[发明专利]一种船体海生物清理机器人及其运动控制方法

权利要求书

1.一种船体海生物清理机器人，其特征在于，包括第一吸附装置(1)、第二吸附装置(2)、机架(3)、清理装置(4)、第一从动齿轮(5)、原动齿轮(6)、第二从动齿轮(7)、减速机构(8)和电机(9)，所述第一吸附装置(1)与所述第二从动齿轮(7)同轴连接，所述第二吸附装置(2)与所述第一从动齿轮(5)同轴连接，所述清理装置(4)两两对称布置在机架(3)上且位于所述第一吸附装置(1)和所述第二吸附装置(2)的外围，所述减速机构(8)输入端与所述电机(9)输出轴相连接，所述减速机构(8)输出端与所述原动齿轮(6)连接，所述原动齿轮(6)与所述第一从动齿轮(5)啮合，所述第一从动齿轮(5)与所述第二从动齿轮(7)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种船体海生物清理机器人，其特征在于，所述第一吸附装置(1)和所述第二吸附装置(2)采用电磁铁或吸盘方式吸附，所述第一吸附装置(1)和所述第二吸附装置(2)根据不同的旋转运动控制模式交替吸附在船体表面，即所述第一吸附装置(1)吸附时，所述第二吸附装置(2)松开，所述第二吸附装置(2)吸附时，所述第一吸附装置(1)松开。

3.根据权利要求1所述的一种船体海生物清理机器人，其特征在于，所述清理装置(4)的半径为R_c，所述清理装置(4)可以各自实现以直线运动中轴线某点为轴心的180度清理，其清理区域为外径R的圆环。

4.根据权利要求1所述的一种船体海生物清理机器人，其特征在于，所述机架(3)为圆形，其半径为R₁。

5.根据权利要求1所述的一种船体海生物清理机器人，其特征在于，所述减速机构(8)采用蜗轮蜗杆传动方式，即所述减速机构(8)输入端与所述电机(9)输出轴相连接，所述减速机构(8)输入端为蜗杆轴，所述减速机构(8)输出端与所述原动齿轮(6)连接，所述减速机构(8)输出端为蜗轮轴。

6.根据权利要求1所述的一种船体海生物清理机器人，其特征在于，所述电机(9)的旋转控制由PID控制器实现。

7.根据权利要求1所述的一种船体海生物清理机器人，其特征在于，所述电机(9)、原动齿轮(6)、第一从动齿轮(5)或第二从动齿轮(7)上安装有可以测量旋转方向的旋转编码器。

8.根据权利要求1-7任意一项权利要求所述的一种船体海生物清理机器人的运动控制方法，包括以下步骤：

S1：当船体海生物清理机器人旋转方式为第一控制模式时，第一吸附装置(1)吸附在船体表面，第二吸附装置(2)松开，电机(9)经减速装置(8)、原动齿轮(6)传递动力至第一从动齿轮(5)。

S2：由于第一吸附装置(1)吸附在船体表面，与之固连的第二从动齿轮(7)无法相对壁面旋转，因此第一从动齿轮(5)带动机架(3)绕第二从动齿轮(7)的轴线旋转。

S3：当船体海生物清理机器人旋转方式为第二控制模式时，第二吸附装置(2)吸附在船体表面，第一吸附装置(1)松开，电机(9)经减速装置(8)驱动原动齿轮(6)旋转。

S4：由于第二吸附装置(2)吸附在船体表面，与之固连的第一从动齿轮(5)无法相对壁面旋转，因此原动齿轮(6)带动机架(3)绕第一从动齿轮(5)轴线旋转。