水下船壁爬行机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种水下船壁爬行机器人，该水下船壁爬行机器人由机身、四条行走足和设备舱组成；所述机身由顶板、底板、两块肋板和多根支撑柱组成；所述行走足由横摆驱动装置、横摆臂、竖摆驱动装置、竖摆臂、末端驱动装置、行走臂、减震器和电磁吸盘组成；所述设备舱由电子舱和两个玻璃罩组成；本发明专利技术的有益技术效果是：提出了一种水下船壁爬行机器人，该机器人尺寸较小、重量较轻，适合小型缉私艇搭载，机器人通过四个行走足移动，检查效率较高，机器人通过电磁吸盘实现吸附，能够有效抵抗水体晃动。

【技术实现步骤摘要】
水下船壁爬行机器人
本专利技术涉及一种水下作业机器人，尤其涉及一种水下船壁爬行机器人。
技术介绍
采用水下藏匿手段的走私船通常是小船，现有技术中，可在船体表面行走的机器人大多是为大型船舶的制造、检修（如除锈、喷漆等）而设计的，无法满足小船表面的行走要求，而且，为满足制造、检修作业需求，现有的行走机器人一般采用履带式行走机构，如果将其用于现场缉私，其行走机构将大大限制作业效率，此外，履带式行走机构所需的水密结构相对复杂，设计难度较大，会大幅增加机器人成本，再有，采用履带式行走机构会导致机器人体型笨重，安装回收都不方便，不便于小型缉私艇搭载；对于游弋式的水下机器人，由于检查区域靠近水面，水体受风浪影响巨大，天气恶劣时，水体会剧烈晃动，如果机器人较为轻巧，机器人的姿态根本无法控制，而如果采用大尺寸、大重量的机器人，不仅会大大增加投放、回收的难度，而且小型缉私艇根本无法搭载。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的问题，本专利技术提出了一种水下船壁爬行机器人，其创新在于：所述水下船壁爬行机器人由机身、四条行走足和设备舱组成；所述机身由顶板、底板、两块肋板和多根支撑柱组成；顶板和底板平行设置，顶板位于底板上侧；肋板的上侧边与顶板的下侧面连接，肋板的下侧边与底板的上侧面连接，两块肋板平行设置；两块肋板之间的区域形成安装腔；支撑柱设置在顶板和底板之间，支撑柱两端分别与顶板和底板连接，支撑柱位于肋板外侧，两块肋板外侧的支撑柱数量相同；所述行走足由横摆驱动装置、横摆臂、竖摆驱动装置、竖摆臂、末端驱动装置、行走臂、减震器和电磁吸盘组成；横摆驱动装置设置在顶板和底板之间，横摆驱动装置的壳体的上端与顶板下侧面连接，横摆驱动装置的壳体的下端与底板上侧面连接；四个横摆驱动装置的位置成矩形分布，两块肋板外侧各有两个横摆驱动装置；横摆驱动装置的传动部与横摆臂的内端连接，横摆驱动装置能驱动横摆臂转动，横摆臂的转动平面与顶板的上端面平行；横摆臂的外端延伸至底板外，竖摆驱动装置设置在横摆臂的外端，竖摆驱动装置的传动部与竖摆臂的内端连接，竖摆驱动装置能驱动竖摆臂转动，竖摆臂的转动平面与顶板的上端面垂直；末端驱动装置设置在竖摆臂的外端，末端驱动装置的传动部与行走臂的上端连接，末端驱动装置能驱动行走臂转动，行走臂的转动平面与顶板的上端面垂直；行走臂的下端通过减震器与电磁吸盘连接；所述横摆驱动装置、竖摆驱动装置、末端驱动装置和电磁吸盘均采用防水封装；所述设备舱由电子舱和两个玻璃罩组成；两个玻璃罩分别设置在电子舱两端，玻璃罩和电子舱的连接处采用防水封装；设备舱设置在安装腔内，设备舱的轴向与肋板轴向平行，电子舱通过U形卡箍固定在底板上。具体实施时，减震器可采用多根弹簧，减震器可使行走臂和电磁吸盘之间具备一定的柔性，使机器人对船体表面的适应性得到改善，提高通行能力。