[发明专利]基于ROV平台的电磁吸附水下工作机器人

摘要

本发明提供了一种基于ROV平台的电磁吸附机械臂机器人，涉及水下机器人领域，本发明为基于ROV平台的电磁吸附机械臂机器人，机器人通过四个电磁吸附机械臂在水下行走，通过舱室的图传模块实时反馈的图像，操控者对两个机械臂进行远程操作，实现水下工作。本发明体积较小，单人可以搬运，便于投放工作，四个推进器实现在水中全方位自主运动，前方为可更换的两个工作机械臂，实现在水中快速运动，稳定工作的工作能力，通过吸附在船底进行较远距离的巡航，延长其工作时间，提高能源利用率，由于具有电磁吸附能力，在较为复杂的水域执行任务，可以广泛应用于管道检测维修，船底维护等水下作业当中。

主权项

1.一种基于ROV平台的电磁吸附机械臂机器人，其特征在于：包括亚克力板舱室，控制模块，图传模块，电池，浮块外壳，浮力块，第一连接曲板，第二连接曲板，浮力板，连接侧板，水下探照灯，正螺旋桨，反螺旋桨，两个工作机械臂和四个电磁吸附机械臂；设定机器人前后方向为纵向轴线，其中两个浮力板前后纵向排列，为左侧浮力板，另外两个浮力板前后纵向排列，为右侧浮力板，第一连接曲板横于前方的左侧浮力板和右侧浮力板之间，并通过螺钉与位于前方的两个浮力板相连，第二连接曲板位于后方的左侧浮力板和右侧浮力板之间，并通过螺钉与位于后方的两个浮力板相连，其中亚克力板舱室为圆筒状，且亚克力板舱室的头部为流线型，控制模块与电池通过供电线相连，且控制模块与电池一并固定于亚克力板舱室的内部，其中控制模块控制机器人运动，电池进行供电，图传模块通过螺钉与亚克力板舱室的头部相连，并置于亚克力板舱室的头部流线型空间的内部，图传模块与控制模块通过数据线相连，实时反馈水下机器人前方图像；将亚克力板舱室纵向置于左侧浮力板和右侧浮力板的中间，通过螺钉固定于第一连接曲板和第二连接曲板的上方，且第一连接曲板位于亚克力板舱室头部的下方，第二连接曲板位于亚克力板舱室尾部的下方，其中第一连接曲板和第二连接曲板的剖面均为弧形剖面，该弧形为劣弧，且第一连接曲板和第二连接曲板的弧形的圆心与亚克力板舱室的剖面圆的圆心重合，即第一连接曲板和第二连接曲板的弧形面内侧与亚克力板舱室的外侧弧形紧密贴合；在左侧的前后两浮力板中之间安装第一正螺旋桨，在右侧的前后两浮力板之间安装第一反螺旋桨，且第一正螺旋桨和第一反螺旋桨的中心轴线均垂直于浮力板平面，第一正螺旋桨通过螺钉与机器人左连接侧板固定，第一反螺旋桨通过螺钉与机器人右连接侧板固定，第二个正螺旋桨通过螺钉置于机器人后方右侧浮力板的下部，第二个正螺旋桨与后方右侧浮力板垂直，即第二个正螺旋桨的中心轴线平行于浮力板的平面，第二个反螺旋桨通过螺钉位于机器人左后浮力板下部，第二个反螺旋桨与后方左侧浮力板垂直，即第二个反螺旋桨的中心轴线平行于浮力板平面，两个正螺旋桨与两个反螺旋桨共四个螺旋桨通过矢量推力控制ROV的水中运动；在前方的左右浮力板下方分别安装两个工作机械臂，两个工作机械臂均通过螺钉与机器人的左右前浮力板相连接；在四个浮力板的外侧分别安装一个电磁吸附机械臂，即两个左侧浮力板的左侧和两个右侧浮力板的右侧分别安装一个电磁吸附机械臂，且四个电磁吸附机械臂沿机器人轴向左右对称，安装在机器人两侧；两个水下探照灯由亚克力舱室内部电池进行供电，并纵向固定在第一连接曲板下方左右两侧并左右对称，水下探照灯轴线与亚克力板舱室的轴线平行，进行水下照明，在四个浮力板上方各放置一个浮力块，浮力块提供浮力，浮力外壳封闭浮力块，且浮力外壳外形为流线型，浮力外壳通过螺钉与浮力板平面螺纹连接，在浮力板上方扣住浮力块，起到固定浮力块的作用；在左侧两块浮力板的左侧用螺钉将连接侧板与两块浮力板相连，在右侧两块浮力板的右侧也用螺钉将连接侧板与两块浮力板相连，整个机器人为刚性整体；所述的电磁吸附机械臂包含四个U型固定件,四个舵机，三个U型连接件，电磁底座，电磁铁和避震弹簧，对于四个U型固定件,四个舵机，三个U型连接件，进行分别编号，即U型固定件分别命名为第一舵机U型固定件，第二舵机U型固定件，第三舵机U型固定件和第四舵机U型固定件，舵机分别命名为第一舵机，第二舵机，第三舵机和第四舵机，U型连接件分别命名为第二舵机U型连接件，第三舵机U型连接件和第四舵机U型连接件，第一舵机U型固定件通过螺钉连接在浮力板上平面，第一舵机通过螺钉与第一舵机U型固定件固连，第一舵机的轴在第一舵机U型固定件的开口侧，第一舵机舵盘与第二舵机U型固定件通过螺钉固连，第二舵机通过螺钉与第二舵机U型固定件固连，第二舵机的旋转轴与第一舵机的轴相互垂直，第二舵机舵盘通过螺钉与第二舵机U型连接件相连，第二舵机U型连接件的开口侧轴向与第二舵机的轴向平行，第二舵机U型连接件与第三舵机U型固定件通过螺钉相固连，第三舵机通过螺钉与第三舵机U型固定件固连，第三舵机的旋转轴与第二舵机U型连接件的开口侧轴向相互垂直，第三舵机舵盘通过螺钉与第三舵机U型连接件相连，第三舵机U型连接件的开口侧轴向与第三舵机的轴向平行，第三舵机U型连接件与第四舵机U型固定件通过螺钉相固连，第四舵机通过螺钉与第四舵机U型固定件固连，第四舵机的旋转轴与第三舵机U型连接件的开口侧轴向相互垂直，第四舵机舵盘通过螺钉与第四舵机U型连接件相连，第四舵机U型连接件的开口侧轴向与第四舵机的轴向平行，第四舵机U型连接件与电磁底座通过螺钉相固连，电磁底座通过活动铆接与三个电磁铁相连，三个电磁铁位于电磁底座平面下方，且以电磁底座平面的几何中心为圆心，在一个同心圆上均匀分布，每个电磁铁与避震弹簧之间通过螺钉固连，避震弹簧的另一端与电磁底座之间通过螺钉固连，形成电磁铁接触吸附的缓冲系统，由此构建完成一个电磁吸附机械臂；基于ROV平台的电磁吸附机械臂机器人工作时，亚克力板舱室的图传模块实时反馈图像，操控者对两个工作机械臂进行操作，即可实现水下工作。