CN107200104B - 一种船体表面清洗爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船体表面清洗爬壁机器人。它包括中间安装架和两侧各一组驱动轮模块;在安装架后部中间上部安装有清洗作业模块;在安装架后部中间下部安装有万向轮模块;每组驱动轮模块包括两侧两块平行的支撑架、一组驱动模块、一组张紧轮模块、一组磁吸附模块、两侧多组辅助支撑轮;两侧两块支撑架之间设有连接轴;两块支撑架上设有驱动模块、张紧轮模块、磁吸附模块、辅助支撑轮。该爬壁机器人,适用性强,灵活性高,越障性能强,对船体表面的清洗效果好;采用两组驱动轮模块和一组万向轮模块的结构方式,操作灵活可控;采用一个同步带轮同时带动一个车轮转轴和一个张紧轮一起转动的传动形式,结构简洁,传动效率高,传动效果好。
Description
技术领域
本发明属于爬壁机器人技术领域,涉及一种船体表面清洗爬壁机器人。
背景技术
爬壁机器人属于特种机器人,能在垂直、倾斜甚至曲面上灵活运动。随着技术的进步和研究的深入,爬壁机器人可携带不同的作业装置,多应用在恶劣、危险、极限的场合,如大型压力容器壁面的检测、高层建筑玻璃幕墙的清洗、大型船体表面的喷涂等。
在爬壁机器人涉及到的船舶行业中,船舶长期在海洋环境中航行,船体表面容易受到腐蚀和附着,难以进行正常的维护保养。船体表面不及时进行清洗维护,将导致船舶的使用寿命急剧缩短,所以,对于船体表面维护是船舶行业亟待解决的问题。
目前,对于船体表面的清洗维护,大多仍是采用落后的人工清洗。由于维护的船舶在结构、尺寸和被腐蚀程度均有较大差异,多年来一直难以实现清洗的机械化和自动化。并且,手工作业劳动强度大,工作条件差,环境污染严重,对操作工人的健康也造成很大的损害,尤其是施工质量难以保证,效率也难以提高;同时,船体表面部分倾斜壁面作业超出人的极限,无法完成清洗工作。因此,需要设计一种专门从事船体表面清洗作业的爬壁机器人。
现有的磁吸附爬壁机器人大多存在运动灵活性差、越障性能差、适用性不强等缺陷。用于清洗作业的爬壁机器人必须具备三个基本功能:壁面吸附功能、移动行走(爬壁)功能和清洗作业功能。通过磁吸附模块可实现壁面吸附功能,通过驱动轮模块可实现移动行走(爬壁)功能,通过清洗作业模块可实现清洗作业功能。磁吸附模块作为爬壁机器人的重要组成部分,为机器人提供吸附力,使其可靠吸附在壁面。但爬壁机器人在移动作业时,吸附力又成为其主要的运动阻力;并且,吸附力越大,运动阻力也越大,机器人的移动作业能力也就越差。磁吸附爬壁机器人的吸附能力和移动行走性能是相互矛盾的,尤其是在低速运行的情况下,由于吸附而造成的运动灵活性问题更为显著。此外,由于清洗作业模块设计得不好,也造成了清洗效果不好。因此,需要设计一种适用性强、灵活性高、越障性能强、清洗效果好的船体表面清洗爬壁机器人。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供一种适用性强、灵活性高、越障性能强、清洗效果好的船体表面清洗爬壁机器人。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:
一种船体表面清洗爬壁机器人,它包括中间的安装架和两侧各一组驱动轮模块;在安装架前部设有一加强轴,加强轴两侧各接一连接轴,每根连接轴上各安装一组驱动轮模块(即两侧的驱动轮模块通过中间一加强轴、两侧各一连接轴安装在安装架上);在安装架后部中间上部安装有清洗作业模块;在安装架后部中间下部安装有万向轮模块。
