[發(fā)明專利]一種履帶式水下機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810154811.5
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108263572A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 曹朝陽;徐子非;宋家友;王濤
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B63B59/10
• 分類號: B63B59/10;B25J5/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種履帶式水下機器人，包括上位機和下位機，所述下位機包括機體，所述機體內設有豎直動力系統(tǒng)，所述機體的兩側上均設有水平動力系統(tǒng)，所述機體頂端上設有吸附驅動系統(tǒng)、盤刷清潔系統(tǒng)和攝像頭，所述機體的底端上設有機械手拾取系統(tǒng)，所述機體的核心艙中的單片機控制豎直動力系統(tǒng)、水平動力系統(tǒng)、吸附驅動系統(tǒng)、盤刷清潔系統(tǒng)和攝像頭，所述上位機和所述下位機通過光纖。所述上位機用于收發(fā)所述下位機傳回的數(shù)據(jù)和攝像頭拍攝的圖像，且所述上位機對所述下位機發(fā)送相應的指令。機器人對壁面適應性好、承重能力強、重心低、穩(wěn)定、速度較快、越障能力和負載能力較強、控制簡單，可以隨時撿拾海底污損物，清潔效率高。

技術領域

本發(fā)明涉及機器人領域，特別是指一種履帶式水下機器人。

背景技術

世界經(jīng)濟的繁榮帶來了遠洋運輸事業(yè)的飛速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，海運量占全球總運量的比重達80％，對世界貿(mào)易發(fā)展起著至關重要的作用，船舶是海上最主要的交通運輸工具，海水的強腐蝕性和海洋生物的強附著力，使得船體表面會附著難以清除的銹皮、銹斑和貝類、藤壺等海洋污損物。為了延長船舶的使用壽命，保證船舶的安全運行，船舶必須定期進塢進行檢驗和清刷。

現(xiàn)有的水下清理機器人的移動方式有車輪式、多足步行式和框架式。車輪式的車輪與壁面接觸面積小，維持一定的吸附力較困難；多足步行式機器人，重心比較高，動作較慢，各足的運動協(xié)調性要求較高，控制難度高，而且水阻力較大；框架式運動速度較慢，轉向能力有限。

現(xiàn)有的水下清理機器人的吸附方式有真空吸附、磁吸附和推力吸附，真空吸附的吸盤無冗長性，當壁面有凹凸或裂縫時會有泄漏，運動時磁體與壁面分離需施加很大的剝離力；磁吸附方式在運行磁體與壁面分離需施加很大的剝離力，維持吸附力需要電能且電磁鐵本身的重量很大；推力吸附方式的噪聲大、體積大。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種履帶式水下機器人，用于解決現(xiàn)有技術中對壁面適應性差、承重能力差、不穩(wěn)定、重心較高、速度較慢、越障能力弱、負載能力弱和控制復雜等問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

一種履帶式水下機器人，包括上位機和下位機，所述下位機包括機體，所述機體內設有豎直動力系統(tǒng)，所述機體的兩側上均設有水平動力系統(tǒng)，所述機體頂端上設有吸附驅動系統(tǒng)、盤刷清潔系統(tǒng)和攝像頭，所述機體的底端上設有機械手拾取系統(tǒng)，所述機體的核心艙中的單片機控制豎直動力系統(tǒng)、水平動力系統(tǒng)、吸附驅動系統(tǒng)、盤刷清潔系統(tǒng)和攝像頭，所述上位機和所述下位機通過光纖。

其中，所述機體包括下底板和上底板，所述下底板和所述上底板對稱設置2個側板之間，所述下底板的上端上設有艙體固定座，所述艙體固定座上設有核心艙。

其中，所述上位機用于收發(fā)所述下位機傳回的數(shù)據(jù)和攝像頭拍攝的圖像，且所述上位機對所述下位機發(fā)送相應的指令。

其中，2個所述側板的相對面上均設有1個所述豎直動力系統(tǒng)，所述豎直動力系統(tǒng)包括垂直固定架，所述垂直固定架分別連接側板的內側和垂直電機，所述垂直電機連接垂直螺旋槳，所述垂直螺旋槳位于垂直導流罩的內部，所述垂直導流罩設置在所述下底板的上端。

其中，2個所述側板上均設有1個所述水平動力系統(tǒng)，所述水平動力系統(tǒng)包括電機固定座，所述側板上設有電機固定座、電機保護罩和水平導流罩，水平電機分別連接所述電機固定座和水平螺旋槳，所述水平電機位于所述電機保護罩的內部，所述水平螺旋槳位于所述水平導流罩的內部。

其中，2個所述吸附驅動系統(tǒng)對稱設置在所述上底板上，所述吸附驅動系統(tǒng)包括角件，所述角件分別連接所述上底板的上端和履帶固定板，所述履帶固定板上安裝磁性履帶，所述磁性履帶內設有主動輪和從動輪，所述主動輪和所述從動輪之間設有承重輪，所述上底板上設有的直流減速電機帶動主動輪轉動，2個所述吸附驅動系統(tǒng)的從動輪通過履帶軸連接。