水下船壁爬行机器人制造技术

本实用新型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；本实用新型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。抗水体晃动。抗水体晃动。

【技术实现步骤摘要】
水下船壁爬行机器人


[0001]本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

[0002]在水上走私活动中，为了逃避打击，犯罪分子经常将藏有违禁品的铁皮箱用磁铁吸附在船体外板水面线以下的部位；针对这类情况，一种有效的手段是通过水下机器人对船体水面线以下的区域进行检查，但在实际操作中却存在诸多问题：
[0003]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

[0004]针对
技术介绍
中的问题，本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；
[0005]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；
[0006]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；
[0007]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。
[0008]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。
[0009]本技术的原理是：从前述方案中不难看出，本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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]本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
[0015]图1、本技术的结构示意图；
[0016]图2、机身结构示意图；
[0017]图3、行走足结构示意图；
[0018]图4、设备舱结构示意图；
[0019]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
[0020]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；
[0021]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
‑
4两端分别与顶板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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...

【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：新型
国别省市：