一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人制造技术

一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，属于船底海生物清理设备领域。所述的一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，是由平台壳体、直臂装置、三角臂装置、气囊、驱动装置、清理装置、冲击装置、平台盖、CCD、缆绳接头、气缸、升降平台、防护罩、拖缆和气泵组成的。该发明专利技术的有益之处在于，该船底清理机器人通过拖缆与船上的操作者相连接，操作者可通过CCD观察机器人在水下的情况，机器人的平台壳体与直臂装置、三角臂装置通过固定与伸展形成不同的状态，从而适应机器人在船底爬行、船底越障与海生物清除运动；清理装置和冲击装置的间歇配合运动，不仅能将船底海生物的外壳给予破坏，并且能够将船底的海生物残留部分予以清除。

A Master-Slave Controlled Metamorphic Robot for Submarine Biological Cleaning

The utility model relates to a master-slave control metamorphic robot for underwater biological cleaning, which belongs to the field of underwater biological cleaning equipment. The master-slave control metamorphic robot for underwater biological cleaning is composed of platform shell, straight arm device, triangular arm device, air bag, driving device, cleaning device, impact device, platform cover, CCD, cable joint, cylinder, lifting platform, protective cover, towline and air pump. The advantage of the invention is that the bottom cleaning robot is connected with the operator on the ship by towing cable. The operator can observe the underwater condition of the robot by CCD. The platform shell of the robot is different from the straight arm device and the triangular arm device by fixing and stretching, thus adapting the robot to crawl on the bottom of the ship. Bottom obstacle surmounting and marine organism removal movement; the intermittent coordinated movement of cleaning device and impact device can not only destroy the shell of marine organisms, but also remove the residual part of marine organisms on the bottom of the ship.

