一种船舶维修巡检机器人制造技术

本发明专利技术提供一种船舶维修巡检机器人，其特征在于，其具有四足轮足互换式行走结构，适用于不平坦的地面环境，背部装有机械臂结构，所述机械臂结构具有可更换的执行臂(9)，适用于不同维修工况。本发明专利技术通过足式和轮式结合的运动方式，能够保证在机器人在不平坦的船舱内行走，具备跨越障碍物、爬楼梯等功能，此外在船舶高动态航行过程中，通过锁定足式关节，采用轮式运动，可提高机器人运行的稳定性。本发明专利技术采用的可更换执行臂结构，可保证机器人适应不同种类的维修工作。种类的维修工作。种类的维修工作。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶维修巡检机器人


[0001]本专利技术涉及机械臂及四足机器人结构，尤其是船舶维修巡检机器人。

技术介绍

[0002]随着智能化无人化技术的发展，海上无人装备能力的提升势在必行。对舰艇而言，服役后会面临各种常态化、实战化训练及任务，舰艇用装强度很大，装设备、机械的磨损、老化程度也会随着服役期限增加日趋严重。对于常规有人舰艇而言，在舰员日常维护及保养过程中可以及时发现设备故障隐患及故障，及时排除。对无人舰艇，在航行过程中仅依靠设备自检、故障报警等无法满足舰艇自主安全航行及任务需求。因此，为保证无人舰艇处于良好的工作状态，充分发挥其战术技术性能，迫切的需要解决无人舰船的自我维修保障能力。
[0003]目前对于船舶自主维修机器人的研究工作尚处于起步阶段，无法适配种类繁多的故障维修，且难以适应复杂的船舱内部环境。
[0004]因此，需要探索一种新的船舶维修机器人，能在复杂的船舱环境内，进行多种故障维修、检测、和保养任务。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是，提供一种新的船舶维修机器人，能在复杂的船舱环境内，进行多种故障维修、检测、和保养任务。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种船船舶维修巡检机器人，其特征在于，其具有四足轮足互换式行走结构，适用于不平坦的地面环境，背部装有机械臂结构，所述机械臂结构具有可更换的执行臂9，适用于不同维修工况。
[0007]进一步的是，所述四足轮足互换式行走结构，包括四套腿部结构3与腿部电机5组成的四足，以及设置在四足的端部的腿部轮4，无需跨越障碍时，腿部电机5处于锁定状态，由腿部轮4驱动前进。
[0008]进一步的是，所述机械臂结构包括机械臂6、机械臂电机7和执行臂9，所述机械臂6由机械臂电机7与机器人主体连接，所述执行臂9与机械臂9结构连接。
[0009]进一步的是，所述机械臂结构包括设置在机械臂6两端和中间的三组机械臂电机7，三组机械臂电机7带动所述机械臂结构进行六自由度旋转。
[0010]进一步的是，所述执行臂9包含抓取臂、螺栓臂、扳手臂、擦拭臂的多种形式，根据执行任务不同，自动换取所需形式的执行臂9。
[0011]进一步的是，所述执行臂9通过磁吸形式与机械臂6连接。
[0012]进一步的是，所述磁吸形式采用非对称连接面，在所述连接面设置非对称凹槽，防止执行臂9吸附后错位或滑动。
[0013]进一步的是，所述执行臂9与机械臂6通过执行臂吸盘8连接，所述执行臂吸盘8通过电磁原理吸附执行臂9。
[0014]进一步的是，所述执行臂吸盘8表面设置有非对称凹槽，与执行臂9接触面的突起
对应，一方面防止吸附后执行臂9旋转，另一方面非对称凹槽固定执行臂9吸附方向。
[0015]进一步的是，其还包括主体1、视觉模块2，主体1内嵌控制芯片、控制电路，视觉模块2用于采集设备状态视频，并对数据处理、存储并上传至智能控制系统，智能控制系统分配保养或维修任务后，根据任务类型选取相应执行臂9。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0017]本专利技术通过足式和轮式结合的运动方式，能够保证在机器人在不平坦的船舱内行走，具备跨越障碍物、爬楼梯等功能，此外在船舶高动态航行过程中，通过锁定足式关节，采用轮式运动，可提高机器人运行的稳定性。本专利技术采用的可更换执行臂结构，可保证机器人适应不同种类的维修工作。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种船舶巡检维修机器人的结构示意图。
