一种藤壶清理机器人

1.本发明涉及船舶清洁技术领域，特别是涉及一种藤壶清理机器人。


背景技术：

2.由于船舶的船底及船侧长期处于水下，从而导致大型船只的船底会极易附着水生生物，并且当船只航速低于一定水平时，藤壶、贝类、海藻等海洋生物也会附着生长于船底、船侧等部位，而且并且难以清洁干净，因此如果不定期清理，附着的海洋生物便会越积越多，以至于大大增加航行的阻力，增加油耗，影响船舶的经济效益和节能环保，而其中特别是贝类等的海洋生物，与船身粘合度较高，硬度较大，不易清理，同时这些生物会产生酸性腐蚀物，容易对船体造成严重的腐蚀。以及大型海洋生物也会遭受同样的危害，严重时生命会受到威胁。
3.目前对船体清洁普遍使用的方案有两种，一种是作业人员进入船坞采用人工清洁的方式，利用刷子或铲子等工具将粘合附着在船底上的海洋生物去除，另一种是派遣潜水员携带清洁器械进入水下清理的方法，而前者由于船坞数量有限，导致船舶清理的成本费用高昂，并且船坞数量有限，难以满足大量船只的清洁需求，而后者对潜水员的技术要求极高，并且清洗效率低下，作业强度大，危险性高，不利于高效快捷的对船底进行清洁。对海洋生物清除寄生生物的方法也仅仅是人力操作，无论是资源因素还是环境因素，对于海洋生物保护人员都具有极大的挑战。针对上述问题，急需在原有的船舶清洁方式和海洋生物保护方式的基础上进行创新设计


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种藤壶清理机器人，以解决现有技术存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种藤壶清理机器人，包括：
6.机器人主体，所述机器人主体包括安装板和安装仓，所述安装仓固定连接在所述安装板的顶面；
7.行走机构，所述行走机构设置有四组，四组所述行走机构两两对称设置在所述安装板的底面，所述行走机构包括安装在所述安装板底面的安装组件，所述安装组件上安装有履带组件；
8.清洁机构，所述清洁机构包括设置在所述安装仓内的吸附刀清洁组件、空化射流清洁组件以及设置在所述安装板底面的尼龙刷清洁组件；
9.观测机构，所述观测机构安装在所述安装板的前端；
10.电气仓，所述电气仓安装在所述安装仓内，所述电气仓与水上控制平台电性连接，所述行走机构、所述吸附刀清洁组件、所述空化射流清洁组件、所述尼龙刷清洁组件、所述观测机构均与所述电气仓电性连接。
11.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述安装组件包括安装在所述安装板底面的
履带驱动器，所述履带驱动器上安装有驱动轮和连接支架，所述驱动轮与所述连接支架同轴设置，所述履带组件安装在所述连接支架上，所述履带组件与所述驱动轮传动配合。
12.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述履带组件包括转动连接在所述连接支架上的若干从动轮，所述从动轮驱动轮与所述从动轮之间通过磁性履带串联并传动配合。
13.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述空化射流清洁组件包括安装在所述安装仓内的加压泵和喷射枪，所述加压泵的出水端与所述喷射枪的进水端连通，所述加压泵的进水端与外界水源连通，所述喷射枪的喷射端贯穿所述安装仓伸出。
14.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述吸附刀清洁包括动力臂和安装在所述动力臂工作端的吸附刀组件，所述动力臂通过升降装置安装在所述安装仓内。
15.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述升降装置包括安装在所述安装仓内的转动件和安装在所述转动件上的伸缩件，所述动力臂安装在所述伸缩件远离所述转动件的一端。
16.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述动力臂包括万向关节，所述万向关节一端与所述伸缩件固定连接，另一端与所述吸附刀组件固定连接。
17.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述吸附刀组件包括与所述万向关节固定连接的刀盘，所述刀盘上安装有若干折叠刀片和若干折叠刀铲。
