下机器人包括安装板300，安装板300连接于骨架100，清洗盘200可拆卸连接于安装板300，安装板300包括多个安装部310，安装部310用于连接清洗盘200。

本实施例将安装板300与清洗盘200可拆卸连接，且安装板300上有多个安装部310的设置，使得工作人员能够根据实际情况来调整清洗盘200于清洗面110上的安装位置，以调整重叠区210的面积，从而使水下机器人在单次前进的过程中能够清洗更多的污损生物，提高了水下机器人的清洗效率。

作为安装板300连接清洗盘200的其中一种实现方式，在一些实施例中，参考图5，安装板300连接于清洗面110，安装板300沿倾斜于X方向和Y方向的方向上间隔设置有多个安装部310，当相邻的清洗盘200沿倾斜于X方向和Y方向的方向上较为靠近时，重叠区210的面积较大，当相邻的清洗盘200沿倾斜于X方向和Y方向的方向上较为远离时，重叠区210的面积较小。

作为安装板300连接清洗盘200的其中一种实现方式，在一些实施例中，参考图6，安装部310沿Y方向间隔设置以及沿X方向均间隔设置，以此设置，当沿Y方向间隔分布多个清洗盘200且沿X方向设置至少一个清洗盘200时(图6已示出)，清洗盘200的重叠区210得到扩大，进一步提高了水下机器人的清洗效率；此外，当沿Y方向设置至少一个清洗盘200且沿X方向间隔分布多个清洗盘200时(图6未示出)，沿X方向，增加了重叠区210，从而增加了重叠区210清洗的次数，提高了水下机器人的清洗效率；进一步地，当沿X方向间隔分布有多列清洗盘200时(也即沿Y方向间隔分布有多行清洗盘200，图6未示出)，重叠区210将得到进一步扩大，使得水下机器人的清洗效率得到大大的提高。

作为安装板300连接清洗盘200的其中一种实现方式，其亦能够使得连接于同一清洗面110上的至少两个清洗盘200沿X方向间隔分布，且至少两个清洗盘200于Y方向上的投影重叠。在一些实施例中，参考图4或图7，水下机器人包括多个安装板300，安装板300沿Y方向延伸，至少一个清洗盘200连接于其中一个安装板300，多个安装板300沿X方向间隔分布。

沿X方向间隔分布多个安装板300，能够减少沿X方向上安装板300对骨架100的空间占用率；由于每一安装板300均设置有多个安装部310，由此，沿Y方向，通过将多个清洗盘200安装于其中一个安装板300，且多个清洗盘200安装于另一安装板上时，重叠区210得到有效扩大，使得水下机器人的清洗效率得到大大的提高。

进一步地，在一些实施例中，参考图4和图7，相邻的安装板300之间的距离不小于沿X方向的清洗盘200的长度或不小于清洗盘200的直径。

以相邻的安装板300之间的距离不小于沿X方向的清洗盘200长度为例，参考图7，沿X方向，当位于水下机器人前侧的清洗盘200和位于水下机器人后侧清洗盘200在Y方向上的投影完全重合时，重叠区210面积达到最大，则在水下机器人单次行进的过程中，作业面被二次清洗的范围达到最大。也就是说，本实施例“相邻的安装板300之间的距离不小于沿X方向的清洗盘200长度”的设置，使得沿X方向前侧和后侧清洗盘200的安装位置互不影响，从而扩大了重叠区210的面积。

在一些实施例中，参考图2和图3，水下机器人还包括多个检测器700，沿X方向，检测器700位于骨架100相对的两端，并用于朝向作业面，以检测清洗面110与作业面之间的距离。

以图3中设置两个检测器700为例，沿X方向，当位于骨架100的前侧与作业面之间的距离较小时，检测器700发出警报，提醒工作人员及时调整水下机器人的姿态，使清洗面110尽可能地保持与作业面平行。

在一些实施例中，参考图1和图3，水下机器人包括多个第二推进器500和多个第三推进器600，第二推进器500连接于骨架100，多个第二推进器500沿X方向和/或Z方向间隔分布，并能够沿Y方向推动骨架100移动；第三推进器600连接于骨架100，多个第三推进器600沿X方向和/或Y方向间隔分布，并能够沿Z方向推动骨架100移动，以使水下机器人能够于水中沿竖直方向和水平方向移动，第三推进器600和第二推进器500能够于水中调整水下机器人的姿态；其中，Z方向倾斜于X方向和Y方向共同所在的平面。