具体实施方式
[0019]本专利技术提供的船舶巡检维修机器人，可在船舶航行过程中代替舰员巡检，并维修故障设备。
[0020]本专利技术提供的船舶巡检维修机器人具有四足轮足互换式行走结构，可适用于不平坦的地面环境，背部装有机械臂及可更换的执行臂，可适用于不同维修工况。
[0021]在四足轮足互换式行走结构中，四足包含腿部、腿部电机及轮式足部。在机械臂结构中，机械臂由电机与机器人主体连接，可进行六自由度旋转。在执行臂结构中，执行臂可通过磁吸形式采用非对称连接面与机械臂结构连接。磁吸形式采用非对称连接面，该连接面有设置非对称凹槽，防止执行臂吸附后错位或滑动。执行臂结构包含抓取臂、螺栓臂、扳手臂、擦拭臂等多种形式的结构，可根据执行任务不同，自动换取所需执行臂。
[0022]图1是本专利技术一种船舶巡检维修机器人的结构示意图。如图1所示，本专利技术提供的船舶巡检维修机器人包括：主体1、视觉模块2、腿部结构3、腿部轮4、腿部电机5、机械臂6、机械臂电机7、执行臂吸盘8、执行臂9等。其中，主体1内嵌控制芯片、控制电路等，视觉模块2用于采集设备状态视频，并对数据处理、存储并上传至智能控制系统。
[0023]四套腿部结构3与腿部电机5组成“智慧舰员”的四足，四足机器人具有高灵活性，在复杂的环境中具有灵活性及跨越障碍能力。四足的端部还具有腿部轮4，当“智慧舰员”无需跨越障碍时，腿部电机5处于锁定状态，由腿部轮4驱动“智慧舰员”前进。由此，通过轮足互换的方式，可同时保障“智慧舰员”的稳定性和灵活性。
[0024]三组机械臂电机7可带动机械臂结构做六自由度运动，提高操作灵活性。执行臂9可根据任务类型不同分为抓取臂、螺栓臂、擦拭臂等，智能控制系统给“智慧舰员”分配保养或维修任务后，“智慧舰员”可根据任务类型选取相应执行臂。执行臂9与机械臂6通过执行臂吸盘8连接，执行臂吸盘8通过电磁原理吸附执行臂9。执行臂吸盘8表面设置有非对称凹槽，与执行臂9接触面的突起对应，一方面可防止吸附后执行臂9旋转，另一方面非对称凹槽可以固定执行臂9吸附方向。
[0025]上述设计的船舶巡检及维修机器人具有灵活性高，智能性强，符合现代舰船智能化的发展方向，可代替实际舰员完成保养及维修任务，可操作性强等优势，能够有效提升船
舶装备长航时工作性能。
[0026]需要说明的是，上文只是对本专利技术进行示意性说明和阐述，本领域的技术人员应当明白，对本专利技术的任意修改和替换都属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶维修巡检机器人，其特征在于，其具有四足轮足互换式行走结构，适用于不平坦的地面环境，背部装有机械臂结构，所述机械臂结构具有可更换的执行臂(9)，适用于不同维修工况。2.根据权利要求1所述的船舶维修巡检机器人，其特征在于，所述四足轮足互换式行走结构，包括四套腿部结构(3)与腿部电机(5)组成的四足，以及设置在四足的端部的腿部轮(4)，无需跨越障碍时，腿部电机(5)处于锁定状态，由腿部轮(4)驱动前进。3.根据权利要求1所述的船舶维修巡检机器人，其特征在于，所述机械臂结构包括机械臂(6)、机械臂电机(7)和执行臂(9)，所述机械臂(6)由机械臂电机(7)与机器人主体连接，所述执行臂(9)与机械臂(9)结构连接。4.根据权利要求3所述的船舶维修巡检机器人，其特征在于，所述机械臂结构包括设置在机械臂(6)两端和中间的三组机械臂电机(7)，三组机械臂电机(7)带动所述机械臂结构进行六自由度旋转。5.根据权利要求3所述的船舶维修巡检机器人，其特征在于，所述执行臂(9)包含抓取臂、螺栓臂、扳手臂、擦拭臂的多种形式，根据执行任务不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘萍，蒋鑫鑫，汪雅婷，尹宣紫，刘孝勇，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：