本实用新型专利技术公开了一种钢制船体探测吸附机器蛇，属于油舱清污领域，一种钢制船体探测吸附机器蛇，包括机器蛇主体，机器蛇主体尾端固定安装有ARM主控板，机器蛇主体固定连接有控制板，控制板内安装有锂电池，机器蛇主体外端套设有亚克力套环，机器蛇主体内安装有弯曲传感器、PVC薄片和永磁体，弯曲传感器位于PVC薄片上侧，PVC薄片位于永磁体上侧，机器蛇主体设有两个气腔，气腔关于PVC薄片对称分布，亚克力套环外端插设有气管，气管与气腔相连通，机器蛇主体下端固定连接有多个均匀分布的单向移动底盘，可以实现通过对传统磁吸附爬壁机器人原理的学习，将软体机器蛇和永磁体的结合使用，加强机器蛇在作业过程中对舱壁的吸附和移动效果。动效果。动效果。
【技术实现步骤摘要】
一种钢制船体探测吸附机器蛇
[0001]本技术涉及油舱清污领域，更具体地说，涉及一种钢制船体探测吸附机器蛇。
技术介绍
[0002]目前船舶清洗机器人一般由吸附或移动机构、驱动控制机构和清洗作业机构组成，分别实现吸附、移动和清洗3个功能，其中按吸附方式可分为磁吸附、真空吸附和推力吸附3类；按移动方式可分为车轮式、履带式和步行式3类；按清洗方式可分为接触类和射流类；按工作环境分为坞内清洗除锈机器人和水下船体清洗机器人，磁吸附可分为永磁吸附和电磁吸附两种，永磁吸附不需要外加能量，不会因控制部件发生故障而脱离壁面，但移动时难与壁面分离；而电磁吸附依靠电能可实现灵活的壁面脱离，这类机器人对壁面的凹凸适应性强，不存在漏气问题且结构简单，但是该吸附方法要求壁面必须是导磁材料，且履带移动式机器人具有移动速度快，换向便捷等优点，加上现在全球船舶船体大多采用钢铁制作，所以磁吸附履带式机器人在油柜、船体等钢制壁面清洗作业运用的越来越广泛，例如，上海交通大学马培荪教授早在1996年提出的一种用于检测油罐容积的永磁吸附式履带机器人，但油舱、油柜等存放易燃易爆物品容器中永磁吸附式履带机器人存在着天然的缺陷，必然需要电机驱动，且永磁履带转向时会与钢制避免摩擦，很容易产生静电，虽然文章中采用一系列防爆措施，但这必然会增加制造成本。
[0003]随着新型智能材料的不断革新，以及相应技术的不断发展，软体仿生机器人成为研究热点，它具有无限的自由度与很强的连续变形能力以及很好的环境适应性，能够在复杂的工作环境中工作，通过改变自身的形态来穿越狭窄的缝隙、孔洞、通道等。
[0004]其中蛇形软体机器人通过模仿蛇的运动形态和独特的身体结构，以拥有高灵活性、高适应性和高可靠性的特点成为研究的热点，蛇的运动形式大致分为四类：蜿蜒运动，伸缩运动，直线运动和侧向运动，其中蜿蜒运动是最常见且应用最广泛的运动形式。
[0005]国内外的学者从结构上进行仿生研究，设计了不同运动原理的蛇形机器人，上世纪七十年代，日本的Hirose教授提出了最早的蛇形机器人样机，美国卡耐基梅隆大学开发了无轮式的蛇形机器人，在侧向运动及攀爬运动方面具有更大的优势，美国罗明团队提出了蛇形软体机器人，并在实验室成功开发出第四代软体硅胶驱动器，在国内，中科院沈阳自动化研究所较早地开展了研究，并开发出了单排双向被动轮的二维蛇形机器人，及双排被动轮的三维蛇形机器人。
[0006]基于上述磁吸附爬壁机器人和仿生软体机器人，本方案设计了一种新型的蛇形磁吸附软体爬壁机器人(下文简称机器蛇)，主要应用于船舶油舱、油柜检测，磁吸附可以使机器蛇在钢制壁面正常吸附，无需提供额外能量，使用硅胶制作模块化的多气囊软体驱动器，避免了刚性轮与钢制壁面摩擦，使用惰性气体驱动，根本程度上解决了电机驱动会产生电火花的缺陷，机器蛇由惰性气体驱动，根据气囊内部气压的变化使得机器蛇产生不同程度的变形，仿照生物蛇腹鳞的摩擦各向异性，提出一种基于棘轮原理的单向模块化多气囊软体驱动器，研究了该机器蛇的制作工艺，材料选择，静力学平衡，运动控制以及高压惰性气
体喷嘴系统。
技术实现思路
[0007]1.要解决的技术问题
[0008]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种钢制船体探测吸附机器蛇，可以实现通过对传统磁吸附爬壁机器人原理的学习，将软体机器蛇和永磁体的结合使用，加强机器蛇在作业过程中对舱壁的吸附和移动效果。
[0009]2.技术方案
[0010]为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案。