每组驱动轮模块包括两侧两块平行的支撑架、一组驱动模块、一组张紧轮模块、一组磁吸附模块、两侧多组辅助支撑轮;每块支撑架是一块上部、下部均设有开孔的斜板;两侧两块支撑架之间设有连接轴,连接轴两端从两侧支撑架的上部开孔中穿过;两块支撑架上设有驱动模块、张紧轮模块和磁吸附模块,还设有辅助支撑轮。
每组驱动模块包括中间一个驱动电机、一个行星减速器、一号蜗轮蜗杆减速器,和两侧两个同步带轮、两侧两个车轮转轴、两侧两个轮毂及充气轮;驱动电机与行星减速器连接;行星减速器安装在一号蜗轮蜗杆减速器的输入端法兰上;一号蜗轮蜗杆减速器安装在左右两侧两个支撑架之间;一号蜗轮蜗杆减速器的输出轴从支撑架的下部开孔中穿过;一号蜗轮蜗杆减速器的输出轴两端分别与两侧两个同步带轮连接;两侧两个同步带轮分别与两侧两个车轮转轴连接;两侧两个车轮转轴分别与两侧两个轮毂及充气轮连接;充气轮的外径大于同步带轮包裹传动带后的外径。
每组张紧轮模块包括两侧两块平行的连接板、两侧两个张紧轮、中间一根张紧轮转轴、一条传动带和两侧两个调节螺栓;两侧两块连接板分别通过螺钉安装在两侧两块支撑架上;两侧两个张紧轮安装在两侧两块连接板之间的一根张紧轮转轴上;连接板上设有滑槽,张紧轮转轴两端安装在两块连接板的滑槽中;张紧轮通过传动带与同步带轮连接。
每组磁吸附模块包括扇形大磁铁和大磁铁安装架;扇形大磁铁为永磁铁,与传动带之间设有间隙;扇形大磁铁安装在大磁铁安装架上;大磁铁安装架安装在两侧两块支撑架之间,位于一号蜗轮蜗杆减速器的下面;大磁铁安装架为一方形框架,其两侧分别与两侧两块支撑架的下端固定连接。
进一步地,所述船体表面清洗爬壁机器人,还包括一弧形保护架,保护架两端分别连接两侧两个驱动轮模块;保护架的中间与安装架的后端连接。
进一步地,靠外侧的支撑架上还设有防护板;一号蜗轮蜗杆减速器具有自锁功能。
整个爬壁机器人装置设有左右两边两根连接轴和左右两边各两块(共四块)支撑架,即:左边一组两块平行的支撑架之间设有一根连接轴,右边一组两块平行的支撑架之间也设有一根连接轴,左边一根连接轴和右边一根连接轴之间设一根加强轴;左右两边的连接轴,一端分别通过连接法兰与加强轴的两端固定连接,另一端分别通过套环和螺栓与保护架的两端固定连接。
进一步地,连接板上设有凸台,调节螺栓横向安装在连接板的凸台上(螺母固定在连接板的凸台上,调节螺栓横向装在螺母中),调节螺栓端部顶在张紧轮转轴上,调节螺栓在螺母中旋转,可使张紧轮转轴在滑槽中横向移动,由此,通过转动调节螺栓,可控制传动带的松紧程度,以保证传动带的传动效率。
进一步地,传动带包括两侧与同步带轮啮合的同步带部分,以及中间对应磁吸附模块的平皮带部分。
进一步地,两侧的辅助支撑轮分多组分别对称安装在两侧的支撑架上;每组辅助支撑轮通过支杆与支撑架的下部即车轮转轴与支撑架的连接处固定连接;每个辅助支撑轮的端部顶在传动带的同步带部分的内侧。
进一步地,所述万向轮模块包括旋转轮架、万向轮转轴、小磁铁安装架、扇形小磁铁、导向轮和支撑轮;旋转轮架固定在安装架的后部中间下部位置;万向轮转轴安装在旋转轮架下部的两个夹持片之间;小磁铁安装架安装在万向轮转轴上;扇形小磁铁安装在小磁铁安装架上;两个导向轮分别安装在扇形小磁铁两侧;支撑轮安装在两侧两个导向轮之间,两侧两个导向轮和中间的支撑轮均可绕万向轮转轴旋转。
进一步地,所述清洗作业模块包括摆动模块、检测模块和作业模块;所述摆动模块固定在安装架后部中间上部位置;所述摆动模块包括摆动电机、二号蜗轮蜗杆减速器。所述摆动电机安装在二号蜗轮蜗杆减速器输入端法兰上;所述二号蜗轮蜗杆减速器具有输出轴,二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴***安装架的方形框架上的插孔中。
