[發明專利]一種多段履帶式水下智能清理機器人

有效

• 申請號: 201610805877.7
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN106218836B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 曲興田;張昆;吳江;郭喜蒙;周星海;程益;李昊;王豫喆;閆冠宇;周偉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B63C11/34
• 分類號: B63C11/34;B62D57/024;B25J9/18;B25J13/00;B08B1/04
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本發明涉及一種清理機器人，特別涉及一種多段履帶式水下智能清理機器人。

背景技術

當前，各種規模的水利工程、海洋平臺以及船只發展迅速，隨之產生了各類水下工程設備都附著有大量海洋生物，難以清理且嚴重影響設備工作的問題，例如PX泵房的水閘門導軌和矩形密封框長期處于海水下，長有大量海蠣子等海生物，致使水閘門無法關閉到位甚至卡住，也使其無法完全密封以致造成漏水，因此需要對導軌及密封框上的海生物等進行清理。現如今大多采用人工清理的方法，耗時較長，風險較高。隨著現代機器人的發展，水下設備的清理和檢測也正逐步實現自動化。專利201310545280.X公開了一種全向浮游爬壁水下機器人，該機器人只具備檢測功能，無法實現水下設備清理。專利201420494666.2公開了一種船底清潔機系統，該系統包括水面浮艙和清潔機，清潔機采用磁吸附，只適用于鐵質表面，使用范圍有限，同時該清潔機的整體結構也限制其運動和清理的范圍，無法完成類似于通過90度轉角等復雜運動。因此，亟需針對水閘門導軌提供合理的清理方式。

發明內容

本發明的目的是為了解決PX泵站水閘門在清理過程中使用人工操作，比較費時、費力以及危險性較大的問題而提供的一種多段履帶式水下智能清理機器人。

本發明提供的多段履帶式水下智能清理機器人包括有控制機體、執行機體、多面輥刷清理系統和單自由度清洗盤系統，其中控制機體與執行機體之間通過旋轉尾架相連接，多面輥刷清理系統設在執行機體的前端，單自由度清洗盤系統設在控制機體和執行機體之間，控制機體上設有控制系統，控制系統通過內部的單片機控制執行機體、多面輥刷清理系統和單自由度清洗盤系統的工作。

控制機體和執行機體均安設有履帶輪，履帶輪由履帶驅動電機進行驅使轉動，履帶輪外繞設有履帶，控制機體和執行機體上還設有正壓吸附系統，正壓吸附系統分別設在控制機體和執行機體的兩側，是由螺旋槳和吸附電機組成，螺旋槳與吸附電機相連接并由吸附電機控制工作，控制機體和執行機體內的底盤上部均設有浮體，控制機體和執行機體的下部設有滑槽，滑槽能夠與閘門上的角鋼相嚙合。

控制機體的頂部設有控制箱，控制系統設在控制箱內，控制箱內還設有旋轉電機，旋轉電機的輸出軸與執行機體的旋轉尾架相連接，執行機體由旋轉電機進行驅使轉動，控制箱的后端設有后置水下高清攝像頭，控制箱上還設有防水開關，控制箱的后端連接有水下電纜，通過水下電纜使控制箱內的控制系統以及各驅動電機與岸上輔助設備相連接，控制機體的后端裝配有尾燈。

執行機體的頂部設有前置水下高清攝像頭。

多面輥刷清理系統設有兩組，分別設在角鋼的左右兩側，每組均由輥刷驅動電機通過齒形帶帶動進行工作，每組的刷體均由端面輥刷、中間輥刷和角鋼輥刷組成，端面輥刷位于外側，外圓面及端面均有刷絲，用于清理導軌底面和垂直密封面；中間輥刷的外圓面設有刷絲，用于清理導軌底面；角鋼輥刷位于內側，外圓面及端面均有刷絲，用于清理導軌底面和角鋼。

單自由度清洗盤系統包括搭載尾翼、驅動臂、執行臂、永磁體和清洗盤，其中搭載尾翼安裝在旋轉尾架上，其側向垂直面開設有側邊槽，頂部水平面開設頂面槽；驅動臂固定在搭載尾翼上；執行臂在驅動臂中的電機帶動下能夠進行旋轉，其靜止和旋轉270度后的狀態分別由頂面槽和側邊槽限定，永磁體安裝在執行臂的表面，清洗盤安裝在執行臂上，通過執行臂內部的電機帶動對門楣進行清理，執行臂的頭端設有激光傳感器和中央水下高清攝像頭。