一种双模式水下结构清理检测机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种双模式水下结构清理检测机器人，涉及海洋工程装备技术领域，解决了常见对导管架等海洋结构物表面的适应能力有限，难以适应小直径大曲率管桩的问题，其技术方案要点是，包括：浮力体；底部夹持装置，其转动式设置于浮力体上，底部夹持器上设有第一底部滑动副；底部夹持动作机构，其数量与底部夹持器相匹配，其固定端设置于浮力体上，其活动端连接于底部夹持器上；本发明专利技术通过在能够开合的底部夹持器上设置滑轮副，以通过底部夹持器的开合以对不同直径管桩进行适配，再在此基础上借助滑轮副的滑动属性，以实现本方案能够沿着管桩的外表面流畅的滑动，使本方案具有更广的作业范围。的作业范围。的作业范围。

【技术实现步骤摘要】
一种双模式水下结构清理检测机器人


[0001]本专利技术涉及海洋工程装备
，特别涉及一种双模式水下结构清理检测机器人。

技术介绍

[0002]目前大部分海洋工程装备和海上风电水下结构的检测都由潜水员完成，人工作业效率低、风险大，成本较高、作业窗口时间短、作业难度大、易受季节影响。现有的海工装备结构检测ROV多为中大型ROV携带清洗检测工具进行作业，需要配备专用母船，作业成本高。本专利技术采用一种双模式ROV系统，ROV系统包括浮游ROV、爬壁底盘系统、双机械手系统部分组成，ROV可在平台或运维船上通过普通吊机布放，可实现海工结构物的表面清理和结构检测。
[0003]现有技术的主要缺点包括：1、对导管架等海洋结构物表面的适应能力有限，难以适应小直径大曲率管桩；2、越障能力差，难以绕过结构物表面的牺牲阳极等结构附件；3、缺乏有效的吸附方案，爬壁作业机器人多采用磁吸附实现表面定位，容易因为吸附距离变化而失效，例如现有的推力吸附式机器人的移动轮与载体框架固定，灵活性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种双模式水下结构清理检测机器人，本专利技术通过在能够开合的底部夹持器上设置滑轮副，以通过底部夹持器的开合以对不同直径管桩进行适配，再在此基础上借助滑轮副的滑动属性，以实现本方案能够沿着管桩的外表面流畅的滑动，进而适配海洋中的大部分管桩尺寸，使本方案具有更广的作业范围。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种双模式水下结构清理检测机器人，包括：浮力体，其能够在水中运动；底部夹持装置，其转动式设置于浮力体上，其具有至少一对底部夹持器，底部夹持器上设有第一底部滑动副；底部夹持动作机构，其数量与底部夹持器相匹配，其固定端设置于浮力体上，其活动端连接于底部夹持器上，其能够驱动底部夹持器互相靠近或远离。
[0006]具体地，本专利技术通过在能够开合的底部夹持器上设置滑轮副，以通过底部夹持器的开合以对不同直径管桩进行适配，再在此基础上借助滑轮副的滑动属性，以实现本方案能够沿着管桩的外表面流畅的滑动，进而适配海洋中的大部分管桩尺寸，使本方案具有更广的作业范围。
[0007]其次，由于本方案能够借助底部夹持器的开合以及浮力体的动力，既能够实现在管桩外表面的夹持，以取代传统磁性吸附的夹持方式，以能够轻易地绕过管桩表面的障碍物，进而提高水下机器人的越障能力。
[0008]第一底部滑动副采用轻质结构，使本方案能够通过采用轻量化设计，以安装在小
型运维船上，由普通吊机完成布放和回收作业，有效降低水下清理检测对作业支持母船的性能需求，进而降低水下清理检测的成本。
[0009]相比现有
技术实现思路
采用底部磁吸附式水下双模式机器人，所设计的浮游爬壁双模式水下清理检测机器人通过具有艏部夹持器和底部夹持器的轻量化底盘系统实现横梁、立柱和倾斜支柱的吸附锁定，不需要具备大倾角调整能力，具有更强的作业稳定性。
[0010]在一些具体实施方式中，第一底部滑动副包括：第一底部延伸架体，其可装拆式设置于浮力体上；第一底部滑轮，其转动式设置于第一底部延伸架体上。
[0011]由此，本方案提供了一种第一底部滑动副的具体结构构造，优选地，第一底部滑轮采用轻质滑轮，以进一步实现本方案的轻量化结构构造。
[0012]在一些具体实施方式中，第一底部延伸架体包括依次连接的第一连接部、第二连接部、第三连接部，第一连接部开设有与底部夹持器相匹配的第一开口，第二连接部使第一连接部与第三连接部之间形成第一间距；第一底部滑轮位于第三连接部上。
[0013]由此，本方案提供了一种第一底部延伸架体的具体结构构造，第一开口能够方便第一连接部与底部夹持器之间形成夹持，然后采用紧固件螺纹穿设于第一连接部和底部夹持器上，使两者形成可装拆式连接，第一间距能够方便紧固件上的螺母进行安装。