本专利技术的原理是：从前述方案中不难看出，本专利技术的水下船壁爬行机器人的结构相对简单，尤其是机器人的机身采用板式结构搭建，可以有效降低机器人的自重和制作难度，并且可以有效减小水体阻力；本专利技术的水下船壁爬行机器人采用四足行走结构，可以很好的适应小船的外壁结构，而且行走足的行走效率较高，可以有效保证检查效率，并且行走足能通过电磁吸盘吸附在船体表面，水面附近水体剧烈晃动时，机器人可以与小船保持相对静止，对于吃水较浅的小船，即使机器人在水面线处作业也不会受风浪影响。优选地，所述设备舱内设置有两台高清云台摄像机，两台高清云台摄像机分别对应两个玻璃罩。高清云台摄像机可透过玻璃罩获取到外部图像，操作人员通过图像就能发现吸附在船外壁上的物体。优选地，所述顶板的下侧面上设置有多个防水LED灯，多个防水LED灯的照射方向与玻璃罩的朝向匹配。防水LED灯能提供照明，拓展高清云台摄像机的视距。优选地，所述顶板的上侧面上设置有两个吊装把手，两个吊装把手位置对称。吊装把手用于与夹具配合，在安装和回收时，夹具通过吊装把手来搬运机器人。优选地，所述机身上的实心部位设置有减重孔；机身的平面轮廓尺寸为1500mm×1500mm，机身厚度与设备舱直径相同，顶板上与U形卡箍对应的部位设置有与U形卡箍匹配的通孔。减重孔能进一步降低机器人重量，机身厚度与设备舱直径相同可有效缩减机器人尺寸。本专利技术的有益技术效果是：提出了一种水下船壁爬行机器人，该机器人尺寸较小、重量较轻，适合小型缉私艇搭载，机器人通过四个行走足移动，检查效率较高，机器人通过电磁吸盘实现吸附，能够有效抵抗水体晃动。附图说明图1、本专利技术的结构示意图；图2、机身结构示意图；图3、行走足结构示意图；图4、设备舱结构示意图；图中各个标记所对应的名称分别为：机身1、顶板1-1、吊装把手1-11、底板1-2、肋板1-3、支撑柱1-4、行走足2、横摆驱动装置2-1、横摆臂2-2、竖摆驱动装置2-3、竖摆臂2-4、末端驱动装置2-5、行走臂2-6、减震器2-7、电磁吸盘2-8、设备舱3、电子舱3-1、玻璃罩3-2、防水LED灯4。具体实施方式一种水下船壁爬行机器人，其创新在于：所述水下船壁爬行机器人由机身1、四条行走足2和设备舱3组成；所述机身1由顶板1-1、底板1-2、两块肋板1-3和多根支撑柱1-4组成；顶板1-1和底板1-2平行设置，顶板1-1位于底板1-2上侧；肋板1-3的上侧边与顶板1-1的下侧面连接，肋板1-3的下侧边与底板1-2的上侧面连接，两块肋板1-3平行设置；两块肋板1-3之间的区域形成安装腔；支撑柱1-4设置在顶板1-1和底板1-2之间，支撑柱1-4两端分别与顶板1-1和底板1-2连接，支撑柱1-4位于肋板1-3外侧，两块肋板1-3外侧的支撑柱1-4数量相同；所述行走足2由横摆驱动装置2-1、横摆臂2-2、竖摆驱动装置2-3、竖摆臂2-4、末端驱动装置2-5、行走臂2-6、减震器2-7和电磁吸盘2-8组成；横摆驱动装置2-1设置在顶板1-1和底板1-2之间，横摆驱动装置2-1的壳体的上端与顶板1-1下侧面连接，横摆驱动装置2-1的壳体的下端与底板1-2上侧面连接；四个横摆驱动装置2-1的位置成矩形分布，两块肋板1-3外侧各有两个横摆驱动装置2-1；横摆驱动装置2-1的传动部与横摆臂2-2的内端连接，横摆驱动装置2-1能驱动横摆臂2-2转动，横摆臂2-2的转动平面与顶板1-1的上端面平行；横摆臂2-2的外端延伸至底板1-2外，竖摆驱动装置2-3设置在横摆臂2-2的外端，竖摆驱动装置2-3的传动部与竖摆臂2-4的内端连接，竖摆驱动装置2-3能驱动竖摆臂2-4转动，竖摆臂2-4的转动平面与顶板1-1的上端面垂直；末端驱动装置2-5设置在竖摆臂2-4的外端，末端驱动装置2-5的传动部与行走臂2-6的上端连接，末端驱动装置2-5能驱动行走臂2-6转动，行走臂2-6的转动平面与顶板1-1的上端面垂直；行走臂2-6的下端通过减震器2-7与电磁吸盘2-8连接；所述横摆驱动装置2-1、竖摆驱动装置2-3、末端驱动装置2-5和电磁吸盘2-8均采用防水封装；...