进一步地,所述检测模块包括传感器安装板、接近传感器、摆杆和摆杆夹持块;传感器安装板的底部固定在二号蜗轮蜗杆减速器的上面;传感器安装板的顶部设有一条水平的长开槽,两个接近传感器安装在传感器安装板上的长开槽中,两个接近传感器的安装位置可调节;摆杆夹持块安装在二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴上;摆杆通过摆杆夹持块固定。
进一步地,所述作业模块包括水管接头安装板、高压软管、喷杆、喷头和喷杆夹持块;所述水管接头安装板安装在摆杆夹持块上;所述喷杆夹持块安装在摆杆端部;所述高压软管连接水管接头安装板和喷杆;所述喷杆通过喷杆夹持块固定;所述喷头安装在喷杆端部。
本发明的有益效果:
本发明提供的一种船体表面清洗爬壁机器人,具有传动机构简洁,传动效率高,传动效果好,适用性强,灵活性高,越障性能强,对船体表面的清洗效果好等特点。
本发明的船体表面清洗爬壁机器人,与现有技术相比,如下优点:
1、采用两组驱动轮模块和一组万向轮模块的结构方式,操作灵活可控。
2、采用由一个同步带轮同时带动另外两个轮(一个车轮转轴和一个张紧轮)一起转动的传动机构及传动形式,传动机构简洁,传动效率高,传动效果好;且在张紧轮处设置了调节螺栓,通过转动调节螺栓,可控制传动带的松紧程度,以保证传动带的传动效率。由此,进一步保证了该爬壁机器人操作的灵活可控性。
3、驱动轮模块和万向轮模块均设置磁吸附模块,保证良好的吸附性能。
4、磁吸附模块均为扇形结构,两侧均安装支撑轮,具有良好的越障性能。
5、采用高压水射流清洗作业方式,具有清洗效率高,清洗效果好和环境友好的优点。
6、传感器安装板上设有一条长开槽,两个接近传感器安装在传感器安装板上的长开槽中,两个接近传感器的安装位置可调节,通过调整两个接近传感器的安装位置,可以控制摆杆的运动范围,从而达到了控制清洗作业范围的目的。
附图说明
图1是本发明一种船体表面清洗爬壁机器人的立体结构示意图(等轴测图);
图2是本发明的船体表面清洗爬壁机器人的正视结构示意图;
图3是本发明的船体表面清洗爬壁机器人的俯视结构示意图;
图4是本发明中的驱动轮模块4卸下防护板4-6后的外部结构示意图(外侧视图);
图5是本发明中的驱动轮模块4的内部结构示意图(内侧视图);
图6是图5中的BB’剖视图(即张紧轮模块4-3的BB’剖切俯视图);
图7是图6中的A处局部放大图;
图8是图2中的CC’剖视图(即万向轮模块的CC’剖切正视图);
图9是图2中的DD’剖视图(即万向轮模块的DD’剖切左视图);
图10是本发明中的安装架1与保护架2、加强轴3连接部分的结构示意图;
图11是本发明中的清洗作业模块6中的检测模块6-2的结构示意图;
图12是本发明中的清洗作业范围调节示意图。
图中:1、安装架 1-1方形框架 1-1-1插孔 1-1-2连杆 1-2连接片 1-2-1镂空部分2、保护架 3、加强轴 4、驱动轮模块 4-1支撑架 4-2驱动模块 4-2-1驱动电机 4-2-2行星减速器 4-2-3一号蜗轮蜗杆减速器 4-2-4同步带轮 4-2-5车轮转轴 4-2-6充气轮 4-2-7轮毂 4-3张紧轮模块 4-3-1连接板 4-3-2张紧轮 4-3-3张紧轮转轴 4-3-4传动带 4-3-4-1同步带部分 4-3-4-2平皮带部分 4-3-5调节螺栓 4-3-6滑槽 4-3-7凸台 4-4磁吸附模块4-4-1扇形大磁铁 4-4-2大磁铁安装架 4-5辅助支撑轮 4-6防护板 4-7连接轴 5万向轮模块 5-1旋转轮架 5-2万向轮转轴 5-3小磁铁安装架 5-4扇形小磁铁 5-5导向轮 5-6支撑轮 6清洗作业模块 6-1摆动模块 6-1-1摆动电机 6-1-2二号蜗轮蜗杆减速器 6-1-3二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴 6-2检测模块 6-2-1传感器安装板 6-2-1-1长开槽 6-2-2接近传感器 6-2-3摆杆 6-2-4摆杆夹持块 6-3作业模块 6-3-1水管接头安装板 6-3-2高压软管 6-3-3喷杆 6-3-4喷头 6-3-5喷杆夹持块
