CN220465748U - 一种船舶清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶清洗机器人，包括机体，机体一侧连接有若干个水平螺旋桨推进器，机体另一侧连接有若干个竖直螺旋桨推进器和若干个高度螺旋桨推进器，机体还连接有水下摄像头；机体还连接有若干个空化清洗喷头，机体还固定连接有空化射流泵，空化清洗喷头和空化射流泵相连；水平螺旋桨推进器、竖直螺旋桨推进器、高度螺旋桨推进器、水下摄像头、空化射流泵连接有控制器。本装置操作方便，自动化程度高，清洗机器人可在控制深度的同时能够进行多方向移动，能够对船舶不同曲面均可进行清洁和抛光，有效提高了水下船体清洗的作业效率及安全性，减少了清洗成本，同时可充分保证清洗质量。

Description

一种船舶清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及船舶清洗技术领域，具体涉及一种船舶清洗机器人。

背景技术

随着海上贸易的逐步增长，被投入到航海运输行业中的船只越来越多，船舶在海洋长期航行的过程中，在其吃水线以下的船体外壳上会附着有大量的海洋生物及海洋垃圾形成的附着物，一方面，船体附着物会增加船舶航行阻力，附着物会加重船舶的重量，导致航行速度降低，航行能耗增大增加了碳排放量；另一方面，附着的生物随着船舶全球航行，会给不同海域造成生物入侵，因此船舶必须定期进行水下清洗。

目前船舶清洗方式主要通过人工方式进行，工人使用清除工具在船坞进行附着海生物清理工作，再涂保护层、油漆等，或者由潜水员携带工具设备在水下进行附着海生物的清除工作。

但是该方式还存在如下问题：工人进入水下进行清洁的过程中，一方面，由于海浪的实时变化，工人需要在克服海浪变化进行清洁作业，工人操作难度高、作业危险系数高、人工成本高、劳动强度高；

另一方面，船舶表面上的附着物分布无规律，在船体的不同区域附着物的淤积程度各不相同，工人需要根据不同工况采用不同的清洁方式进行船舶表面的清洁，进一步增加工人的操作难度、劳动强度高、且清洁效率低下。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种船舶清洗机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提出了一种船舶清洗机器人，包括机体，所述机体一侧连接有若干个水平螺旋桨推进器，所述机体另一侧连接有若干个竖直螺旋桨推进器和若干个高度螺旋桨推进器，所述机体还连接有水下摄像头；所述机体还连接有若干个空化清洗喷头，所述机体还固定连接有空化射流泵，所述空化清洗喷头和所述空化射流泵相连；所述水平螺旋桨推进器、竖直螺旋桨推进器、高度螺旋桨推进器、水下摄像头、空化射流泵连接有控制器。

优选的，所述水下摄像头设置在靠近空化清洗喷头的一侧。

优选的，所述机体还连接有清洗管，所述空化射流泵通过清洗管和所述空化清洗喷头相连通。

优选的，还包括有刮除条和滑动板，所述刮除条设置在所述滑动板和所述空化清洗喷头之间，所述滑动板连接有清理拖布。

优选的，所述刮除条和所述滑动板分别连接有独立设置的液压缸，所述液压缸另一端与所述机体铰接，所述液压缸和所述控制器相连。

优选的所述滑动板内连接有振动电机，所述振动电机和所述清理拖布相连，所述振动电机和所述控制器相连。

优选的，所述机体铰接有支撑杆，所述支撑杆另一端固定连接有侧板，所述侧板连接有可旋转的履带。

优选的，所述侧板转动连接有若干个支撑轮，所述支撑轮挂设有履带，其中一个支撑轮连接有电机，所述电机和所述侧板固定连接，所述电机与所述控制器相连。

优选的，所述履带连接有可吸附于船舶表面的永磁体。

优选的，所述刮除条和所述清理拖布均设置在靠近履带的一侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本申请设置有不同朝向的螺旋桨推进器，通过设置的竖直螺旋桨推进器、水平螺旋桨推进器和高度螺旋桨推进器，不同方向的螺旋桨推进器可使得该清洁机器人稳定吸附在船舶的表面，以及运动至船舶表面的指定位置，实现了该清洁机器人在控制深度的同时能够进行多方向移动，促使该清洁机器人达到360度全方位的姿态调整，能够对船舶不同的曲面均可进行清洁和抛光，尤其适用于对船舶螺旋桨进行清洗。