18.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述尼龙刷清洁包括连接架，所述连接架安装在所述安装板底端，所述连接架上安装有若干尼龙刷头。
19.根据本发明提供的藤壶清理机器人，所述观测机构包括安装在所述安装板上的球形摄像头和照明灯，所述球形摄像头和所述照明灯均设置有若干个。
20.本发明公开了以下技术效果：
21.本发明使用时，通过行走机构将装置吸附在船体上，通过观测机构确定装置的位置，并且确定待清除区域，通过水上控制平台电发出控制信号，通过电气仓和行走机构控制装置主体在船体上移动至工作区域，之后通过电气仓控制吸附刀清洁组件、空化射流清洁组件、尼龙刷清洁组件依次对待清除区域进行清除。
22.本发明够用于清除附着在船底及船侧的硬度强、粘合度高的海洋生物，使海洋生物的清除率有效提升，并在清洁效果好的同时避免对船体造成损坏。
23.本发明的藤壶清理机器人，代替了船舶清洁人员和海洋生物保护人员的工作，避免了高强度且高难度的清洁操作，降低了操作的危险性，提高了工作效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明藤壶清理机器人的轴测图；
26.图2为本发明藤壶清理机器人的主视图；
27.图3为本发明行走机构的结构示意图；
28.图4为本发明吸附刀清洁组件的结构示意图；
29.图5为本发明升降装置的结构示意图；
30.图6为本发明吸附刀组件的结构示意图；
31.图7为本发明尼龙刷清洁组件的结构示意图；
32.图8为本发明观测机构的结构示意图；
33.图9为本发明空化射流清洁组件的结构示意图。
34.其中，1、机器人主体；11、安装板；12、安装仓；2、行走机构；21、安装组件；22、履带组件；2101、履带驱动器；2102、驱动轮；2103、连接支架；2201、从动轮；2202、磁性履带；3、清洁机构；31、吸附刀清洁组件；32、空化射流清洁组件；33、尼龙刷清洁组件；311、动力臂；312、吸附刀组件；313、升降装置；3131、转动件；3132、伸缩件；3111、万向关节；3121、刀盘；3122、折叠刀片；3123、折叠刀铲；3201、加压泵；3202、喷射枪；3301、连接架；3302、尼龙刷头；4、观测机构；41、球形摄像头；42、照明灯。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
37.参照图1-9，本发明提供一种藤壶清理机器人，包括：
38.机器人主体1，机器人主体1包括安装板11和安装仓12，安装仓12固定连接在安装板11的顶面；
39.行走机构2，行走机构2设置有四组，四组行走机构2两两对称设置在安装板11的底面，行走机构2包括安装在安装板11底面的安装组件21，安装组件21上安装有履带组件22；
40.清洁机构3，清洁机构3包括设置在安装仓12内的吸附刀清洁组件31、空化射流清洁组件32以及设置在安装板11底面的尼龙刷清洁组件33；
41.观测机构4，观测机构4安装在安装板11的前端；
42.电气仓，电气仓安装在安装仓12内，电气仓与水上控制平台电性连接，行走机构2、吸附刀清洁组件31、空化射流清洁组件32、尼龙刷清洁组件33、观测机构4均与电气仓电性连接。
43.本发明使用时，通过行走机构2将装置吸附在船体上，通过观测机构4确定装置的位置，并且确定待清除区域，通过水上控制平台电发出控制信号，通过电气仓和行走机构2控制装置主体在船体上移动至工作区域，之后通过电气仓控制吸附刀清洁组件31、空化射流清洁组件32、尼龙刷清洁组件33依次对待清除区域进行清除。
44.进一步优化方案，安装组件21包括安装在安装板11底面的履带驱动器2101，履带驱动器2101上安装有驱动轮2102和连接支架2103，驱动轮2102与连接支架2103同轴设置，履带组件22安装在连接支架2103上，履带组件22与驱动轮2102传动配合。通过履带驱动器2101带动驱动轮2102旋转，通过驱动轮2102带动从动轮2201旋转，从而使得装置移动。
45.进一步优化方案，履带组件22包括转动连接在连接支架2103上的若干从动轮
2201，从动轮2201驱动轮2102与从动轮2201之间通过磁性履带2202串联并传动配合。磁性履带2202可以便于装置吸附在船体上，便于装置工作。