可以理解的，水下机器人在清洗的过程中，第三推进器600能朝向清洗面110，当水下机器人从船舶水下的其中一个作业面清洗完成而需要转移至另一作业面上工作时，启动第三推进器600以为骨架100提供远离作业面的推力，在水下机器人远离该作业面后，启动第二推进器500，且第二推进器500均沿同一方向推动骨架100，使得骨架100在水中实现翻转，当骨架100翻转至清洗面110与待清洗作业面持平时，关闭第二推进器500，启动第三推进器600，使清洗面110靠近待作业面并能够对待作业面进行清洗。

可以理解的，当水下机器人在水中运动的过程中发生预期之外的翻转时，工作人员还可以通过控制各第三推进器600或各第二推进器500之间的推力差(例如其中一个第三推进器600的推力较大，其中一个第三推进器600的推力较小)使得水下机器人的姿态保持在预期状态。

在一些实施例中，参考图2，驱动机构包括两个第一推进器400，参考图1，水下机器人包括四个第三推进器600，参考图3，水下机器人还包括三个第二推进器500，沿X方向，第三推进器600位于骨架100相对的两端，沿Y方向，第三推进器600位于骨架100相对的两端；沿Y方向，第一推进器400位于骨架100相对的两端，沿Z方向，第一推进器400位于骨架100的中心；沿Z方向，其中两个第二推进器500位于骨架100背离清洗盘200的一端并沿X方向间隔分布，其中一个第二推进器500位于骨架100靠近清洗盘200的一端，沿X方向，三个第二推进器500位于骨架100的中心；第二推进器500用于驱动水下机器人沿Y方向移动，第三推进器600用于驱动水下机器人沿Z方向移动；其中，X方向、Y方向和Z方向两两垂直。

参考图1，四个第三推进器600的设置使得在水下机器人的前侧、后侧、左侧和右侧均能被第三推进器600推动，四个第三推进器600同时配合使得第三推进器600推动骨架100沿Z方向移动的过程中能够保持在平稳状态。

参考图1和图2，两个第一推进器400分布在Y方向相对的两侧，使得第一推进器400推动骨架100沿X方向移动的过程中，水下机器人的左右两侧能够保持平衡，保证水下机器人能够平稳地沿X方向进行直线运动，同时，还可以通过调整两个第一推进器400之间的推力，实现水下机器人的转向，当图2中右侧的第一推进器400的推力大于左侧的第一推进器400的推力时，水下机器人左转弯，当图2中右侧的第一推进器400的推力小于左侧的第一推进器400的推力时，水下机器人右转弯。

可以理解地，由于第一推进器400不仅能实现推动骨架100沿X方向的前进，还能控制骨架100的转向，由此，本实施例将三个第二推进器500设置于骨架100的中心，参考图1和图3，第二推进器500的设置仅需实现骨架100在Y方向的移动即可，使得水下机器人在调整姿态的过程中更平稳，而利用其中两个第二推进器500位于骨架100背离清洗盘200的一端，以沿Z方向平衡清洗盘200的重量，使水下机器人沿Z方向的中心更靠近水下机器人的中心。

进一步地，在一些实施例中，参考图2和图3，水下机器人包括至少一个浮力调节件800和多个配重块900，浮力调节件800和配重块900均可拆卸连接于骨架100，浮力调节件800和配重块900能够使水下机器人的浮心和重心于X方向以及Y方向一致；其中，水下机器人包括一个清洗面110，或水下机器人包括多个清洗面110且各清洗面110之间的夹角大于180°且小于360°或大于0°且小于180°(即多个清洗面110均不对立)。

由于水下机器人的浮心和重心在X、Y方向一致，避免水下机器人在水中进行清洗工作的过程中清洗面110发生沿Y方向或沿X方向的晃动，提高了水下机器人在水中工作的平稳性，使得工作人员能够更容易控制水下机器人在水中的运动。

