[发明专利]清除水下船体附着物的机器人

说明书

本发明公开一种清除水下船体附着物的机器人，属于船舶清洗技术领域，清除水下船体附着物的机器人，包括机架，机架为长方体，侧面设置有推进器，推进器上设有桨叶，桨叶内部中空，中部设有隔板，隔板上下表面与桨叶中空内壁之间连接有均布的支撑条，底面均布四个清扫器，表面中部设有蓄电池，蓄电池表面连接有控制面板，蓄电池表面还通过伸缩杆连接有太阳能接收板，机架表面四周均设摄像头和探测灯，机架一侧面还连接有吸附装置，本发明的机器人可清除船体附着物同时涂抹涂料，水中稳定性好，水下作业能力和续航能力强。

技术领域

本发明属于船舶清洗领域，特别是涉及一种清除水下船体附着物的机器人。

背景技术

因为海水的强烈腐蚀性和海洋生物顽固的附着力，在舰船下水一段时间后，船体上就会附着大量的藤壶类、藻类海洋生物以及锈斑等。这些附着物的存在一方面加速了船体的腐蚀，另一方面增加了舰船的阻力，使舰船航行速度下降，限制了舰船战斗力的发挥。从目前的技术水平来看，通过涂敷防污涂料可以抑制海洋生物的生长，但并不能达到一劳永逸的效果；定期坞修无论从经费和时间还是舰船的停航的时间上，其代价都是非常巨大的，而且对于军用舰艇来说，频繁的坞修还容易造成目标的暴露。采用水下清洗技术可利用舰船停泊期间，随时对船体进行水下清洗，既不影响舰船航行，又能节省可观的经费和时间。但是水下清理的工作可能会遇到水下能见度低或因操作不当而导致有视野盲区的出现从而无法准确操作机器完成清除工作，或是机器在工作前电量不足或是工作时续航不足的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可清除船体附着物同时涂抹涂料，水中稳定性好，水下作业能力和续航能力强的清除水下船体附着物的机器人。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：清除水下船体附着物的机器人，包括机架，机架为长方体，侧面设置有推进器，推进器上设有桨叶，桨叶内部中空，中部设有隔板，隔板上下表面与桨叶中空内壁之间连接有均布的支撑条，底面均布四个清扫器，表面中部设有蓄电池，蓄电池表面连接有控制面板，蓄电池表面还通过伸缩杆连接有太阳能接收板，机架表面四周均设摄像头和探测灯，机架一侧面还连接有吸附装置，控制面板上设有与水面遥控装置采用信号连接，在水面采取遥控控制机器人在水下作业，利用清扫器对船体表面附着的海洋生物进行清扫，代替了人工清洗，清扫效果好且安全、成本低，而且整个清扫过程不需要潜水员支持，控制面板与水面遥控装置可实现在水下100米处进行人工指令完成清洗任务，清洗后的附着物还可被清扫器收集避免二次污染，中空的桨叶可减少机器人或桨叶的制造成本，并且增加桨叶的浮力，有利于桨叶的转动效率，利用摄像头和探测灯可解决水下能见度低或操作不当引起视野盲区导致清理附着物不全面等工作问题，并且通过设置的太阳能接收板为蓄电池持续充电有效解决续航或者点亮不足的情况出现。

优选的，机架各侧面中部通过连接杆与推进器连接，且相对应的面的推进器推进方向相同，推进器表面连接有声纳探测仪，利用推进器可实现机器人在水下自由移动，利于机器人在水下对船体各部位进行作业，采用声呐探测仪保证机器人对水中船体位置精准定位有效避免水下能见度低或操作不当引起视野盲区导致清理附着物不全面等工作问题。

优选的，支撑条与隔板的夹角α为30°～60°，支撑条与桨叶中空内壁连接处呈弯钩状，具有弯钩状的支撑条为桨叶提供足够的支撑强度，且在桨叶转动时或受到水流冲击产生旋转的同时使桨叶不受水流或暗流影响，即推进器不受暗流或水流影响，当桨叶受到水流或暗流冲击影响时，弯钩状的支撑条可吸收冲击了，冲击力集中于支撑条的弯钩处，随着承受的力的加大弯钩变形加大，当力减小时，弯钩将力释放复原，实现降低桨叶表面所承受的载荷，并且在桨叶承受水流或暗流冲击时，支撑条可使桨叶表面积发生变化，使桨叶表面各半径处的螺距角分布改变，提高桨叶的水动力性能，实现推进器不受暗流或水流影响，根据公式其中Cp为压力系数，n为桨叶转速，p为静态压力，r为桨叶旋转产生的圆的半径，为桨叶表面形变率，优选了支撑条与隔板的夹角范围，保证桨叶受水流或暗流冲击时桨叶表面会由于支撑条发生微量形变量，使桨叶表面积变化值处于优选范围内，推进器不受暗流或水流冲击影响，保证机器人在水下作业的稳定性，避免其被水流冲走或偏离工作范围。