2.本实用新型通过设置有空化清洗喷头，利用空化清洗喷头和空化射流泵对海水的分子进行空化处理，进而通过空化核破裂时产生的冲击力对船体表面附着的污垢进行破坏，实现对船体表面的清洁处理，再配合刮除条可对初步清洗后的船体表面进行二次清洁，以及清理拖布可对二次处理后的船体表面进行振动式擦拭，实现了自动化清洁的效果，从而代替人工进行自动化水下清洗作业，有效提高了水下船体清洗的作业效率及安全性，减少了清洗成本，同时充分保证清洗质量。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型整体立体图一；

图2是本实用新型整体立体图二；

图3是实施例二中清洗管部分结构示意图；

图4是图3中定位杆结构侧视图。

附图标记说明:

1机体；2水下摄像头；3竖直螺旋桨推进器；4水平螺旋桨推进器；5高度螺旋桨推进器；6支撑杆；7侧板；8履带；9空化清洗喷头；10空化射流泵；11刮除条；12滑动板；13清理拖布；14液压缸；15清洗管；16连杆；17滑动座；18转轴；19定位杆；20小齿轮；21第一齿条；22第二齿条；23大齿轮；弹簧。

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。

实施例一

如图1-2所示，本实施例提出了一种船舶清洗机器人，包括机体1，机体1一侧连接有若干个水平螺旋桨推进器4，机体1另一侧连接有若干个竖直螺旋桨推进器3和若干个高度螺旋桨推进器5。

机体1还连接有水下摄像头2，水平螺旋桨推进器4前后各设置有两个，水下摄像头2设置在两个水平螺旋桨推进器4之间，竖直螺旋桨推进器3和高度螺旋桨推进器5均各设置有四个，水下摄像头2根据实际需要设置有若干个。

机体1还连接有若干个空化清洗喷头9，机体1还固定连接有空化射流泵10，空化清洗喷头9和空化射流泵10相连。利用空化清洗喷头9和空化射流泵10对海水的分子进行空化处理，进而通过空化核破裂时产生的冲击力对船体表面附着的污垢进行破坏，实现对船体表面的清洁处理。水下摄像头2设置在靠近空化清洗喷头9的一侧。

机体1还连接有清洗管15，空化射流泵10通过清洗管15和空化清洗喷头9相连通。

水平螺旋桨推进器4、竖直螺旋桨推进器3、高度螺旋桨推进器5、水下摄像头2、空化射流泵10连接有控制器，控制器可连接有显示屏，操作人员可通过显示屏对水下摄像头2拍到的画面进行实时监测，便于控制机器人在水域运动。

控制器采用stm32单片机，stm32单片机的芯片安装在机体1的内部电路板，控制器通过水密缆连接与各个电器件相连接，从而实现控制器控制各个部分工作。

不同方向的螺旋桨推进器可使得该清洁机器人稳定吸附在船舶的表面以及运动至船舶表面的指定位置，实现了该清洁机器人在控制深度的同时能够进行多方向移动，促使该清洁机器人达到360度全方位的姿态调整，能够对不同曲面进行清洁和抛光，尤其适用于对船舶螺旋奖进行清洗。

还包括有刮除条11和滑动板12，刮除条11设置在滑动板12和空化清洗喷头9之间，滑动板12连接有清理拖布13。

刮除条11和滑动板12分别连接有独立设置的液压缸14，液压缸14另一端与机体1铰接，滑动板12内连接有振动电机，振动电机和清理拖布13相连，振动电机和液压缸14均与控制器相连。

振动电机带动持续抖动的清理拖布13对船舶的表面进行第三次清洁，从而保证了清洁效果。

由于液压缸14与机体1之间为铰接，所以船舶表面为曲面时，机体1与刮除条11之间会在液压缸14的带动下形成一定的角度，从而保证了刮除条11能够有效贴合在船舶的表面。

再配合刮除条11可对初步清洗后的船体表面进行二次清洁，以及清理拖布13可对二次处理后的船体表面进行振动式擦拭，实现了自动化清洁的效果，从而代替人工进行自动化水下清洗作业，有效提高了水下船体清洗的作业效率及安全性，减少了清洗成本，同时充分保证清洗质量。