【技术实现步骤摘要】
一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人
本专利技术涉及一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，具体地说是采用安装有磁铁块的三角臂装置和直臂装置，带有机器视觉进行位置检测以及采用多个电机构成的一种可清理船底海生物的主从控制式变胞机器人，属于船底海生物清理设备领域。
技术介绍
船只、舰艇在海水中航行与停泊，难以避免船底滋生海生物。由于海生物附着形成的污底大大增加了船舶阻力，不仅使船舶速度降低，并且船舶油耗增加。尽管科研人员研制了各种防污油漆以减少海生物的附着，但这种涂层寿命较低，多在几个月至三年的使用期限。为此，定期检测并清除船底海生物成为目前较为迫切的问题。目前国内外船体清洗机器人的机构形式多采用吸附方式和移动方式。目前船底清洗机器人的吸附方式较为可靠，但是移动灵活性差；移动方式运动灵活，但是吸附力小。因此，在船底海生物清理方面，迫切需要一种船底清理设备，具有吸附能力强且运动性灵活的功能，但是目前缺乏该类设备。
技术实现思路
针对上述的不足，本专利技术提供了一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，是由平台壳体、直臂装置、三角臂装置、气囊、驱动装置、清理装置、冲击装置、平台盖、CCD、缆绳接头、气缸、升降平台、防护罩、拖缆和气泵组成的，所述的四个直臂装置的一端分别与平台壳体两侧面的两端连接，直臂装置的另一端与三角臂装置的一端连接，平台壳体的另外两侧面两端分别与气囊固定连接，平台壳体的四个侧面的中间分别与四个驱动装置连接，平台壳体的顶面与平台盖底面固定连接，平台壳体底面的四周固定安装有四个CCD，平台盖顶面的四周固定安装有四个CCD，平台壳体底面中间与缆绳接头固定连接，拖缆位于机器人底部的中间，连接机内部件，并通过平台壳体底面的中孔穿出，上延至船上操作平台，所述的三个气缸一端分别与平台壳体内部中间固定连接，气缸的另一端与升降平台的底面四周固定连接，所述的气泵一端与升降平台底面的中间固定连接，气泵与两位三通电磁阀进气口通过气管连接，电磁阀的两出气口分别通过气管与两个三叉接头连接，其中一三叉接头的三个出气口分别与三个气缸的有杆腔接气口连接，另一三叉接头的三个出气口分别与三个气缸的无杆腔接气口连接，所述的三个冲击装置一端分别与升降平台顶面四周固定连接，所述的清理装置一端与升降平台顶面的中间固定连接，两个防护罩分别固定安装于平台壳体内部的两侧；所述的直臂装置是由直臂转动电机、直臂电机联轴器、直臂电机轴、直臂支架、直臂转动轴承、直臂垫片、直臂端盖、直臂转动皮带、直臂磁铁块和直臂磁铁固定片组成的，所述的直臂转动电机与直臂电机联轴器固定连接，直臂电机联轴器与直臂电机轴一端固定连接，直臂电机轴另一端通过键与直臂支架一端的中间固定连接，四个直臂转动轴承分别固定安装于直臂支架两端的两侧面，所述的四个直臂垫片分别与四个直臂转动轴承端面固定连接，四个直臂端盖分别与四个直臂垫片端面固定连接，直臂转动皮带与四个直臂转动轴承圆周面滑动连接，进而直臂转动皮带位于直臂支架的四周，所述的直臂磁铁块均匀安装于直臂转动皮带的外表面，所述的直臂磁铁固定片底面与直臂磁铁块顶面固定连接，直臂磁铁固定片的四周通过螺栓与直臂转动皮带外表面固定连接，进而直臂磁铁块与直臂转动皮带的外表面固定连接；所述的三角臂装置是由三角臂转动电机、三角臂电机联轴器、三角臂电机轴、三角臂支架、三角臂转动轴承一、三角臂垫片、三角臂端盖一、三角臂转动皮带、三角臂转动轴承二、三角臂端盖二、卷筒装置、三角臂磁铁块和三角臂磁铁固定片组成的，所述的三角臂转动电机固定安装于直臂支架一端的中间，三角臂转动电机与三角臂电机联轴器固定连接，三角臂电机联轴器与三角臂电机轴一端固定连接，三角臂电机轴另一端通过键与三角臂支架一端的中间固定连接，两个三角臂转动轴承一分别固定安装于三角臂支架尖端的两侧，三角臂转动轴承一侧面安装有三角臂垫片，三角臂垫片的一侧面固定安装有三角臂轴承端盖一，两个三角臂转动轴承二分别固定安装于三角臂支架平端一侧的两侧面，三角臂转动轴承二侧面安装有三角臂端盖二，所述的卷筒装置固定安装于三角臂支架平端的另一侧，三角臂转动皮带围绕三角臂转动轴承一、三角臂转动轴承二和卷筒装置滑动连接，进而三角臂转动皮带位于三角臂支架的四周，所述的三角臂磁铁块均匀安装于三角臂转动皮带的外表面，所述的三角臂磁铁固定片底面与三角臂磁铁块顶面固定连接，三角臂磁铁固定片的四周通过螺栓与三角臂转动皮带外表面固定连接，进而三角臂磁铁块与三角臂转动皮带的外表面固定连接；所述的卷筒装置是由卷筒转动电机、卷筒电机联轴器、卷筒电机轴和转动卷筒组成的，所述的卷筒转动电机固定安装于三角臂支架平端一侧的中间，两个卷筒电机联轴器分别固定安装于卷筒转动电机轴的两端，进而两个卷筒电机轴的一端分别与两个卷筒电机联轴器固定连接，两个卷筒电机轴的另一端分别通过键与两个转动卷筒中间固定连接，转动卷筒的外圆周面与所述的三角臂转动皮带内侧面接触连接；所述的驱动装置是由螺旋桨转动电机、螺旋桨电机联轴器、螺旋桨电机轴和驱动螺旋桨组成的，所述的四个螺旋桨转动电机两两对称固定安装于平台壳体的内部，螺旋桨转动电机伸出轴固定安装有螺旋桨电机联轴器，螺旋桨电机轴的一端与螺旋桨电机联轴器固定安装，螺旋桨电机轴的中间穿过平台壳体的通孔，进而螺旋桨电机轴的另一端与驱动螺旋桨圆周面固定连接；所述的清理装置是由刷头和清理电机组成的，所述的清理电机固定安装于升降平台顶面的中间，刷头的一端与清理电机固定连接；所述的冲击装置是由冲击块、电磁铁外壳、弹簧、固定块和隔离垫组成的，冲击块的一端与两个弹簧的一端固定连接，两个弹簧的另一端与固定块的顶面固定连接，固定块的底面与隔离垫顶面固定连接，电磁铁外壳内部顶面与冲击块底面连接，电磁铁外壳与升降平台顶面固定连接；所述的电磁铁外壳是由凸缘、空心壳、导向块和限位块组成的，所述的凸缘位于空心壳的一端，两个限位块位于空心壳另一端的两侧，两个限位块位于空心壳两个内侧面的中间；所述的直臂转动电机、三角臂转动电机、卷筒转动电机、螺旋桨转动电机、清理电机均为防水电机；所述的直臂磁铁块和三角臂磁铁块均为铷磁铁。该装置的有益之处在于：该船底清理机器人通过拖缆与船上的操作者相连接，操作者可通过CCD观察机器人在水下的情况，在螺旋桨的推动下，实现机器人的下潜；当螺旋桨的出口都朝向水底时，可实现机器人的上移；当机器人相对两侧的螺旋桨出口转动到水平位置时，可实现机器人的横向移动与转向；当机器人在运动时，螺旋桨的朝向也发生变化时，即可实现机器人的姿态变换和曲线运动，从而通过对四个螺旋桨的控制，实现船底清理机器人在水中的全方位、全姿态运动；安装在平台壳体外侧的四只气囊在机器人的工作中起到重要的作用，一方面气囊产生的浮力可平衡机器人的重量，使机器人的自重与其受到水的浮力相抵消，从而减小了螺旋桨驱动的功率；另一方面，气囊安装在平台壳体的四个角上，可有效减轻机器人与其他物体的碰撞，实现保护机器人的目的；直臂装置和三角臂装置对船底清理机器人的运动起到重要的作用，机器人的平台壳体与直臂装置、三角臂装置通过固定与伸展形成不同的状态，从而适应机器人在船底爬行、船底越障与海生物清除运动；清理装置和冲击装置的间歇配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，是由平台壳体、直臂装置、三角臂装置、气囊、驱动装置、清理装置、冲击装置、平台盖、CCD、缆绳接头、气缸、升降平台、防护罩、拖缆和气泵组成的，所述的四个直臂装置的一端分别与平台壳体两侧面的两端连接，直臂装置的另一端与三角臂装置的一端连接，平台壳体的另外两侧面两端分别与气囊固定连接，平台壳体的四个侧面的中间分别与四个驱动装置连接，平台壳体的顶面与平台盖底面固定连接，平台壳体底面的四周固定安装有四个CCD，平台盖顶面的四周固定安装有四个CCD，平台壳体底面中间与缆绳接头固定连接，拖缆位于机器人底部的中间，连接机内部件，并通过平台壳体底面的中孔穿出，上延至船上操作平台，所述的三个气缸一端分别与平台壳体内部中间固定连接，气缸的另一端与升降平台的底面四周固定连接，所述的气泵一端与升降平台底面的中间固定连接，气泵与两位三通电磁阀进气口通过气管连接，电磁阀的两出气口分别通过气管与两个三叉接头连接，其中一三叉接头的三个出气口分别与三个气缸的有杆腔接气口连接，另一三叉接头的三个出气口分别与三个气缸的无杆腔接气口连接，所述的三个冲击装置一端分别与升降平台顶面四周固定连接，所述的清理装置一端与升降平台顶面的中间固定连接，两个防护罩分别固定安装于平台壳体内部的两侧。...