[0011]一种钢制船体探测吸附机器蛇，包括机器蛇主体，所述机器蛇主体尾端固定安装有ARM主控板，所述机器蛇主体固定连接有控制板，所述控制板内安装有锂电池，所述机器蛇主体外端套设有亚克力套环，所述机器蛇主体内安装有弯曲传感器、PVC薄片和永磁体，所述弯曲传感器位于PVC薄片上侧，所述PVC薄片位于永磁体上侧，所述机器蛇主体设有两个气腔，所述气腔关于PVC薄片对称分布，所述亚克力套环外端插设有气管，所述气管与气腔相连通，所述机器蛇主体下端固定连接有多个均匀分布的单向移动底盘，可以实现通过对传统磁吸附爬壁机器人原理的学习，将软体机器蛇和永磁体的结合使用，加强机器蛇在作业过程中对舱壁的吸附和移动效果。
[0012]进一步的，两个所述气腔突出的轮缘部分插设有多个紧固螺栓，所述气腔与亚克力套环之间通过紧固螺栓连接密封，通过设置多个紧固螺栓，可以使气腔与亚克力套环之间的密封性大大加强，并且气腔突出的硅胶轮缘部分也相当于密封垫圈，进一步加强其内部的密封性。
[0013]进一步的，所述单向移动底盘仿照生物蛇的腹鳞结构设计制成，所述机器蛇主体采用弹性体硅胶制成，通过设置单向移动底盘仿照生物蛇的腹鳞结构设计制成，可以使保证单向移动底盘下表面具有足够的吸附力和能够提供足够的摩擦力。
[0014]进一步的，位于气管一侧所述的亚克力套环外端安装有两个气腔的通气螺栓，所述通气螺栓外侧设有三通气阀，所述三通气阀与通气螺栓之间通过气管固定连接，且三通气阀的进气管汇总到主供气管，通过设置通气螺栓和三通气阀，可以使通气螺栓能够传输控制气腔内部气体的流动。
[0015]进一步的，两个所述气腔为并联结构设置，同时设置为并联结构，可以当并联的两个气腔其中一个进行充气，另一个排气时，整个并联体将会像排气侧弯曲，致使机器蛇主体发生弯曲形变。
[0016]进一步的，所述ARM主控板内嵌设有150g配重块，所述永磁体选用钕铁硼N48H材料制成，通过设置150g配重块，可以使保证ARM主控板始终接触地面，且与控制板保持重量平衡的状态。
[0017]3.有益效果
[0018]相比于现有技术，本技术的优点在于：
[0019](1)本方案可以实现通过对传统磁吸附爬壁机器人原理的学习，将软体机器蛇和永磁体的结合使用，加强机器蛇在作业过程中对舱壁的吸附和移动效果。
[0020](2)两个气腔突出的轮缘部分插设有多个紧固螺栓，气腔与亚克力套环之间通过
紧固螺栓连接密封，通过设置多个紧固螺栓，可以使气腔与亚克力套环之间的密封性大大加强，并且气腔突出的硅胶轮缘部分也相当于密封垫圈，进一步加强其内部的密封性。
[0021](3)单向移动底盘仿照生物蛇的腹鳞结构设计制成，机器蛇主体采用弹性体硅胶制成，通过设置单向移动底盘仿照生物蛇的腹鳞结构设计制成，可以使保证单向移动底盘下表面具有足够的吸附力和能够提供足够的摩擦力。
[0022](4)位于气管一侧的亚克力套环外端安装有两个气腔的通气螺栓，通气螺栓外侧设有三通气阀，三通气阀与通气螺栓之间通过气管固定连接，且三通气阀的进气管汇总到主供气管，通过设置通气螺栓和三通气阀，可以使通气螺栓能够传输控制气腔内部气体的流动。
[0023](5)两个气腔为并联结构设置，同时设置为并联结构，可以当并联的两个气腔其中一个进行充气，另一个排气时，整个并联体将会像排气侧弯曲，致使机器蛇主体发生弯曲形变。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钢制船体探测吸附机器蛇，包括机器蛇主体(1)，其特征在于：所述机器蛇主体(1)尾端固定安装有ARM主控板(2)，所述机器蛇主体(1)固定连接有控制板(3)，所述控制板(3)内安装有锂电池(4)，所述机器蛇主体(1)外端套设有亚克力套环(5)，所述机器蛇主体(1)内安装有弯曲传感器(6)、PVC薄片(7)和永磁体(8)，所述弯曲传感器(6)位于PVC薄片(7)上侧，所述PVC薄片(7)位于永磁体(8)上侧，所述机器蛇主体(1)设有两个气腔(9)，所述气腔(9)关于PVC薄片(7)对称分布，所述亚克力套环(5)外端插设有气管(10)，所述气管(10)与气腔(9)相连通，所述机器蛇主体(1)下端固定连接有多个均匀分布的单向移动底盘(11)。2.根据权利要求1所述的一种钢制船体探测吸附机器蛇，其特征在于：两个所述气腔(9)突出的轮缘部分插设有多个紧固...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋有为，喻飞，
申请(专利权)人：宋有为，
类型：新型
国别省市：
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