机体1铰接有支撑杆6，支撑杆6另一端固定连接有侧板7，侧板7连接有可旋转的履带8，履带8连接有用于驱动履带8旋转的电机，电机与控制器相连。

侧板7转动连接有若干个支撑轮，支撑轮挂设有履带8，其中一个支撑轮连接有电机，电机和侧板7固定连接，电机与控制器相连。

机体1与履带8之间会在支撑杆6的带动下形成一定的角度，从而保证了履带8能够有效贴合在船舶的表面。

其中支撑杆6和机体1之间与液压缸14和机体1之间可转动的角度均有限，该角度具体可为-30°-30°。

履带8连接有可吸附于船舶表面的永磁体。由于履带8的的内部设置有永磁体，所以当履带8移动时，永磁体也跟随履带8移动，从而实现机器人本体在运动的同时吸附在船舶表面。

实施例二

参考附图3-4，其它结构同实施例一相同，不同之处在于，在本实施例中考虑由于船舶的表面为曲面，当遇到较大倾斜程度的曲面时，会导致空化清洗喷头9和船舶的表面之间的距离过近，同时由于船舶表面此时为曲面，空化清洗喷头9和船舶的表面产生夹角，不利于高压射流的喷出，影响清洁效率。

因此，机体1滑动连接有定位杆19，定位杆19通过弹簧与机体1相连，弹簧套设在定位杆19上，弹簧一端和定位杆19相连，弹簧的另一端和机体1相连，其中弹簧位于机体1内，弹簧的弹力足够大且足够合适，从而使定位杆19可伸出机体1足够的长度。

定位杆19转动连接有清洗管15，清洗管15可绕定位杆19自由转动，空化射流泵10通过可伸缩软管和清洗管15相连通，清洗管15和空化清洗喷头9相连通，当清洗管15转动时，可伸缩软管可发生对应的形变。

定位杆19内开设有滑槽，滑槽内滑动连接有滑动座17，滑动座17铰接有连杆16，连杆16另一端与清洗管15铰接，滑动座17可沿定位杆19长度方向移动，滑动座17移动时，可通过连杆16带动清洗管15绕定位杆19转动。

其中定位杆19伸出机体1的一端可转动连接有滚轮，滚轮和船舶的表面相接触，当遇到船舶的表面为曲线时，可带动定位杆19移动，此时定位杆19可向靠近机体1的方向移动，此时弹簧被压缩，从而使滚轮始终沿船舶的表面移动。

机体1转动连接有转轴18，转轴18的两端通过轴承和机体1转动连接，转轴18位于机体1内，转轴18上固定套设有小齿轮20和大齿轮23，转轴18设置在定位杆19一侧。

定位杆19固定连接有第一齿条21，第一齿条21和小齿轮20相啮合，滑动座17固定连接有第二齿条22，第二齿条22与大齿轮23相啮合。

当定位杆19移动时，可通过第一齿条21带动小齿轮20转动，进而带动转轴18转动，转轴18带动大齿轮23转动，大齿轮23可通过第二齿条22带动滑动座17移动。

由于大齿轮23和小齿轮20的直径不同，因此滑动座17会和定位杆17之间发生相对滑动，滑动座17可通过连杆16带动清洗管15转动，使空化清洗喷头9的朝向改变，从而更加贴合船舶的曲面表面，根据曲面的程度不同，清洗管15转动不同的角度，且在定位杆19的作用下，空化清洗喷头9与船舶表面始终保持合适的距离，便于对船舶表面的附着物进行清洁。

一种船舶清洗机器人的使用方法，采用上述的一种船舶清洗机器人，包括以下步骤：

S1:在使用时，将清洗机器人放入水域中，通过控制器控制高度螺旋桨推进器5工作，使机体1逐渐下潜而后启动水平螺旋桨推进器4，实现清洗机器人前进，后退，左转右转，原地左转，原地右转，左平移，右平移等功能；

S2：之后关闭一侧的高度螺旋桨推进器5，使机体1逐渐由水平转变为垂直状态，而后启动竖直螺旋桨推进器3，使机体1逐渐贴近船舶表面，而后通过控制器控制履带8工作，使履带8在船舶表面移动，在永磁体的作用下，使机体1在运动的同时吸附在船舶表面；

S3：通过控制器控制空化射流泵10工作，将含有大量空气泡的高压射流通过清洗管15传输至空化清洗喷头9中，空化清洗喷头9将含有大量空气泡的高压射流喷射至船舶表面，在空化作用下形成的空气泡接触船舱表面后发生破裂，产生大量具有强大冲击力的微射流，实现船舶表面附着物的清洁工作；

S4：随后通过控制器控制液压缸14工作，使得液压缸14带动刮除条11进行位移，当船舶表面为曲面时，机体1与刮除条11之间会在液压缸14的带动下形成夹角，从而使刮除条11贴合在船舶表面，进行船舶表面的刮除工作，在刮除工作完成后，通过控制器启动滑动板12内部的振动电机，振动电机带动持续抖动的清理拖布13对船舶的表面进行清洁；

