一种水下作业机器人制造技术

一种水下作业机器人，其特征在于由钻机（1）、钻机姿态变换装置（2）、浮游体（3）、切割刀（4）、切割姿态变换装置（5）、履带爬行系统（6）、主动转动铰（10）和从动转动铰（7）、吸附力弱化装置（8）和吸附器（9）组成，履带爬行系统（6）通过主动转动铰（10）和从动转动铰（7）安装在浮游体（3）下侧面方向，吸附器（9）固定在履带爬行系统（6）的外表面，吸附力弱化装置（8）与履带爬行系统（6）固定为一体，钻机1和切割刀(4)分别安装在浮游体(3)上。本实用新型专利技术具有通用性好、机动灵活且能在精确作业点进行作业的特点，能在低承压面、铁磁性表面或(和)光滑表面进行重载精确作业。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于在水下进行自主作业的装置,特别是涉及一种水下作业机器人，属于水下作业工具

技术介绍
随着对海洋开发利用的不断深入，人类所面临的水下作业日益增多，作业环境日益复杂，作业难度也日益增大。目前，水下工程作业大多由潜水员完成，随着人员价值的不断提高和作业难度的加大，水下作业机器人在科学考察、救助打捞等水下工程中显得越发重要，为扩展水下工作条件，需要进一步地提高现有水下作业装备的技术水平。水下作业机器人是通过移动平台来实现作业地点的变更并在作业地点使用不同的作业工具来完成相应的作业任务。经过对现有技术的检索发现。公开号为CN104960652A的专利技术专利申请和公开号为CN203623949U的技术专利分别公开一种水下作业机器人，该装置为浮游式移动平台并在平台上设有机械手，由于浮游过程中不好控制移动量，所以浮游式移动平台很难落在精确的作业点上，也即浮游式移动平台难以实现准确的作业点作业，另外机械手也只是可以实现通常的抓取作业，对切割、钻取等作业方式却无法实现。公开号为CN204659998U的技术专利和公开号为CN204322084U的技术专利分别公开一种水下浮游式平台，但未提及具体的作业装置。公开号为CN204322084U的技术专利公开一种由外壳和履带组成具有浮游、爬行功能的水下机器人，所述履带安装在外壳底部且履带的转动由设置在外壳上的驱动轴驱动，这种状态限制了履带的姿态变换，使水下机器人只能适应单一的作业面。公开号为CN103303449A的专利技术专利申请公开一种轮式水下作业机器人，其作业工具安装在由电机和齿轮组成的中空结机械手上，这种轮式结构对承压比低的作业面不太适应。公开号为CN103818533A的专利技术专利申请公开一种由履带式和主架固定的水下采集设备，这种结构限制了履带的姿态变换。公开号为CN202379073U的技术专利公开了一种履带安装在水下作业机器人沉浮装置两侧的水下作业机器人，这种结构导致机器人在水中浮游状态下的横向转动不灵活，机器人作业半径大，机动性受到限制。
技术实现思路
本技术的目的就在于针对现有技术存在的上述技术问题，提供一种适应复杂曲面的机动化水下机器人。本技术具有通用性好、机动灵活且能在精确作业点进行作业的特点，能在低承压面、铁磁性表面或(和)光滑表面进行重载精确作业。本技术给出的技术方案是：一种水下作业机器人，由钻机1、钻机姿态变换装置2、浮游体3、切割刀4、切割姿态变换装置5、履带爬行系统6、转动铰、吸附力弱化装置8和吸附器9组成，其特点是：履带爬行系统6通过主动转动铰10和从动转动铰7安装在浮游体3下侧面方向，吸附器9固定在履带爬行系统6的外表面（与作业面相接近的表面），吸附力弱化装置8与履带爬行系统6固定为一体，钻机1和切割刀4分别通过钻机姿态变换装置2和切割姿态变换装置5安装在浮游体3上。所述浮游体3包括控制系统301、推进系统302和探测系统303，其中控制系统301、推进系统302和探测系统303与浮游体3安装为一体。所述从动转动铰7由转动轴701、履带从动连接板702、浮游体从动连接板703组成，其中履带从动连接板702与履带爬行系统6连接为一体，浮游体从动连接板703与浮游体3连接为一体，履带从动连接板702和浮游体从动连接板703由转动轴701贯穿并组成一对转动副。所述主动转动铰10由摆动缸1001、履带主动连接板1002、浮游体主动连接板1003和键1004组成，摆动缸1001和浮游体主动连接板1003分别与浮游体3安装为一体，履带主动连接板1002与履带爬行系统6安装为一体，履带主动连接板1002、浮游体主动连接板1003由摆动缸1001的输出轴贯穿而形成一对转动副，并由键1004使摆动缸1001的扭矩传递到履带爬行系统6上。所述吸附力弱化装置8由弱化装置固定座801和弱化装置执行器802组成，其中弱化装置固定座801与履带爬行系统6固定为一体，弱化装置执行器802可以相对于弱化装置固定座801运动。所述吸附器9表面具有粘弹性且与作业面接触后会形成负压腔，吸附器9内部由磁性材料组成，与铁磁性作业面接触后能形成磁力。所述钻机1安装在钻机姿态变换装置2末端，切割刀4安装在切割姿态变换装置5末端。所述钻机姿态变换装置2和切割姿态变换装置5分别能变换钻机1和切割刀4相对于水下作业机器人的位置。与现有技术相比，本技术的有益效果是。1.作业面适应范围广。本技术提供的履带系统可根据工作面的形状自主变换姿态以适应工作面的各种曲率变化；同时，履带系统与工作面的着力点为一平面，相对于轮式系统的点接触来说，履带系统能大幅提高工作面的承压比范围，扩展了水下机器人对作业面的适用范围。2.作业点准确。本技术提供的履带表面所设置的集粘性、真空及磁力于一体的吸附器能保证它在铁磁性表面或(和)光滑表面牢固固定且作作业过程中为作业工具提供支撑力，保证作业工具准确作业，另外，本技术提供的履带能在作业面上自由移动，保证了作业点的准确性。3.机动化程度高。本技术所提供的履带置于浮游体的下侧面方向，履带的本体不会阻碍浮游体推进系统在各个方向的流场，保证了水下作业机器人在浮游过程中的机动性。4.作业能力强。可以进行重载作业。本技术提供履带表面的吸附器为作业工具提供了足够的提供支撑力，同时，本技术所提供的钻机和切割刀也保证了水下作业机器人的强作业能力。附图说明附图1是本技术水下作业机器人的三维视图。附图2是图1的左视图。附图3是图1的后视图。附图4是图1的右视图。附图5是图1的前视图。附图6是图1的底视图。附图7是图1的俯视图。附图8是本技术水下作业机器人的对直角作业面的视图。附图9是本技术水下作业机器人的对弧形作业面的视图。图中标记：1.钻机，2.钻机姿态变换装置，3.浮游体，301.控制系统，302.推进系统，303.探测系统，4.切割刀，5.切割姿态变换装置，6.履带爬行系统，7.从动转动铰，701.转动轴，702.履带从动连接板，703.浮游体从动连接板，8.吸附力弱化装置，801.弱化装置固定座，802.弱化装置执行器，9.吸附器，10.主动转动铰，1001.摆动缸，1002.履带主动连接板，1003.浮游体主动连接板，1004.键。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。如图1-图9所示，这种水下作业机器人，由钻机1、钻机姿态变换装置2、浮游体3、切割刀4、切割姿态变换装置5、履带爬行系统6、转动铰、吸附力弱化装置8和吸附器9组成，其中履带爬行系统6通过主动转动铰10和从动转动铰7安装在浮游体3下侧面方向，吸附器9固定在履带爬行系统6的外表面（与作业面相接近的表面），吸附力弱化装置8与履带爬行系统6固定为一体，钻机1和切割刀4分别通过钻机姿态变换装置2和切割姿态变换装置5安装在浮游体3上。所述浮游体3包括控制系统301、推进系统302和探测系统303，其中控制系统301、推进系统302和探测系统303与浮游体3安装为一体。所述从动转动铰7由转动轴701、履带从动连接板702、浮游体从动连接板703组成，其中履带从动连接板702与履带爬行系统6连接为一体，浮游本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下作业机器人，其特征在于: 由钻机（1）、钻机姿态变换装置（2）、浮游体（3）、切割刀（4）、切割姿态变换装置（5）、履带爬行系统（6）、主动转动铰（10）和从动转动铰（7）、吸附力弱化装置（8）和吸附器（9）组成的水下机器人在水中呈中性，其中履带爬行系统（6）通过主动转动铰（10）和从动转动铰（7）安装在浮游体（3）下侧面方向，吸附器（9）固定在履带爬行系统（6）的外表面，吸附力弱化装置（8）与履带爬行系统（6）固定为一体，钻机1和切割刀(4)分别通过钻机姿态变换装置(2)和切割姿态变换装置(5)安装在浮游体(3)上。

