[发明专利]一种负压吸附与双机械手辅助夹持式水下钢结构清洗机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种清洗机器人，尤其涉及一种负压吸附与双机械手辅助夹持式水下钢结构清洗机器人，属于海洋装备技术的领域。

背景技术

进入21世纪，随着经济的高速发展和世界人口的不断增加，我们对资源的消耗越来越多，陆地上的资源正在非常快速地减少。其中人类对于石油的依赖性最大，陆地上的石油已经开始慢慢地不能满足人类的需要。由于石油开采中心逐步转移到海洋，使得越来越多的石油平台出现在海洋中。随着时间的流逝，海洋水下设施的导管架表面的防腐层会逐渐损坏，同时它的表面还会附着密密麻麻的海洋生物，由于海洋环境的恶劣以及海底平面的不可预见性，使得高效便捷地对海洋水下设施进行检测和清洗这个问题变得越来越重要。随着我国海洋石油事业的发展，将有越来越多的导管架出现在东海和南海等较深水海域，而清洗或检测较深水下钢需要一种特殊的工具——水下钢结构清洗机器人。

目前钢结构主要还是依靠人工进行清洗，但国内对船体的水下清洗技术已经逐渐成熟，为了对船舶外表面的污染物清除，设计开发了水下船体表面清刷机器人，移动方面，采用的是双履带方式，但其缺点是负重过大且结构复杂。对于电机，通常采用液压马达，这样需要自带液压油源。会导致重量增加，并要进行管路连接,结构复杂，不便于在钢管间运动。常用的清洗方法有两种，一种是钢丝刷清洗，但这样容易损坏刚体。另一种清洗方法是水射流法，分为高压水射流和空化水射流，前者的清洗压力非常高，实现起来比较困难，还存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的问题而提供一种负压吸附与双机械手辅助夹持式水下钢结构清洗机器人。

本发明的目的是这样实现的：包括安装在机架上的机械手、用于夹持钢结构的夹紧机构、背部推进机构、两侧推进机构、尾部推进机构，所述夹紧机构包括安装在机架一侧面上的夹紧支架、安装在夹紧支架上的夹紧机构电机、与夹紧电机输出端连接的丝杠、安装在丝杠上的两个螺母，每个螺母上铰接连接有小连杆，每个小连杆的端部与长连杆铰接，且长连杆铰接安装在夹紧支架上，每个长连杆的端部设置有与管道配合的夹紧弧板；

所述背部推进机构包括安装在机架另一侧面上的背部支架、安装在背部支架上的背部电机、与背部电机输出端连接的背部输出轴、安装在背部输出轴上端二号小齿轮、安装在背部 支架上的背部主轴、安装在背部主轴的二号大齿轮和安装在背部主轴端部的背部大齿轮，所述二号小齿轮和二号大齿轮啮合，所述背部支架上还安装有四根小转轴，每根小转轴上安装有背部小齿轮，四个背部小齿轮同时与背部大齿轮啮合，每根背部小转轴的端部安装有背部螺旋桨；

所述侧面推进机构包括安装在背部支架上的两侧电机、安装在两侧电机输出轴上的一号小齿轮、通过轴承安装在背部主轴中间段上的主轴套筒、安装在主轴套筒上的一号大齿轮，所述一号小齿轮与一号大齿轮啮合，所述主轴套筒上还安装有主轴锥齿轮，所述背部支架上还安装有两根传动轴，两根传动轴上分别安装有左侧锥齿轮和右侧锥齿轮，且左侧锥齿轮和右侧锥齿轮同时与主轴锥齿轮啮合，两根传动轴的端部分别安装有两侧螺旋桨；

所述尾部推进机构包括安装在机架下端的尾部支架、安装在尾部支架上的尾部电机、与尾部电机输出轴连接的尾部输出主轴，尾部输出主轴上安装有两个主动带轮，所述尾部支架上安装有两根尾部从动轴且两根尾部从动轴位于尾部输出主轴的两侧，每根尾部从动轴上安装从动带轮，从动带轮与对应的主动带轮之间安装V带，每根尾部从动轴上还安装有尾部小齿轮，每个尾部小齿轮与对应的安装在后螺旋桨轴上尾部大齿轮啮合，每根后螺旋轴的端部还安装有尾部螺旋桨。

本发明还包括这样一些结构特征：