S5：随着清洁工作的进行，当遇到船舶表面为曲面时，定位杆19和船舶表面相接触，此时带动定位杆19向靠近机体1的方向移动，定位杆19通过第一齿条21带动小齿轮20转动，进而带动转轴18转动；

S6：转轴18带动大齿轮23转动，大齿轮23通过第二齿条22带动滑动座17移动，滑动座17通过连杆16带动清洗管15转动，从而带动空化清洗喷头9转动，从而便于船舶表面为曲面时的清洁工作。

需要说明的是，通过设置的竖直螺旋桨推进器3、水平螺旋桨推进器4和高度螺旋桨推进器5，不同方向的螺旋桨推进器可使得该清洁机器人稳定吸附在船舶的表面，以及运动至船舶表面的指定位置，实现了该清洁机器人在控制深度的同时能够进行多方向移动，促使该清洁机器人达到360度全方位的姿态调整，能够对船舶不同的曲面均可进行清洁和抛光，尤其适用于对船舶螺旋桨进行清洗。

另外，利用空化清洗喷头9和空化射流泵10对海水的分子进行空化处理，进而通过空化核破裂时产生的冲击力对船体表面附着的污垢进行破坏，实现对船体表面的清洁处理，再配合刮除条11可对初步清洗后的船体表面进行二次清洁，以及清理拖布13可对二次处理后的船体表面进行振动式擦拭，实现了自动化清洁的效果，从而代替人工进行自动化水下清洗作业，有效提高了水下船体清洗的作业效率及安全性，减少了清洗成本，同时充分保证清洗质量。

另外，定位杆19和船舶表面相接触后，根据船舶表面不同的曲面程度，可带动定位杆19移动不同的距离，进而可带动空化清洗喷头9始终与船舶表面保持有合适的距离，提高空化清洗喷头9的工作效率，同时通过设置的齿轮齿条结构，可使滑动座17移动的长度大于定位杆19移动的长度，滑动座17可通过连杆16带动清洗管15转动，从而使空化清洗喷头9始终与船舶表面处于合适的角度，利于清洗工作的进行，实现船舶表面附着物的清洁工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种船舶清洗机器人，包括机体(1)，其特征在于，所述机体(1)一侧连接有若干个水平螺旋桨推进器(4)，所述机体(1)另一侧连接有若干个竖直螺旋桨推进器(3)和若干个高度螺旋桨推进器(5)，所述机体(1)还连接有水下摄像头(2)；所述机体(1)还连接有若干个空化清洗喷头(9)，所述机体(1)还固定连接有空化射流泵(10)，所述空化清洗喷头(9)和所述空化射流泵(10)相连；所述水平螺旋桨推进器(4)、竖直螺旋桨推进器(3)、高度螺旋桨推进器(5)、水下摄像头(2)、空化射流泵(10)连接有控制器。

2.根据权利要求1所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述水下摄像头(2)设置在靠近空化清洗喷头(9)的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述机体(1)还连接有清洗管(15)，所述空化射流泵(10)通过清洗管(15)和所述空化清洗喷头(9)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，还包括有刮除条(11)和滑动板(12)，所述刮除条(11)设置在所述滑动板(12)和所述空化清洗喷头(9)之间，所述滑动板(12)连接有清理拖布(13)。

5.根据权利要求4所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述刮除条(11)和所述滑动板(12)分别连接有独立设置的液压缸(14)，所述液压缸(14)另一端与所述机体(1)铰接，所述液压缸(14)和所述控制器相连。

6.根据权利要求4所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述滑动板(12)内连接有振动电机，所述振动电机和所述清理拖布(13)相连，所述振动电机和所述控制器相连。

7.根据权利要求4所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述机体(1)铰接有支撑杆(6)，所述支撑杆(6)另一端固定连接有侧板(7)，所述侧板(7)连接有可旋转的履带(8)。

8.根据权利要求7所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述侧板(7)转动连接有若干个支撑轮，所述支撑轮挂设有履带(8)，其中一个支撑轮连接有电机，所述电机和所述侧板(7)固定连接，所述电机与所述控制器相连。

9.根据权利要求7所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述履带(8)连接有可吸附于船舶表面的永磁体。

10.根据权利要求7所述的一种船舶清洗机器人，其特征在于，所述刮除条(11)和所述清理拖布(13)均设置在靠近履带(8)的一侧。