【技术特征摘要】
1.一种水下作业机器人，其特征在于:由钻机（1）、钻机姿态变换装置（2）、浮游体（3）、切割刀（4）、切割姿态变换装置（5）、履带爬行系统（6）、主动转动铰（10）和从动转动铰（7）、吸附力弱化装置（8）和吸附器（9）组成的水下机器人在水中呈中性，其中履带爬行系统（6）通过主动转动铰（10）和从动转动铰（7）安装在浮游体（3）下侧面方向，吸附器（9）固定在履带爬行系统（6）的外表面，吸附力弱化装置（8）与履带爬行系统（6）固定为一体，钻机1和切割刀(4)分别通过钻机姿态变换装置(2)和切割姿态变换装置(5)安装在浮游体(3)上。2.按照权利要求1所述水下作业机器人，其特征在于：所述浮游体(3)包括控制系统(301)、推进系统(302)和探测系统(303)，其中控制系统(301)、推进系统(302)和探测系统(303)与浮游体(3)安装为一体。3.按照权利要求1所述水下作业机器人，其特征在于：所述吸附器(9)表面具有粘弹性且与作业面接触后形成负压腔，吸附器(9)内部由磁性材料组成,与铁磁性作业面接触后能形成磁力。4.按照权利要求1所述水下作业机器人，其特征在于：所述钻机（1）安装在钻机姿态变换装置（2）末端，切割刀（4）安装在切割姿态变换装置（5）末端。5.按照权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩卿，
申请(专利权)人：王岩卿，
类型：新型
国别省市：辽宁;21