具体地，以水下机器人包括一个浮力调节件800和两个配重块900为例，参考图3，浮力调节件800沿X方向位于骨架100的中心，沿X方向，两个配重块900相对浮力调节件800对称；进一步地，参考图2，在本实施例中，由于在图2中左侧还设置有一个清洗面110，由此，沿Y方向，配重块900设置于背离图2中左侧清洗面110的一侧，以此保证水下机器人沿Y方向的重心能够位于骨架100的中心。

可以理解的，根据不同密度的水质，选择合适尺寸的浮力调节件800连接于骨架上，能够使得水下机器人在Y方向和X方向上的重心和浮心的位置能够更好地被把控。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种水下机器人，能够清洗船舶沉浸于水中的作业面，其特征在于，包括，

骨架，所述骨架包括至少一个清洗面；

多个清洗盘，所述清洗盘连接于所述清洗面，连接于同一所述清洗面上的至少两个所述清洗盘沿X方向间隔分布，且至少两个所述清洗盘于Y方向上的投影重叠；

驱动机构，所述驱动机构连接于所述骨架，并能够沿所述X方向推动所述骨架移动；

所述X方向垂直所述Y方向。

2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人包括安装板，所述安装板连接于所述骨架，所述清洗盘可拆卸连接于所述安装板，所述安装板包括多个安装部，所述安装部用于连接所述清洗盘。

3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述安装板连接于所述清洗面，所述安装板沿倾斜于所述X方向和所述Y方向的方向上间隔设置有多个所述安装部。

4.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述安装部沿所述Y方向间隔设置以及沿所述X方向均间隔设置。

5.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人包括多个安装板，所述安装板沿所述Y方向延伸，至少一个所述清洗盘连接于其中一个所述安装板，多个所述安装板沿所述X方向间隔分布。

6.根据权利要求5所述的水下机器人，其特征在于，相邻的所述安装板之间的距离不小于沿所述X方向的所述清洗盘的长度或不小于所述清洗盘的直径。

7.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人还包括多个检测器，沿所述X方向，所述检测器位于所述骨架相对的两端，并用于朝向所述作业面，以检测所述清洗面与所述作业面之间的距离。

8.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人包括多个第二推进器和多个第三推进器，所述第二推进器连接于所述骨架，多个所述第二推进器沿所述X方向和/或Z方向间隔分布，并能够沿所述Y方向推动所述骨架移动；所述第三推进器连接于所述骨架，多个所述第三推进器沿所述X方向和/或所述Y方向间隔分布，并能够沿所述Z方向推动所述骨架移动，以使所述水下机器人能够于水中沿竖直方向和水平方向移动，所述第三推进器和所述第二推进器能够于水中调整所述水下机器人的姿态；其中，所述Z方向倾斜于所述X方向和所述Y方向共同所在的平面。

9.根据权利要求8所述的水下机器人，其特征在于，所述驱动机构包括两个第一推进器，所述水下机器人包括四个所述第三推进器、三个所述第二推进器，沿所述X方向，所述第三推进器位于所述骨架相对的两端，沿所述Y方向，所述第三推进器位于所述骨架相对的两端；沿所述Y方向，所述第一推进器位于所述骨架相对的两端，沿Z方向，所述第一推进器位于所述骨架的中心；沿所述Z方向，其中两个所述第二推进器位于所述骨架背离所述清洗盘的一端并沿所述X方向间隔分布，其中一个所述第二推进器位于所述骨架靠近所述清洗盘的一端，沿所述X方向，三个所述第二推进器位于所述骨架的中心；所述第二推进器用于驱动所述水下机器人沿所述Y方向移动，所述第三推进器用于驱动所述水下机器人沿所述Z方向移动；

其中，所述X方向、所述Y方向和所述Z方向两两垂直。

10.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人包括至少一个浮力调节件和多个配重块，所述浮力调节件和所述配重块均可拆卸连接于所述骨架，所述浮力调节件和所述配重块能够使所述水下机器人的浮心和重心于所述X方向以及所述Y方向一致；

其中，所述水下机器人包括一个所述清洗面，或所述水下机器人包括多个所述清洗面且各所述清洗面之间的夹角大于180°且小于360°或大于0°且小于180°。