【技术特征摘要】
1.一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，是由平台壳体、直臂装置、三角臂装置、气囊、驱动装置、清理装置、冲击装置、平台盖、CCD、缆绳接头、气缸、升降平台、防护罩、拖缆和气泵组成的，所述的四个直臂装置的一端分别与平台壳体两侧面的两端连接，直臂装置的另一端与三角臂装置的一端连接，平台壳体的另外两侧面两端分别与气囊固定连接，平台壳体的四个侧面的中间分别与四个驱动装置连接，平台壳体的顶面与平台盖底面固定连接，平台壳体底面的四周固定安装有四个CCD，平台盖顶面的四周固定安装有四个CCD，平台壳体底面中间与缆绳接头固定连接，拖缆位于机器人底部的中间，连接机内部件，并通过平台壳体底面的中孔穿出，上延至船上操作平台，所述的三个气缸一端分别与平台壳体内部中间固定连接，气缸的另一端与升降平台的底面四周固定连接，所述的气泵一端与升降平台底面的中间固定连接，气泵与两位三通电磁阀进气口通过气管连接，电磁阀的两出气口分别通过气管与两个三叉接头连接，其中一三叉接头的三个出气口分别与三个气缸的有杆腔接气口连接，另一三叉接头的三个出气口分别与三个气缸的无杆腔接气口连接，所述的三个冲击装置一端分别与升降平台顶面四周固定连接，所述的清理装置一端与升降平台顶面的中间固定连接，两个防护罩分别固定安装于平台壳体内部的两侧。2.根据权利要求1所述的一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，其特征在于：所述的直臂装置是由直臂转动电机、直臂电机联轴器、直臂电机轴、直臂支架、直臂转动轴承、直臂垫片、直臂端盖、直臂转动皮带、直臂磁铁块和直臂磁铁固定片组成的，所述的直臂转动电机与直臂电机联轴器固定连接，直臂电机联轴器与直臂电机轴一端固定连接，直臂电机轴另一端通过键与直臂支架一端的中间固定连接，四个直臂转动轴承分别固定安装于直臂支架两端的两侧面，所述的四个直臂垫片分别与四个直臂转动轴承端面固定连接，四个直臂端盖分别与四个直臂垫片端面固定连接，直臂转动皮带与四个直臂转动轴承圆周面滑动连接，进而直臂转动皮带位于直臂支架的四周，所述的直臂磁铁块均匀安装于直臂转动皮带的外表面，所述的直臂磁铁固定片底面与直臂磁铁块顶面固定连接，直臂磁铁固定片的四周通过螺栓与直臂转动皮带外表面固定连接，进而直臂磁铁块与直臂转动皮带的外表面固定连接。3.根据权利要求1所述的一种船底海生物清理主从控制式变胞机器人，其特征在于：所述的三角臂装置是由三角臂转动电机、三角臂电机联轴器、三角臂电机轴、三角臂支架、三角臂转动轴承一、三角臂垫片、三角臂端盖一、三角臂转动皮带、三角臂转动轴承二、三角臂端盖二、卷筒装置、三角臂磁铁块和三角臂磁铁固定片组成的，所述的三角臂转动电机固定安装于直臂支架一端的中间，三角臂转动电机与三角臂电机联轴器固定连接，三角臂电机联轴器与三角臂电机轴一端固定连接，三角臂电机轴另一端通过键与三角臂支架一端的中间固定连接，两个三角臂转动轴承一分别固定安装于三角臂支架尖端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于复生，朱宝星，梁为，严高超，祝凯旋，张华强，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37