[發明專利]一種水下外圓管清洗和檢測機器人

在審

• 申請號: 201811215322.2
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109229310A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 羅高生;姜哲;王彪;郭威
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63B59/10
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種水下外圓管清洗和檢測機器人，包括底盤系統(Ⅲ)、螺旋槳推進系統(Ⅴ)、重心調節機構(Ⅵ)、清洗系統(Ⅰ)、機械手(Ⅳ)、光通系統(Ⅱ)和作業檢測工具，其特征在于：所述底盤系統(Ⅲ)位于機器人的下方，用于提供穩定的操作平臺支撐和驅動機器人爬行運動；所述螺旋槳推進系統(Ⅴ)固定在底盤系統(Ⅲ)的上部，用于驅動機器人懸浮運動；所述重心調節機構(Ⅵ)位于底盤系統(Ⅲ)的下方，用于調節機器人的重心位置；所述清洗系統(Ⅰ)固定在底盤系統(Ⅲ)的前部下方，用于進行水下清洗；所述機械手(Ⅳ)固定于機器人底盤系統(Ⅲ)的前部上方，具有多個自由度，用于抓取作業檢測工具，完成對水下設施的檢測和作業；所述光通系統(Ⅱ)用于提供照明、攝像及對外通訊功能。

2.根據權利要求1所述的一種水下外圓管清洗和檢測機器人，其特征在于：所述底盤系統(Ⅲ)上設有底盤主梁(1)，底盤主梁(1)的下方設有前主驅動吸附輪(9)、后主驅動吸附輪(3)和左擺臂驅動吸附輪(5)、右擺臂驅動吸附輪(8)；前主驅動吸附輪(9)、后主驅動吸附輪(3)可以吸附導磁體材料的水下設施結構，同時提供驅動力；所述左擺臂驅動吸附輪(5)連接在左擺臂驅動吸附輪擺臂(6)的末端，左擺臂驅動吸附輪(5)、右擺臂驅動吸附輪(8)根據水下設施結構的直徑改變擺臂的擺角，做類似手臂環抱的動作，通過擺臂末端的吸附輪吸附導磁體材料的水下設施結構，同時提供驅動力；底盤主梁(1)的中間位置設有起吊蘑菇頭(15)，用于吊裝機器人。

3.根據權利要求2所述的一種水下外圓管清洗和檢測機器人，其特征在于：所述前主驅動吸附輪(9)、后主驅動吸附輪(3)和左擺臂驅動吸附輪(6)、右擺臂驅動吸附輪(8)中的吸附輪包括永磁體或者電磁體的結構。

4.根據權利要求1所述的一種水下外圓管清洗和檢測機器人，其特征在于：所述螺旋槳推進系統(Ⅴ)包括4個水平矢量布置的水平螺旋槳(4)和4個垂直布置的垂直螺旋槳(7)，水平螺旋槳(4)提供機器人沿Y軸前后和X軸左右的直線運動以及繞Z軸旋轉的運動，垂直螺旋槳(7)提供機器人沿Z軸上下直線運動以及繞Y軸和X軸旋轉的運動。

5.根據權利要求4所述的一種水下外圓管清洗和檢測機器人，其特征在于：所述4個水平矢量布置的水平螺旋槳(4)與機器人的Y軸和X軸分別成45°角布置；所述4個垂直布置的垂直螺旋槳(7)與機器人的Z軸分別成5°角布置。

6.根據權利要求4所述的一種水下外圓管清洗和檢測機器人，其特征在于：所述螺旋槳推進系統(Ⅴ)的螺旋槳包覆在第一浮力塊(16)中，所述第一浮力塊(16)固定在底盤系統(Ⅲ)上。

7.根據權利要求2所述的一種水下外圓管清洗和檢測機器人，其特征在于：所述重心調節機構(Ⅵ)掛接在底盤主梁(1)的下方，包括水下電機(20)、絲杠(21)、螺母機構(22)、第二浮力塊(23)、滑軌及支撐(24)；所述螺母機構(22)上固定第二浮力塊(23)，所述水下電機(20)用于驅動絲杠(21)和螺母機構(22)沿滑軌及支撐(24)移動，從而調節機器人的重心位置。