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1、图2、图3所示,本发明的船体表面清洗爬壁机器人,包括安装架1和保护架2;安装架1上固定有加强轴3,加强轴3两侧各安装一组驱动轮模块4;安装架1后部中间下部安装有万向轮模块5;安装架1后部中间上部安装有清洗作业模块6;保护架2用于连接两侧的驱动轮模块4和安装架1,且起到辅助搬运功能。
如图10所示,安装架1包括中间一方形框架1-1和两侧各一连接片1-2;方形框架1-1上设有可***清洗作业模块6中的二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴6-1-3的插孔1-1-1,方形框架1-1后端设有一连杆1-1-2与保护架2的中点连接;两侧的连接片1-2上设有镂空部分1-2-1,以减轻自身重量并节省材料。保护架2呈弧形,保护架2两端通过两侧的连接轴4-7与加强轴3固定连接,加强轴3两端通过连接法兰与安装架1两侧连接片1-2的前端固定连接。两侧的驱动轮模块4安装在两侧的连接轴4-7上。
如图4、图5、图6所示,每组驱动轮模块4包括左右两侧两块平行的支撑架4-1、一组驱动模块4-2、一组张紧轮模块4-3、一组磁吸附模块4-4、多组辅助支撑轮4-5和一块防护板4-6。每块支撑架4-1是一块上部、下部均设有开孔的斜板。两块支撑架4-1上设有驱动模块4-2、张紧轮模块4-3和磁吸附模块4-4,还设有辅助支撑轮4-5,靠外侧的支撑架4-1上还设有防护板4-6。两侧支撑架4-1与连接轴4-7连接,连接轴4-7位于两侧支撑架4-1之间,连接轴4-7两端从两侧支撑架4-1的上部开孔中穿过。整个爬壁机器人装置设有左右两边两根连接轴4-7和左右两边各两块(共四块)支撑架4-1,即:左边一组两块平行的支撑架4-1之间设有一根连接轴4-7,右边一组两块平行的支撑架4-1之间也设有一根连接轴4-7,左边一根连接轴4-7和右边一根连接轴4-7之间设一根加强轴3;左右两边的连接轴4-7,一端分别通过连接法兰与加强轴3的两端固定连接,另一端分别通过套环和螺栓与保护架2的两端固定连接。可利用连接轴4-7将多组驱动轮模块4进行自由组合,还可改变连接轴4-7的形式满足多种工况的功能需求。
如图5、图6所示,每组驱动模块4-2包括中间一个驱动电机4-2-1、一个行星减速器4-2-2、一个一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3,和两侧两个同步带轮4-2-4、两侧两个车轮转轴4-2-5、两侧两个轮毂4-2-7及充气轮4-2-6。驱动电机4-2-1与行星减速器4-2-2连接;行星减速器4-2-2安装在一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3输入端法兰上;一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3安装在左右两侧两个支撑架4-1之间;一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3的输出轴从支撑架4-1的下部开孔中穿过。一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3具有自锁功能,使整个结构更加紧凑,性能更加稳定。
