[发明专利]一种水下超声探伤机器人

说明书

本发明公开了一种水下超声探伤机器人，包括框架模块、超声波探测模块、滚刷模块、耐压电子舱模块、运动模块、照明模块、摄像模块、浮体模块以及配重模块。其框架模块不仅安装简单，且空间布局合理，保证其余模块的正确分配与安装以及其功能的实现；其超声波探测模块弹性域度大，便于机器人与目标物的紧密贴合，结构简单、方便拆卸，便于机器人运输以及探伤模块的防护，其前端搭载超声探头结构具有一定旋转性，可在不改变机器人本体状态下来适应不同倾斜角度的目标结构物，进行超声波探测；其滚刷模块操作简单，便于船体以及水下结构物表面清洗。本发明采用开框式结构，空间配置紧凑合理，兼具滚刷清洗、水下摄像、超声探伤等多种功能。

技术领域

本发明属于无人水下航行器技术领域，特别是涉及一种用于水下船体及其他水下结构物的带缆水下超声探伤机器人。

技术背景

建设海洋强国，是中国特色社会主义事业的重要组成部分，而船舶以及水下结构物是建设海洋强国的重要组成部分，预防意外事故以及保证海洋建设设施安全性至关重要。由于海洋环境错综复杂，暗流众多，在船舶使用期船体损伤及海水腐蚀不可避免，为获取船体损伤程度，船体外检测成为一个必不可少的流程。在传统探伤检测作业中，通常需要潜水员操作，在复杂的水下环境进行作业时，工作效率及人身安全难以得到很好的保证，而水下机器人却能够摆脱这一束缚，它能代替潜水员在流场非定常、不均匀、乱流成分较多水下环境中执行某些操作。因此水下机器人日渐成为船体及其他水下结构物检测的一种重要的手段。

近年来，水下机器人发展迅速，但用于水下结构物探伤领域的为数不多。在海域复杂情况下，为了避免在贴体运动过程中由于不稳定流场所带来的冲击力对机器人本体贴合位置影响以及避免探测机构的碰撞损伤，框架机构不仅仅要有足够的强度，特殊设备还要有足够的柔性。现有水下探伤机器人灵活性低，探伤仪探测机构复杂且柔性差，紊流环境中无法保证平稳作业。

中国专利申请(申请号CN106269622B)名称为“全自动水下构建物超声探伤清洗机器人”，包括水下执行系统包括：主支架、浮桶和清洗执行器，主支架与浮桶活动连接，清洗执行器装配于主支架上。上述发明包括滚刷清洗和流体清洗2种清洗模式，主要应用于水库坝体与闸门，应用范围小，且本体结构庞大复杂，运动灵活性低。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下超声探伤机器人，能够解决现有水下探伤机器人探测机构复杂、柔性差，运动灵活性低的问题，在紊流条件下可以实现机器人平稳作业。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

本发明的一种水下超声探伤机器人，其特征在于，包括；

一框架模块，其左半部与右半部的形状相互对应、结构相同；下述各模块均安装在此框架模块上；

一超声波探测模块，固定在所述的U型铝上，用于执行超声波探测；所述的超声波探测模块，固定在所述的U型铝上，包括可压缩机构、超声波探测仪和固定件；

一滚刷模块，安装在所述的超声波探测模块上方，用于对超声波探伤模块进行超声探测前的清洗；

一耐压电子舱模块，通过耐压电子舱不锈钢卡箍配合耐压电子舱ABS底座安装于框架模块底部，属于水下超声探伤机器人核心模块，用于对其他模块进行控制；

一运动模块，包括水平螺旋桨推进器、竖直螺旋桨推进器和横向螺旋桨推进器；所述水平螺旋桨推进器与竖直螺旋桨推进器均配合推进器不锈钢卡箍、推进器ABS底座固定在框架模块上，横向螺旋桨推进器配合推进器铝合金固定架固定在框架模块上，用于水下超声探伤机器人实现六个自由度运动；

一照明模块，用于水下环境的照明，包括两个结构相同的照明装置，分别安装在框架模块的侧板的左前端和右前端；

一摄像模块，用于配合照明模块采集水下信息；