46.进一步优化方案，空化射流清洁组件32包括安装在安装仓12内的加压泵3201和喷射枪3202，加压泵3201的出水端与喷射枪3202的进水端连通，加压泵3201的进水端与外界水源连通，喷射枪3202的喷射端贯穿安装仓12伸出。通过空化射流清洁组件32可以利用水流冲洗船体上附着的海洋生物。
47.进一步优化方案，吸附刀清洁包括动力臂311和安装在动力臂311工作端的吸附刀组件312，动力臂311通过升降装置313安装在安装仓12内。
48.进一步优化方案，升降装置313包括安装在安装仓12内的转动件3131和安装在转动件3131上的伸缩件3132，动力臂311安装在伸缩件3132远离转动件3131的一端。转动组件可以选择电机带动转轴旋转，伸缩组件可以选择电动伸缩杆控制万向关节3111的高度以及伸出长度，万向关节3111可以实现装置处于不同的角度。
49.进一步优化方案，动力臂311包括万向关节3111，万向关节3111一端与伸缩件3132固定连接，另一端与吸附刀组件312固定连接。
50.进一步优化方案，吸附刀组件312包括与万向关节3111固定连接的刀盘3121，刀盘3121上安装有若干折叠刀片3122和若干折叠刀铲3123。
51.通过伸缩件3132和动力臂311配合将大拼盘送至不同的位置，之后通过折叠刀片3122和折叠刀铲3123清理船体上附着在船底及船侧的海洋生物。
52.进一步优化方案，尼龙刷清洁包括连接架3301，连接架3301安装在安装板11底端，连接架3301上安装有若干尼龙刷头3302。尼龙刷头3302用于刷洗船体上的寄生物。
53.进一步优化方案，观测机构4包括安装在安装板11上的球形摄像头41和照明灯42，球形摄像头41和照明灯42均设置有若干个。观测机构4的设置使作业人员可确定藤壶清理机器人在水下的位置，并为作业人员提供实时水下作业区域的视频影像。
54.本发明的清理机器人通过行走机构2，使装置能够为藤壶清理机器人提供充分的移动动力，以及稳固贴合在船体表面，以达到高效快捷的清理效果，还可以通过清洁机构3内设置吸附刀清洁组件31和尼龙刷清洁机构3的结构以及空化射流清洁组件32，使装置能够用于清除附着在船底及船侧的硬度强、粘合度高的海洋生物和清除寄生于大型海洋生物的贝类，使海洋生物的清除率有效提升，并在清洁效果好的同时避免对船体造成损坏和保护了海洋生物保卫人员的安全；
55.装置内设置行走机构2的结构，通过行走机构2为履带式结构，履带组件22内的磁性履带2202利用磁性吸附金属的船体上，而能够使装置牢牢吸附在船体上自由移动，行走机构2可实现藤壶清理机器人的前进、后退和左右方向翻转等动作的原理，达到装置能够便于为藤壶清理机器人提供充分的移动动力，以及稳固贴合在船体表面，以达到高效快捷的清理效果的目的；
56.清洁机构3内设置吸附刀清洁组件31、尼龙刷清洁组件33和空化射流清洁组件32的结构，通过吸附刀清洁组件31安装于机器最上端，将紧紧粘合在船体上的贝类生物铲下，再利用安装于机器下端的尼龙刷清洁组件33和安装于机器内的空化射流清洁组件32，将海藻等海洋生物高压喷射洗刷掉，利用吸附刀清洁组件31和尼龙刷清洁组件33均用于清除附着在船底及船侧的海洋生物的原理，实现装置能够用于清除附着在船底及船侧的硬度强、
粘合度高的海洋生物，使海洋生物的清除率有效提升，并在清洁效果好的同时避免对船体造成损坏。
57.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
58.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种藤壶清理机器人，其特征在于，包括：机器人主体(1)，所述机器人主体(1)包括安装板(11)和安装仓(12)，所述安装仓(12)固定连接在所述安装板(11)的顶面；行走机构(2)，所述行走机构(2)设置有四组，四组所述行走机构(2)两两对称设置在所述安装板(11)的底面，所述行走机构(2)包括安装在所述安装板(11)底面的安装组件(21)，所述安装组件(21)上安装有履带组件(22)；清洁机构(3)，所述清洁机构(3)包括设置在所述安装仓(12)内的吸附刀清洁组件(31)、空化射流清洁组件(32)以及设置在所述安装板(11)底面的尼龙刷清洁组件(33)；观测机构(4)，所述观测机构(4)安装在所述安装板(11)的前端；电气仓，所述电气仓安装在所述安装仓(12)内，所述电气仓与水上控制平台电性连接，所述行走机构(2)、所述吸附刀清洁组件(31)、所述空化射流清洁组件(32)、所述尼龙刷清洁组件(33)、所述观测机构(4)均与所述电气仓电性连接。