一种轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人制造技术

本申请公开了一种轮式行走‑螺旋桨推进式水下清理机器人，包括机器人本体及水上控制设备，机器人本体包括载体框架、移动机构、电气仓、水下推进装置与清洗装置，载体框架包括第一、二框架与框架管，框架管的两端分别与第一、二框架的中心位置连接；移动机构固定于第二框架的一侧，用于带动机器人本体在水下管道上移动；水下推进装置包括多个对称设置的水平、垂直螺旋桨推进器，用于驱动机器人本体360度转动；清洗装置固定于第二框架的侧面，用于发射高压水射流；移动机构、水下推进装置与清洗装置分别与电气仓连接，电气仓通过带缆与水上控制设备连接。该机器人代替了人的清洗工作，具有运动灵活、清洗效率高、安全可靠等优点。

A Wheeled Walking-Propeller Propulsive Underwater Cleaning Robot

This application discloses a wheeled walking propeller-propelled underwater cleaning robot, which includes the body of the robot and the water control equipment. The body of the robot includes a carrier frame, a mobile mechanism, an electric warehouse, an underwater propulsion device and a cleaning device. The carrier frame includes a first and a second frame and a frame tube, and the two ends of the frame tube are connected with the center positions of the first and second frames respectively. The driving mechanism is fixed on one side of the second frame to drive the robot body to move on the underwater pipeline; the underwater propulsion device includes several symmetrically arranged horizontal and vertical propeller thrusters to drive the robot body to rotate 360 degrees; the cleaning device is fixed on the side of the second frame to launch high-pressure water jet; the moving mechanism, the underwater propulsion device and the cleaning device are respectively arranged. It is connected with the electric warehouse, and the electric warehouse is connected with the water control equipment by cable. The robot takes the place of human cleaning, and has the advantages of flexible movement, high cleaning efficiency, safety and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人
本申请涉及水下管道清理机器人
，尤其涉及一种轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人。
技术介绍
我国海上油井平台是一种由钢质管桩、导管架和甲板组成的固定式桩基导管架平台。导管架设置于海洋底部，表面通常会吸附着大量的海洋生物，附着的海洋生物增加了导管架的总重量，使平台稳定性及抗风暴能力下降。同时，海洋生物长期附着在导管架表面也加剧了海洋环境对井口平台的腐蚀，给安全生产带来巨大威胁，因此井口平台导管架需要进行定期清理。目前，油井平台导管架的清洗工作主要依赖于潜水员潜入水底，手拿水射流喷枪，采用高压水射流进行清洗。但是，人工清理的劳动强度大，清理成本高，效率低且易受天气影响，特别是在深度大、水质差等复杂环境的水域作业时，会对潜水员的生命安全产生严重的威胁。
技术实现思路
本申请提供了一种轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人，以解决目前水下管道清洗工作依赖于人工作业，具有危险性高、工作效率低、人力成本大的问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：本申请实施例公开了一种轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人，包括机器人本体及水上控制设备，其中，所述机器人本体包括载体框架、移动机构、电气仓、水下推进装置与清洗装置，所述载体框架包括第一框架、第二框架与框架管，所述框架管的两端分别与所述第一框架、所述第二框架的中心位置连接；所述移动机构固定于所述第二框架远离所述第一框架的一侧，用于带动所述机器人本体在水下管道上移动；所述水下推进装置包括多个对称设置的水平螺旋桨推进器与垂直螺旋桨推进器，通过所述水平螺旋桨推进器与所述垂直螺旋桨推进器驱动所述机器人本体360度转动；所述清洗装置固定于所述第二框架的侧面上，用于发射高压水射流；所述电气仓固定于所述第一框架的另一侧，所述移动机构、所述水下推进装置与所述清洗装置分别与所述电气仓连接，所述电气仓通过带缆与所述水上控制设备连接。可选地，所述载体框架还包括对称设置的侧板，所述侧板的上端分别与所述第一框架连接，所述侧板的下端分别与所述第二框架连接。可选地，所述移动机构包括多组对称设置的驱动轮、驱动电机与步进电机涡轮减速箱，所述驱动电机的输出轴与所述步进电机涡轮减速箱的输入端连接，所述步进电机涡轮减速箱的输出端与所述驱动轮连接；所述步进电机涡轮减速箱上设有驱动轮支架，所述移动机构通过所述驱动轮支架固定于所述第二框架上。可选地，所述水平螺旋桨推进器与所述垂直螺旋桨推进器上均设有推进器支架，所述水平螺旋桨推进器通过所述推进器支架固定于所述第二框架上，所述垂直螺旋桨推进器通过所述推进器支架固定于所述第一框架上。可选地，所述清洗装置包括驱动组件、导向组件及喷头滑块，所述导向组件的两端设有固定支架，所述导向组件通过所述固定支架固定于所述第二框架上；所述喷头滑块与所述导向组件滑动连接，所述驱动组件驱动所述喷头滑块沿所述导向组件移动。可选地，所述导向组件包括相互平行的往复丝杆与导杆，所述导杆的两端分别与所述固定支架固定连接；所述驱动组件包括电机与减速箱，所述电机的输出轴与所述减速箱的输入轴连接，所述减速箱的输出轴与所述往复丝杆连接；所述喷头滑块套设在所述导杆与所述往复丝杆上，所述往复丝杆带动所述喷头滑块沿所述导杆往复移动。可选地，所述导向组件包括相互平行的往复丝杆与导杆，所述导杆的两端分别与所述固定支架固定连接；所述驱动组件包括电机与减速箱，所述电机的输出轴与所述减速箱的输入轴连接，所述减速箱的输出轴与所述往复丝杆连接；所述喷头滑块套设在所述导杆与所述往复丝杆上，所述往复丝杆带动所述喷头滑块沿所述导杆往复移动。可选地，所述固定组件包括卡箍与固定板，所述卡箍分别卡在摄像头与照明灯上，所述卡箍通过所述固定板固定在所述框架管上。可选地，还包括浮体块，所述浮体块固定于所述第一框架远离所述第二框架的一侧，所述电气仓位于所述浮体块与所述第一框架之间。可选地，所述浮体块的中心位置处设有安装孔，所述第一框架上设有与所述安装孔对应的悬挂架，所述悬挂架穿过所述安装孔。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供的轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人包括机器人本体及水上控制设备，其中，机器人本体包括载体框架、移动机构、电气仓、水下推进装置与清洗装置，载体框架包括第一框架、第二框架与框架管，框架管的两端分别与第一框架、第二框架的中心位置连接；移动机构固定于第二框架远离第一框架的一侧，用于带动机器人本体在水下管道上移动；水下推进装置包括多个对称设置的水平螺旋桨推进器与垂直螺旋桨推进器，通过水平螺旋桨推进器与垂直螺旋桨推进器驱动机器人本体360度转动；清洗装置固定于第二框架的侧面上，用于发射高压水射流；电气仓固定于第一框架的另一侧，移动机构、水下推进装置与清洗装置分别与电气仓连接，电气仓通过带缆与水上控制设备连接。本申请提供的轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人可通过水下推进装置的水平螺旋桨推进器与垂直螺旋桨推进器进行横滚、侧滚等360度姿态调整，使水下机器人推进到油井平台导管架附近，将水下机器人压附在管道壁面上，使得移动机构与管道紧密接触，且移动机构带动机器人本体在水下管道上移动；移动的同时，清洗装置发射高压水射流，能够清洗管道一定范围内的圆弧面。该水下清理机器人能够代替人的清洗工作，具有运动灵活、清洗效率稿、安全可靠等优点。本申请提供的本申请实施例提供的一种应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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。图1为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人的工作示意图；图2为本申请实施例提供的一种螺旋桨推进式水下清洗机器人的结构示意图；图3为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人的另一方向的结构示意图；图4为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人中载体框架的结构示意图；图5为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人中移动机构的结构示意图；图6为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人中水平螺旋桨推进器的结构示意图；图7为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人中垂直螺旋桨推进器的结构示意图；图8为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人中清洗装置的结构示意图；图9为本申请实施例提供的螺旋桨推进式水下清洗机器人中观测照明系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。水下管道清洗工作是一种技术难度大又极具市场潜力的领域，目前该领域还十分依赖于潜水员潜入海底进行作业，人工作业具有危险性高、工作效率低、人力成本大等缺陷。针对现有技术缺陷，本申请提出一种水下管道清洗机器人，其能够代替人的清洗工作，具有运动灵活、清洗效率高、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮式行走‑螺旋桨推进式水下清理机器人,其特征在于，包括机器人本体及水上控制设备，其中，所述机器人本体包括载体框架、移动机构、电气仓、水下推进装置与清洗装置，所述载体框架包括第一框架、第二框架与框架管，所述框架管的两端分别与所述第一框架、所述第二框架的中心位置连接；所述移动机构固定于所述第二框架远离所述第一框架的一侧，用于带动所述机器人本体在水下管道上移动；所述水下推进装置包括多个对称设置的水平螺旋桨推进器与垂直螺旋桨推进器，通过所述水平螺旋桨推进器与所述垂直螺旋桨推进器驱动所述机器人本体360度转动；所述清洗装置固定于所述第二框架的侧面上，用于发射高压水射流；所述电气仓固定于所述第一框架的另一侧，所述移动机构、所述水下推进装置与所述清洗装置分别与所述电气仓连接，所述电气仓通过带缆与所述水上控制设备连接。

