[实用新型]一种船舶舰艇壁面爬壁清洁机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机械领域，尤其涉及一种船舶舰艇壁面爬壁清洁机器人。

背景技术

传统的清洁机器方式都存在不同程度的问题。人工清洁耗时耗力，且清洁人员工作条件较差，不符合当今社会的自动化趋势；化学方法清洁容易导致较大的海洋生态环境污染，高压水射的方法清洁效果有限并且耗费较大的能量，而传统机器人单刷清洁在工作中随表面会产生振动，受表面条件所限。现代清洁船舶机器人清洁方式主要在国外有比较好的发展。

美国航空航天局和加州理工学院喷气推进实验室(NASA-JPL)研制了用于搭载船舶除锈清洗器的爬壁机器人M系列，但是此类机器人采用的永磁吸附如果在工作过程中退磁或者遇到非铁磁质表面会出现无法吸附的状况，同时吸附力受磁状况影响较大。采用高压水枪喷射导致工作载荷较大，同时影响吸附效果。

NASA-JPL联合卡耐基—梅隆大学机器人研究所研制了M3500类型机器人采用的钛合金和其他复合材料，以及关节状的适应机构，具有综合的优异的清洁效果，机械结构较为复杂同时材料成本较高。

Flow公司研制了Hydro-Cat和Hydro-Crawler。Hydro-Cat机器人采用的真空吸附结构导致吸附难度大，并且依赖船体曲面形状，以避免真空条件招致破坏。履带行走而缺乏自适应机构会导致行走吸附不可靠。

法国Cybernetix公司研制了Octopus机器人依旧采用的永磁吸附结构，同样有可能因退磁导致吸附不可靠。轮式行走方式越障性好，但是行走可靠性低。

西班牙卡塔赫纳科技大学DSIE研究室Iborra教授等研制了一种轨道式悬臂搭载爬壁除锈机器人EFTCOR。EFTCOR由于需要搭接轨道，并且只能清洁侧面较大平面，具有一定的局限性。

中国科学院沈阳自动化研究所王洪光等研制成功了多种爬壁机器人。研制了一种新式轮足复合式爬壁机器人，对行走研究较为深入，但是研究条件并非为水下状况，并且也不是用于清洁的机器人。

大连海事大学衣正尧等研制了两代用于搭载船舶除锈清洗器的爬壁机器人缺少自适应结构，同时采用的单清洁刷结构，导致工作时不平稳，容易出现振动噪声等问题。

综上所述，目前的爬壁清洁机器人研究主要采用永磁或电磁吸附，并因而导致会因为消磁所致的吸附不可靠。同时缺乏对自适应结构的设计,现有的履带不能适应较大曲率船的体表面,其清洁结构也不能适应船身曲面的结构。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种船舶舰艇壁面爬壁清洁机器人。本实用新型能够使得承重轮和履带板紧贴在船舶壁面保证永磁铁的吸附效果，保证履带机构的吸附可靠性和行驶安全性，可以适应船舶上各种壁面；克服了单一永磁吸附越障受限，材料限制等影响；清洁面积大，受力均匀，承载能力强，强度较高，可以很好的达到平衡状况，提高了的清洁效率。

为达到上述技术效果，本实用新型的技术方案是：

一种船舶舰艇壁面爬壁清洁机器人，包括车架，所述车架上安装有行走自适应机构、清洁机构和推力吸附机构。

进一步的改进，所述行走自适应机构包括履带，履带套设在驱动轮和张紧轮上；所述张紧轮连接有伸缩调节机构；驱动轮和张紧轮之间安装有自适机构；所述自适机构包括弹簧，弹簧一端连接车架，另一端连接上支撑板，支撑板通过转轴与车架轴接；支撑板通过舵机连接有下支撑板，下支撑板连接有承重轮；

弹簧为上支撑板提供预紧力从而使得上支撑板绕转轴转动进而带动承重轮转动，使得承重轮贴合支撑履带；遇到凹陷时，伸缩调节机构带动张紧轮后移，同时，舵机带动下支撑板转动，从而实现与船体凹陷处的紧密贴合；遇到凸起时，舵机带动下支撑板反向转动，使得履带与保持与凸起处的紧密贴合；在船体的平整之处，伸缩调节机构带动张紧轮后移前移，同时舵机带动下支撑板回复原位。

进一步的改进，所述伸缩调节机构为液压油缸；所述车架上固定有与上支撑板配合的限位销；限位销用于防止上支撑板向下转动影响下支撑板转动的地形适应功能，保留了遇到障碍时弹簧的减震功能；上支撑板上成形有与限位销配合的弧形槽。

进一步的改进，所述车架上还安装有与履带配合的托链轮

进一步的改进，所述履带的履带链板通过永磁铁支撑架固定有永磁铁；所述下支撑板通过第一轴承连接承重轮，承重轮上固定有承重轮端盖；所述转轴外套设有第二轴承；驱动轮连接有驱动轮电机；清洁机构连接有清洁机构电机。

进一步的改进，所述自适机构不少于两个。