如图5、图6所示,所述一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3的输出轴两端分别与两侧两个同步带轮4-2-4连接(即一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3的输出轴两端从两侧的同步带轮的中心轴孔中穿过);两侧两个同步带轮4-2-4分别与两侧两个车轮转轴4-2-5连接(车轮转轴4-2-5的一端通过螺钉安装固定在同步带轮的中心轴孔四周);两侧两个车轮转轴4-2-5与分别与两侧两个轮毂4-2-7及充气轮4-2-6连接;充气轮4-2-6的外径大于同步带轮4-2-4包裹传动带4-3-4后的外径,防止传动带4-3-4与工作壁面接触,产生磨损。
如图4、图5、图6所示,每组张紧轮模块4-3包括两侧两块平行的连接板4-3-1、两侧两个张紧轮4-3-2、中间一根张紧轮转轴4-3-3、一条传动带4-3-4和两侧两个调节螺栓4-3-5。两侧两块连接板4-3-1分别通过螺钉安装在两侧两块支撑架4-1上;两侧两个张紧轮4-3-2安装在两侧两块连接板4-3-1之间的一根张紧轮转轴4-3-3上;连接板4-3-1上设有滑槽4-3-6,张紧轮转轴4-3-3两端安装在两块连接板4-3-1的滑槽4-3-6中。张紧轮4-3-2通过传动带4-3-4与同步带轮4-2-4连接。
如图4、图6所示,连接板4-3-1上设有凸台4-3-7,调节螺栓4-3-5安装在连接板4-3-1的凸台4-3-7上(螺母固定在连接板的凸台上,调节螺栓横向装在螺母中),调节螺栓4-3-5的端部顶在张紧轮转轴4-3-3上,调节螺栓4-3-5在螺母中旋转,可使张紧轮转轴4-3-3在滑槽4-3-6中横向移动,由此,通过转动调节螺栓4-3-5,可控制传动带4-3-4的松紧程度,以保证传动带的传动效率。
如图7所示,传动带4-3-4包括两侧与同步带轮4-2-4啮合的同步带部分4-3-4-1,以及中间对应磁吸附模块4-4的平皮带部分4-3-4-2,这样的结构使得磁吸附模块4-4与工作壁面的间隙减小,尽可能提高磁吸附力。所述传动带4-3-4不仅起到传动作用,还能保护内部结构。
本发明的爬壁机器人中的传动机构的传动工作原理是:驱动电机4-2-1带动行星减速器4-2-2、一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3转动;一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3转动又带动了两侧同步带轮4-2-4转动;由于同步带轮4-2-4与车轮转轴4-2-5连接,因此,同步带轮4-2-4转动又带动了车轮转轴4-2-5转动;由于车轮转轴4-2-5与轮毂4-2-7及充气轮4-2-6连接,因此,车轮转轴4-2-5转动又带动了轮毂4-2-7及充气轮4-2-6一起转动。由于张紧轮4-3-2通过传动带4-3-4与同步带轮4-2-4连接,因此,同步带轮4-2-4转动同时又带动了张紧轮4-3-2一起转动。也就是说,一个同步带轮4-2-4可以同时带动另外两个轮(一个车轮转轴4-2-5和一个张紧轮4-3-2)一起转动。这种传动机构的设计,具有结构简洁,传动效率高,传动效果好的优点,进一步保证了该爬壁机器人操作的灵活可控性。