【技术特征摘要】
1.一种轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人,其特征在于，包括机器人本体及水上控制设备，其中，所述机器人本体包括载体框架、移动机构、电气仓、水下推进装置与清洗装置，所述载体框架包括第一框架、第二框架与框架管，所述框架管的两端分别与所述第一框架、所述第二框架的中心位置连接；所述移动机构固定于所述第二框架远离所述第一框架的一侧，用于带动所述机器人本体在水下管道上移动；所述水下推进装置包括多个对称设置的水平螺旋桨推进器与垂直螺旋桨推进器，通过所述水平螺旋桨推进器与所述垂直螺旋桨推进器驱动所述机器人本体360度转动；所述清洗装置固定于所述第二框架的侧面上，用于发射高压水射流；所述电气仓固定于所述第一框架的另一侧，所述移动机构、所述水下推进装置与所述清洗装置分别与所述电气仓连接，所述电气仓通过带缆与所述水上控制设备连接。2.根据权利要求1所述的轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人，其特征在于，所述载体框架还包括对称设置的侧板，所述侧板的上端分别与所述第一框架连接，所述侧板的下端分别与所述第二框架连接。3.根据权利要求1所述的轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人，其特征在于，所述移动机构包括多组对称设置的驱动轮、驱动电机与步进电机涡轮减速箱，所述驱动电机的输出轴与所述步进电机涡轮减速箱的输入端连接，所述步进电机涡轮减速箱的输出端与所述驱动轮连接；所述步进电机涡轮减速箱上设有驱动轮支架，所述移动机构通过所述驱动轮支架固定于所述第二框架上。4.根据权利要求1所述的轮式行走-螺旋桨推进式水下清理机器人，其特征在于，所述水平螺旋桨推进器与所述垂直螺旋桨推进器上均设有推进器支架，所述水平螺旋桨推进器通过所述推进器支架固定于所述第二框架上，所述垂直螺旋桨推进器通过所述推进器支架固定于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈原，潘以涛，陈伟，杜晓强，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37