[發(fā)明專(zhuān)利]用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910540205.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110152918A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜赫男;韓子延;葉鵬飛;陳夢(mèng)雨;劉金鋒;李磊;周宏根;景旭文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B05B13/04
• 分類(lèi)號(hào): B05B13/04;B05B15/62;B05B15/00;B62D57/024;B63B9/00
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

1.一種用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：包括機(jī)架(1)、用于帶動(dòng)機(jī)架(1)移動(dòng)的移動(dòng)裝置(2)、用于吸附船舶外板的吸附裝置(3)、用于噴涂船舶外板的噴涂裝置(4)和用于感知周?chē)h(huán)境和確定噴涂裝置作業(yè)高度的檢測(cè)反饋裝置(5)，其中移動(dòng)裝置(2)與機(jī)架固連，吸附裝置(3)、噴涂裝置(4)和檢測(cè)反饋裝置(5)均位于機(jī)架(1)上，可隨著機(jī)架(1)一同移動(dòng)，作業(yè)時(shí)吸附裝置(3)提供吸附力吸附船舶外板，移動(dòng)裝置(2)帶動(dòng)機(jī)架(1)及其上吸附裝置(3)、噴涂裝置(4)和檢測(cè)反饋裝置(5)一同沿船舶外板移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述移動(dòng)裝置(2)包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置于機(jī)架兩側(cè)的履帶組件和位于機(jī)架上為履帶組件移動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力的氣動(dòng)馬達(dá)(201)，該氣動(dòng)馬達(dá)(201)的兩側(cè)輸出軸通過(guò)齒輪組件驅(qū)動(dòng)履帶組件移動(dòng)，通過(guò)控制氣動(dòng)馬達(dá)(201)兩側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速差控制履帶組件的直行和轉(zhuǎn)向。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述履帶組件包括平行設(shè)置的主動(dòng)軸(202)和承載軸(203)、對(duì)稱(chēng)設(shè)置在主動(dòng)軸(202)和承載軸(203)兩側(cè)的固定板(204)、穿設(shè)在主動(dòng)軸(202)和承載軸(203)上的鏈輪(205)以及嚙合于鏈輪(205)上用于傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)鏈(206)和履帶(207)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述齒輪組件包括設(shè)于氣動(dòng)馬達(dá)輸出軸上的大齒輪(208)和設(shè)于履帶組件主動(dòng)軸(202)上的小齒輪(209)，且大齒輪(208)和小齒輪(209)相互嚙合傳動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述吸附裝置(3)包括與船舶外板相距一可調(diào)間隙的永磁吸附裝置和真空吸附裝置，其中永磁吸附裝置對(duì)稱(chēng)設(shè)置于履帶組件兩側(cè)，真空吸附裝置位于機(jī)架(1)中間朝向船舶外板一側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述永磁吸附裝置包括與機(jī)架可活動(dòng)連接的永磁體架(301)和嵌入永磁體架內(nèi)的永磁體(302)，通過(guò)調(diào)節(jié)永磁體架(301)可調(diào)節(jié)永磁吸附裝置與船舶外板之間的間隙大小；永磁體(302)形成磁場(chǎng)通過(guò)間隙和船舶外板產(chǎn)生磁力線(xiàn)回路提供吸附力。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述真空吸附裝置包括真空吸附腔(303)和與船舶外板相貼合的柔性裙邊(304)，真空吸附腔(303)通過(guò)管道與外設(shè)氣缸相連接，并由氣缸提供吸附力。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述噴涂裝置(4)包括機(jī)械臂、用于支撐機(jī)械臂與機(jī)架(1)連接的支撐架(401)、用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置以及設(shè)置在機(jī)械臂上的噴槍(402)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)械臂包括兩對(duì)稱(chēng)設(shè)置的單自由度平行四邊形機(jī)構(gòu)(403)以及用于驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)(403)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸(404)，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括相互連接的步進(jìn)電機(jī)(405)和渦輪蝸桿減速機(jī)(406)，渦輪蝸桿減速機(jī)(406)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)軸(404)相連接；步進(jìn)電機(jī)(405)啟動(dòng)，渦輪蝸桿減速機(jī)(406)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸(404)驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)(403)運(yùn)動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：所述檢測(cè)反饋裝置(5)包括位于機(jī)架(1)朝向船舶外板一側(cè)上的攝像頭(501)和設(shè)于步進(jìn)電機(jī)輸出軸處的編碼器(502)，距離船舶外板高度h的計(jì)算公式為h＝l×cosα，其中l(wèi)為平行四邊形機(jī)構(gòu)中第一連桿長(zhǎng)度，β為平行四邊形機(jī)構(gòu)中第一連桿與機(jī)架平面的初始夾角，θ為編碼器讀取步進(jìn)電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度，i為渦輪蝸桿減速機(jī)的傳動(dòng)比。