2.根据权利要求1所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述安装组件(21)包括安装在所述安装板(11)底面的履带驱动器(2101)，所述履带驱动器(2101)上安装有驱动轮(2102)和连接支架(2103)，所述驱动轮(2102)与所述连接支架(2103)同轴设置，所述履带组件(22)安装在所述连接支架(2103)上，所述履带组件(22)与所述驱动轮(2102)传动配合。3.根据权利要求2所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述履带组件(22)包括转动连接在所述连接支架(2103)上的若干从动轮(2201)，所述从动轮(2201)驱动轮(2102)与所述从动轮(2201)之间通过磁性履带(2202)串联并传动配合。4.根据权利要求1所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述空化射流清洁组件(32)包括安装在所述安装仓(12)内的加压泵(3201)和喷射枪(3202)，所述加压泵(3201)的出水端与所述喷射枪(3202)的进水端连通，所述加压泵(3201)的进水端与外界水源连通，所述喷射枪(3202)的喷射端贯穿所述安装仓(12)伸出。5.根据权利要求1所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述吸附刀清洁包括动力臂(311)和安装在所述动力臂(311)工作端的吸附刀组件(312)，所述动力臂(311)通过升降装置(313)安装在所述安装仓(12)内。6.根据权利要求5所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述升降装置(313)包括安装在所述安装仓(12)内的转动件(3131)和安装在所述转动件(3131)上的伸缩件(3132)，所述动力臂(311)安装在所述伸缩件(3132)远离所述转动件(3131)的一端。7.根据权利要求6所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述动力臂(311)包括万向关节(3111)，所述万向关节(3111)一端与所述伸缩件(3132)固定连接，另一端与所述吸附刀组件(312)固定连接。8.根据权利要求7所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述吸附刀组件(312)包括与所述万向关节(3111)固定连接的刀盘(3121)，所述刀盘(3121)上安装有若干折叠刀片(3122)和若干折叠刀铲(3123)。9.根据权利要求1所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述尼龙刷清洁包括连接架(3301)，所述连接架(3301)安装在所述安装板(11)底端，所述连接架(3301)上安装有若干尼龙刷头(3302)。
10.根据权利要求1所述的一种藤壶清理机器人，其特征在于：所述观测机构(4)包括安装在所述安装板(11)上的球形摄像头(41)和照明灯(42)，所述球形摄像头(41)和所述照明灯(42)均设置有若干个。

技术总结
本发明公开一种藤壶清理机器人，包括：机器人主体，机器人主体包括安装板和安装仓，安装仓固定连接在安装板的顶面；行走机构，行走机构包括安装在安装板底面的安装组件，安装组件上安装有履带组件；清洁机构，清洁机构包括设置在安装仓内的吸附刀清洁组件、空化射流清洁组件以及设置在安装板底面的尼龙刷清洁组件；观测机构，观测机构安装在安装板的前端；电气仓，电气仓安装在安装仓内，电气仓与水上控制平台电性连接。本发明的藤壶清理机器人，代替了船舶清洁人员和海洋生物保护人员的工作，避免了高强度且高难度的清洁操作，降低了操作的危险性，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。


技术研发人员：袁剑平 冯晶晶 吴锦豪 黄诗德 钟健斌
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/6/26