一种清淤机器人制造技术

本申请提供一种清淤机器人，包括机架；机架两侧分别设有磁吸附式履带；履带与机架之间设有不等长双横臂式独立悬挂；独立悬挂包括相对较长的上横臂和相对较短的下横臂；上横臂和下横臂两端分别通过关节轴承连接在机架和履带上。根据本申请实施例提供的技术方案，通过设有不等长双横臂式独立悬挂和可关节轴承，为履带提供了足够的偏移角度，使得机器人在曲率变化较大的获得足够大的稳定吸附面积。

A dredging robot

【技术实现步骤摘要】
一种清淤机器人
本申请涉及机械自动化
,具体涉及一种清淤机器人。
技术介绍
船舶等在海洋环境中长时间运行，在吃水线以下船体外壳表面将形成相当厚的海生物附着层和污垢层，严重影响船舶的航行速度，增加燃料消耗成本，缩短船舶的使用寿命。可通过机器人进行水下空化射流清洗，但机器人要承载大量的管路及辅助设备，需要机器人具有可靠的吸附以及较强的负载能力。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种清淤机器人。本申请提供一种清淤机器人，包括机架；机架两侧分别设有磁吸附式履带；履带与机架之间设有不等长双横臂式独立悬挂；独立悬挂包括相对较长的上横臂和相对较短的下横臂；上横臂和下横臂两端分别通过关节轴承连接在机架和履带上。进一步的，履带包括永磁吸附单元；永磁吸附单元等距排布在两条平行的链条上，靠近两端处分别连接在链条的弯耳上。进一步的，还包括防脱机构；防脱机构包括防脱导轨；防脱导轨呈C型，开口方向相对设于靠近永磁吸附单元两端处；永磁吸附单元两端对应防脱导轨连接有相应的防脱轮。进一步的，履带顶部及四周设有薄壁金属的屏蔽罩，用于屏蔽履带形成的磁场。进一步的，还包括定位装置；定位装置包括处理器；处理器信号连接有空间姿态传感器、伺服电机驱动器和上位机；处理器配置用于周期性采集空间姿态传感器和伺服电机驱动器的运动数据，并将采集到的运动数据上传到上位机；上位机配置用于接收处理器上传的运动数据并进行三维轨迹推算和显示。进一步的，机架上还设有水下摄像头配置用于采集水下图像；上位机与水下摄像头信号连接，配置用于接收水下摄像头的图像信息并显示。进一步的，处理器还配置用于接收上位机的控制信号，控制伺服电机驱动器；伺服电机驱动器电连接着伺服电机，配置用于接收处理器的控制信号，控制伺服电机的转速。进一步的，两条履带分别通过伺服电机单独驱动；两个伺服电机位于两条履带之间，分别位于机架的前后两端。进一步的，还包括舵机驱动器；舵机驱动器信号连接着处理器，电连接着舵机，配置用于接收处理器的控制信号，控制舵机的摆动。进一步的，机架下方设有空化射流盘；履带前方设有可摆动的喷枪；喷枪与舵机连接。本申请具有的优点和积极效果是：通过设有不等长双横臂式独立悬挂和可关节轴承，为履带提供了足够的偏移角度，使得机器人在曲率变化较大的获得足够大的稳定吸附面积。根据本申请某些实施例提供的技术方案,通过设有防脱机构，与永磁吸附单元连接的防脱轮位于防脱导轨的凹槽内，防止行走过程中永磁吸附单元出现偏离甚至脱落现象；通过设有定位装置，空间姿态传感器和伺服电机编码器将数据上传到处理器，处理器对接收信号进行滤波和数据融合处理后，在上传至上位机进行三维轨迹推算，可以对清淤机器人进行精确的定位。附图说明图1为本申请实施例提供的清淤机器人的结构示意图；图2为本申请实施例提供的清淤机器人的俯视结构示意图；图3为本申请实施例提供的清淤机器人的控制原理图。图中所述文字标注表示为：100-机架；210-永磁吸附单元；220-防脱导轨；230-防脱轮；240-屏蔽罩；250-伺服电机；310-关节轴承；320-上横臂；330-下横臂；400-水下摄像头；500-空化射流盘；510-喷枪。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。请参考图1，本实施例提供一种清淤机器人，包括机架100，机架100两侧分别设有磁吸附式履带，履带与机架100之间设有不等长双横臂式独立悬挂；独立悬挂包括相对较长的上横臂320和相对较短的下横臂330，适用于外凸曲面；上横臂320和下横臂330的两端分别通过关节轴承310连接在机架100和履带上。在一优选实施例中，履带包括永磁吸附单元210，永磁吸附单元210等距排布在两条平行的链条上，永磁吸附单元210靠近两端处分别连接在链条的弯耳上。在一优选实施例中，还包括防脱机构，防脱机构包括防脱导轨220，防脱导轨220呈C型，永磁吸附单元210两端分别设有防脱导轨220，两端的防脱导轨220开口方向向内相对设置，永磁吸附单元210两端对应防脱导轨220连接有相应的防脱轮230。在一优选实施例中，履带顶部及四周设有薄壁金属的屏蔽层(240)，用于屏蔽永磁吸附单元210形成的磁场和起到防护作用。在一优选实施例中，还包括定位装置，定位装置包括处理器，处理器信号连接有空间姿态传感器、伺服电机驱动器和上位机；处理器配置用于周期性采集空间姿态传感器和伺服电机驱动器的运动数据，并将采集到的数据上传到上位机；上位机配置用于接收处理器上传的运动数据并进行三维轨迹推算和显示图像。在一优选实施例中，机架100上还设有水下摄像头400配置用于采集水下图像；上位机与水下摄像头400信号连接，配置用于接收水下摄像头400的图像信息并显示画面。在一优选实施例中，处理器还配置用于接收上位机的控制信号，根据控制信号控制伺服电机驱动器；伺服电机驱动器电连接着伺服电机250，配置用于接收伺服电机驱动器的控制信号，根据接收到的控制信号控制伺服电机250的转速。清淤机器人可根据上位机输入的指定路线进行自动行走，也可以观察水下图像，通过上位机进行手动控制行走。在一优选实施例中，两条履带分别通过单独的伺服电机250驱动，两个伺服电机分别位于两条履带之间，两个伺服电机分别位于机架100的前后两端。伺服电机的排布用于节省占用空间。在一优选实施例中，还包括舵机驱动器，舵机驱动器信号连接着处理器，电连接着舵机，配置用于接收处理器的控制信号，根据接收的控制信号控制舵机进行摆动。在一优选实施例中，机架100下方还设有空化射流盘500，履带前方设有可摆动的喷枪510，喷枪510安装在舵机上。清淤机器人携带空化射流盘500进行清理工作。工作时，位于清淤机器人左右两侧的履带行前方的喷枪510在舵机的驱动下会左右摆动，以固定的角度喷刷待清理的表面。从而清理出一定范围的能够使清淤机器人稳定吸附的区域。本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清淤机器人，其特征在于，包括机架(100)；所述机架(100)两侧分别设有磁吸附式履带；所述履带与所述机架(100)之间设有不等长双横臂式独立悬挂；所述独立悬挂包括相对较长的上横臂(320)和相对较短的下横臂(330)；所述上横臂(320)和下横臂(330)两端分别通过关节轴承(310)连接在所述机架(100)和履带上。/n