[0014]在一些具体实施方式中，包括第二底部滚轮副，其数量至少为一个且可装拆式设置于浮力体上，其滚动方向与第一底部滑动副相同。
[0015]由此，第二底部滚轮副能够进行辅助导向滑行，以进一步提高本方案在管桩外表面的滑动流畅度。
[0016]在一些具体实施方式中，包括：艏部夹持装置，其与底部夹持装置的轴向相垂直，其转动式设置于浮力体上，其具有至少一对艏部夹持器，艏部夹持器上设有第一艏部滑动副；艏部夹持动作机构，其数量与艏部夹持器相匹配，其固定端设置于浮力体上，其活动端连接于艏部夹持器上，其能够驱动艏部夹持器互相靠近或远离。
[0017]由此，艏部夹持装置和艏部夹持动作机构位于底部夹持装置和底部夹持动作机构的另一个方向上，因此本方案具有在两个不同方向上的可移动范围，相对于现有传统的磁吸水下机器人，本方案通过具有艏部夹持器和底部夹持器的轻量化底盘系统实现管桩（例如横梁、立柱和倾斜支柱）的吸附锁定，本方案不需要具备大倾角调整能力，且具有更强的作业稳定性。
[0018]在一些具体实施方式中，所述浮力体包括：结构框架，其能够在水中运动；主框架，其嵌入式于所述结构框架内，所述底部夹持装置、所述底部夹持动作机构、所述艏部夹持装置、所述艏部夹持动作机构位于所述主框架上；浮力块，其嵌入式设置于所述结构框架内。
[0019]由此，本方案提供了一种浮力体的具体结构构造，优选地，主框架采用轻量化的结构材质。
[0020]在一些具体实施方式中，所述主框架包括：艏部框架，其嵌入式插接于所述主框架的前部，所述艏部夹持装置、所述艏部夹持
动作机构位于所述艏部框架上；底盘框架，其与所述艏部框架连接且相垂直，所述底部夹持装置、所述底部夹持动作机构位于所述底盘框架上；所述浮力体夹持于所述底盘框架与所述结构框架之间。由此，本方案具体提供了一种能够适配位于两个不同滑动方向的框架结构，其能够使底部夹持装置、艏部夹持装置同时位于两个不同的滑动方向。
[0021]在一些具体实施方式中，所述艏部框架具有嵌入架体，所述结构框架开设有与所述嵌入架体相匹配的嵌入凹槽，所述嵌入架体插接于所述嵌入凹槽内。
[0022]由此，本方案提供了一种艏部框架嵌入式插接于结构框架的具体实施方式，本方案的轻量化底盘系统通过轻量化的底盘框架的艏部与结构框架的艏部配合，艏部框架能够准确地插入结构框架中，并通过螺栓完成连接固定，以构成一种双模式水下结构清理检测机器人的轻量化底盘系统。
[0023]在一些具体实施方式中，包括第二艏部滚轮副，其数量至少为一个且可装拆式设置于浮力体上，其滚动方向与第一艏部滑动副相同。
[0024]由此，第二艏部滚轮副能够进行辅助导向滑行，以进一步提高本方案在管桩外表面的滑动流畅度。
[0025]在一些具体实施方式中，底部夹持装置包括第一夹持连接件，底部夹持器数量至少为四个，位于同一侧的底部夹持器通过第一夹持连接件连接成一体。
[0026]由此，第一夹持连接件能够使位于同一侧的底部夹持器在张合动作过程中保持一致，以及增加同一侧底部夹持器的结构刚性。
[0027]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双模式水下结构清理检测机器人，其特征在于，包括：浮力体，其能够在水运动；底部夹持装置，其转动式设置于所述浮力体上，其具有至少一对底部夹持器，所述底部夹持器上设有第一底部滑动副；底部夹持动作机构，其数量与所述底部夹持器相匹配，其固定端设置于所述浮力体上，其活动端连接于所述底部夹持器上，其能够驱动所述底部夹持器互相靠近或远离；还包括：艏部夹持装置，其与所述底部夹持装置的轴向相垂直，其转动式设置于所述浮力体上，其具有至少一对艏部夹持器，所述艏部夹持器上设有第一艏部滑动副；艏部夹持动作机构，其数量与所述艏部夹持器相匹配，其固定端设置于所述浮力体上，其活动端连接于所述艏部夹持器上，其能够驱动所述艏部夹持器互相靠近或远离；所述第一底部滑动副包括：第一底部延伸架体，其可装拆式设置于所述浮力体上；第一底部滑轮，其转动式设置于所述第一底部延伸架体上。2.根据权利要求1所述的一种双模式水下结构清理检测机器人，其特征在于，所述第一底部延伸架体包括依次连接的第一连接部、第二连接部、第三连接部，所述第一连接部开设有与所述底部夹持器相匹配的第一开口，所述第二连接部使所述第一连接部与所述第三连接部之间形成第一间距；所述第一底部滑轮位于所述第三连接部上。3.根据权利要求1所述的一种双模式水下结构清理检测机器人，其特征在于，包括第二底部滚轮副，其数量至少为一个且可装拆式设置于所述浮力体上，其滚动方向与所述第一底...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文林，薛乃耀，周思奇，叶作霖，蒋建波，陆阳，
申请(专利权)人：广东智能无人系统研究院南沙，
类型：发明
国别省市：