[发明专利]用于船舶外板喷涂的复合吸附方式爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种用于船舶外板喷涂的复合吸附方式爬壁机器人，包括机架、用于带动机架移动的移动装置、用于吸附船舶外板的吸附装置、用于喷涂船舶外板的喷涂装置和用于感知周围环境和确定喷涂装置作业高度的检测反馈装置，其中移动装置与机架固连，吸附装置、喷涂装置和检测反馈装置均位于机架上，可随着机架一同移动，作业时吸附装置提供吸附力吸附船舶外板，移动装置带动机架及其上吸附装置、喷涂装置和检测反馈装置一同沿船舶外板移动。本发明的移动装置、吸附装置、喷涂装置和检测反馈装置单独从机架上安装或拆卸，从而方便更换和维修。

技术领域

本发明涉及爬壁机器人，尤其涉及一种用于船舶外板喷涂的复合吸附方式爬壁机器人。

背景技术

由于工作环境等因素影响，船舶外板普遍受到海水及海洋大气等腐蚀，不仅增加了船舶维护的成本，而且缩短了船舶的使用寿命。鉴于此，船舶涂装对船体防腐、防锈能力的提升具有重要意义。目前，船舶涂装岗位仍大量采用人工喷涂的作业方式，喷涂质量取决于工人的喷涂操作水平，尤其外板喷涂时，工人需站在几十米的高架车上，手持喷枪进行近距离喷涂作业，工人作业负荷大且油漆中存在的挥发性溶剂、漆料等会造成爆炸或工人中毒的危险。针对以上问题，一种船舶外板喷涂爬壁机器人有望解决上述风险，该机器人可替代工人进行船舶外板涂装，在提高喷涂质量和效率的同时极大程度降低涂装的危险性。

目前爬壁机器人通常采用在履带中嵌入磁铁的吸附方式，但该方式对磁铁的挤压力大、磨损大且磁吸附力不可调节，导致使用环境受限。同时，爬壁机器人本身不具备喷涂模块，使其无法满足船舶外板涂装作业的需要。

因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种可解决现有技术中爬壁机器人吸附结构不合理和缺少喷涂功能的等问题的用于船舶外板喷涂的复合吸附方式爬壁机器人。

技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种用于船舶外板喷涂的复合吸附方式爬壁机器人，其特征在于：包括机架、用于带动机架移动的移动装置、用于吸附船舶外板的吸附装置、用于喷涂船舶外板的喷涂装置和用于感知周围环境和确定喷涂装置作业高度的检测反馈装置，其中移动装置与机架固连，吸附装置、喷涂装置和检测反馈装置均位于机架上，可随着机架一同移动，作业时吸附装置提供吸附力吸附船舶外板，移动装置带动机架及其上吸附装置、喷涂装置和检测反馈装置一同沿船舶外板移动。

其中，所述移动装置包括对称设置于机架两侧的履带组件和位于机架上为履带组件移动提供驱动力的气动马达，该气动马达的两侧输出轴通过齿轮组件驱动履带组件移动，通过控制气动马达两侧输出轴的转速差控制履带组件的直行和转向。本发明通过履带组件带动机架及其上装置一同移动，同时通过控制气动马达两侧输出轴的转速差控制履带组件的直行和转向，实现爬壁机器人沿船舶外板平稳移动。

再者，所述履带组件包括平行设置的主动轴和承载轴、对称设置在主动轴和承载轴两侧的固定板、穿设在主动轴和承载轴上的链轮以及啮合于链轮上用于传动的驱动链和履带。

优选的，所述齿轮组件包括设于气动马达输出轴上的大齿轮和设于履带组件主动轴上的小齿轮，且大齿轮和小齿轮相互啮合传动。

进一步，所述吸附装置包括与船舶外板相距一可调间隙的永磁吸附装置和真空吸附装置，其中永磁吸附装置对称设置于履带组件两侧，真空吸附装置位于机架中间朝向船舶外板一侧。本发明以永磁吸附为主，真空吸附为辅的复合吸附方式，可根据作业壁面钢板厚度、机器人负载大小和行进速度调整磁隙高度，进而改变磁吸附力大小。

再者，所述永磁吸附装置包括与机架可活动连接的永磁体架和嵌入永磁体架内的永磁体，通过调节永磁体架可调节永磁吸附装置与船舶外板之间的间隙大小；永磁体形成磁场通过间隙和船舶外板产生磁力线回路提供吸附力。本发明通过调节永磁体架与机架的连接，通过永磁吸附装置与船舶外板的间隙大小，从而改变永磁吸附装置的吸附力大小。