【技术特征摘要】
20190424 CN 20192056651411.一种清淤机器人，其特征在于，包括机架(100)；所述机架(100)两侧分别设有磁吸附式履带；所述履带与所述机架(100)之间设有不等长双横臂式独立悬挂；所述独立悬挂包括相对较长的上横臂(320)和相对较短的下横臂(330)；所述上横臂(320)和下横臂(330)两端分别通过关节轴承(310)连接在所述机架(100)和履带上。


2.根据权利要求1所述的清淤机器人，其特征在于，所述履带包括永磁吸附单元(210)；所述永磁吸附单元(210)等距排布在两条平行的链条上，靠近两端处分别连接在所述链条的弯耳上。


3.根据权利要求2所述的清淤机器人，其特征在于，还包括防脱机构；所述防脱机构包括防脱导轨(220)；所述防脱导轨(220)呈C型，开口方向相对设于靠近所述永磁吸附单元(210)两端处；所述永磁吸附单元(210)两端对应所述防脱导轨(220)连接有相应的防脱轮(230)。


4.根据权利要求1所述的清淤机器人，其特征在于，所述履带顶部及四周设有薄壁金属的屏蔽罩(240)，用于屏蔽所述履带形成的磁场。


5.根据权利要求1所述的清淤机器人，其特征在于，还包括定位装置；所述定位装置包括处理器；所述处理器信号连接有空间姿态传感器、伺服电机驱动器和上位机；所述处理器配...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊宇，陶友瑞，韩旭，李宁，贾肖瑜，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12