【技术保护点】
1.一种水下船壁爬行机器人，其特征在于：所述水下船壁爬行机器人由机身（1）、四条行走足（2）和设备舱（3）组成；/n所述机身（1）由顶板（1-1）、底板（1-2）、两块肋板（1-3）和多根支撑柱（1-4）组成；顶板（1-1）和底板（1-2）平行设置，顶板（1-1）位于底板（1-2）上侧；肋板（1-3）的上侧边与顶板（1-1）的下侧面连接，肋板（1-3）的下侧边与底板（1-2）的上侧面连接，两块肋板（1-3）平行设置；两块肋板（1-3）之间的区域形成安装腔；支撑柱（1-4）设置在顶板（1-1）和底板（1-2）之间，支撑柱（1-4）两端分别与顶板（1-1）和底板（1-2）连接，支撑柱（1-4）位于肋板（1-3）外侧，两块肋板（1-3）外侧的支撑柱（1-4）数量相同；/n所述行走足（2）由横摆驱动装置（2-1）、横摆臂（2-2）、竖摆驱动装置（2-3）、竖摆臂（2-4）、末端驱动装置（2-5）、行走臂（2-6）、减震器（2-7）和电磁吸盘（2-8）组成；横摆驱动装置（2-1）设置在顶板（1-1）和底板（1-2）之间，横摆驱动装置（2-1）的壳体的上端与顶板（1-1）下侧面连接，横摆驱动装置（2-1）的壳体的下端与底板（1-2）上侧面连接；四个横摆驱动装置（2-1）的位置成矩形分布，两块肋板（1-3）外侧各有两个横摆驱动装置（2-1）；横摆驱动装置（2-1）的传动部与横摆臂（2-2）的内端连接，横摆驱动装置（2-1）能驱动横摆臂（2-2）转动，横摆臂（2-2）的转动平面与顶板（1-1）的上端面平行；横摆臂（2-2）的外端延伸至底板（1-2）外，竖摆驱动装置（2-3）设置在横摆臂（2-2）的外端，竖摆驱动装置（2-3）的传动部与竖摆臂（2-4）的内端连接，竖摆驱动装置（2-3）能驱动竖摆臂（2-4）转动，竖摆臂（2-4）的转动平面与顶板（1-1）的上端面垂直；末端驱动装置（2-5）设置在竖摆臂（2-4）的外端，末端驱动装置（2-5）的传动部与行走臂（2-6）的上端连接，末端驱动装置（2-5）能驱动行走臂（2-6）转动，行走臂（2-6）的转动平面与顶板（1-1）的上端面垂直；行走臂（2-6）的下端通过减震器（2-7）与电磁吸盘（2-8）连接；所述横摆驱动装置（2-1）、竖摆驱动装置（2-3）、末端驱动装置（2-5）和电磁吸盘（2-8）均采用防水封装；/n所述设备舱（3）由电子舱（3-1）和两个玻璃罩（3-2）组成；两个玻璃罩（3-2）分别设置在电子舱（3-1）两端，玻璃罩（3-2）和电子舱（3-1）的连接处采用防水封装；设备舱（3）设置在安装腔内，设备舱（3）的轴向与肋板（1-3）轴向平行，电子舱（3-1）通过U形卡箍固定在底板（1-2）上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水下船壁爬行机器人，其特征在于：所述水下船壁爬行机器人由机身（1）、四条行走足（2）和设备舱（3）组成；
所述机身（1）由顶板（1-1）、底板（1-2）、两块肋板（1-3）和多根支撑柱（1-4）组成；顶板（1-1）和底板（1-2）平行设置，顶板（1-1）位于底板（1-2）上侧；肋板（1-3）的上侧边与顶板（1-1）的下侧面连接，肋板（1-3）的下侧边与底板（1-2）的上侧面连接，两块肋板（1-3）平行设置；两块肋板（1-3）之间的区域形成安装腔；支撑柱（1-4）设置在顶板（1-1）和底板（1-2）之间，支撑柱（1-4）两端分别与顶板（1-1）和底板（1-2）连接，支撑柱（1-4）位于肋板（1-3）外侧，两块肋板（1-3）外侧的支撑柱（1-4）数量相同；
所述行走足（2）由横摆驱动装置（2-1）、横摆臂（2-2）、竖摆驱动装置（2-3）、竖摆臂（2-4）、末端驱动装置（2-5）、行走臂（2-6）、减震器（2-7）和电磁吸盘（2-8）组成；横摆驱动装置（2-1）设置在顶板（1-1）和底板（1-2）之间，横摆驱动装置（2-1）的壳体的上端与顶板（1-1）下侧面连接，横摆驱动装置（2-1）的壳体的下端与底板（1-2）上侧面连接；四个横摆驱动装置（2-1）的位置成矩形分布，两块肋板（1-3）外侧各有两个横摆驱动装置（2-1）；横摆驱动装置（2-1）的传动部与横摆臂（2-2）的内端连接，横摆驱动装置（2-1）能驱动横摆臂（2-2）转动，横摆臂（2-2）的转动平面与顶板（1-1）的上端面平行；横摆臂（2-2）的外端延伸至底板（1-2）外，竖摆驱动装置（2-3）设置在横摆臂（2-2）的外端，竖摆驱动装置（2-3）的传动部与竖摆臂（2-4）的内端连接，竖摆驱动装置（2-3）能驱动竖摆臂（2-4）转动，竖摆臂（2-4）的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯森，杨启，许峰，陈俊，杨涛，
申请(专利权)人：上海交大中海龙水下防务研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31