如图5、图6所示,所述磁吸附模块4-4包括扇形大磁铁4-4-1和大磁铁安装架4-4-2。扇形大磁铁4-4-1为永磁铁,与传动带4-3-4之间设有间隙;扇形大磁铁4-4-1安装在大磁铁安装架4-4-2上;大磁铁安装架4-4-2安装在两侧两块支撑架4-1之间,位于一号蜗轮蜗杆减速器4-2-3的下面;大磁铁安装架4-4-2为一方形框架,其两侧分别与两侧两块支撑架4-1的下端固定连接。
如图6所示,两侧的辅助支撑轮4-5分多组分别对称安装在两侧的支撑架4-1上,对传动带4-3-4的张紧起到辅助作用。每组辅助支撑轮4-5(包括辅助支撑轮和支杆)通过支杆与支撑架4-1的下部(即车轮转轴4-2-5与支撑架4-1的连接处)固定连接。每个辅助支撑轮的端部顶在传动带的同步带部分4-3-4-1的内侧。
如图1、图4所示,所述防护板4-6安装在左右两边位于外侧的支撑架4-1上,起到防护作用。
如图3、图8、图9所示,所述万向轮模块5包括旋转轮架5-1、万向轮转轴5-2、小磁铁安装架5-3、扇形小磁铁5-4、导向轮5-5和支撑轮5-6。旋转轮架5-1固定在安装架1后部中间下部位置;万向轮转轴5-2安装在旋转轮架5-1下部的两个夹持片之间;小磁铁安装架5-3安装在万向轮转轴5-2上;扇形小磁铁5-4安装在小磁铁安装架5-3上;两个导向轮5-5分别安装在扇形小磁铁5-4两侧;支撑轮5-6安装在两侧两个导向轮5-5之间,两侧两个导向轮5-5和中间的支撑轮5-6均可绕万向轮转轴5-2旋转。支撑轮5-6起着保护装在两侧两个导向轮5-5和支撑轮5-6之间的空间内部的扇形小磁铁5-4的作用。
如图1、图2、图3所示,所述清洗作业模块6包括摆动模块6-1、检测模块6-2和作业模块6-3。摆动模块6-1固定在安装架1后部中间上部位置;摆动模块6-1包括摆动电机6-1-1、二号蜗轮蜗杆减速器6-1-2。摆动电机6-1-1安装在二号蜗轮蜗杆减速器6-1-2的输入端法兰上;二号蜗轮蜗杆减速器6-1-2具有输出轴,二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴6-1-3***安装架1的方形框架1-1上的插孔1-1-1中。
如图1、图3、图11、图12所示,所述检测模块6-2包括传感器安装板6-2-1、接近传感器6-2-2、摆杆6-2-3和摆杆夹持块6-2-4。传感器安装板6-2-1安装在二号蜗轮蜗杆减速器6-1-2上,其上设有一条长开槽;传感器安装板6-2-1是一块两弯折板,两个弯折角均为直角,传感器安装板6-2-1的底板通过螺钉固定在二号蜗轮蜗杆减速器6-1-2上面,传感器安装板6-2-1的上板上设有一条长开槽6-2-1-1;两个接近传感器6-2-2通过螺栓安装在传感器安装板6-2-1的长开槽6-2-1-1上,可调整两个接近传感器6-2-2的安装位置,以控制摆杆6-2-3的运动范围;摆杆夹持块6-2-4安装在二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴6-1-3上;摆杆6-2-3通过摆杆夹持块6-2-4固定,可通过调整摆杆6-2-3的夹持位置改变作业范围。
如图1所示,所述作业模块6-3包括水管接头安装板6-3-1、高压软管6-3-2、喷杆6-3-3、喷头6-3-4和喷杆夹持块6-3-5。所述水管接头安装板6-3-1安装在摆杆夹持块6-2-4上;所述喷杆夹持块6-3-5安装在摆杆6-2-3端部;所述高压软管6-3-2连接水管接头安装板6-3-1和喷杆6-3-3;所述喷杆6-3-3通过喷杆夹持块6-3-5固定,可通过调整喷杆6-3-3的夹持位置改变作业范围;所述喷头6-3-4安装在喷杆6-3-3端部,喷头6-3-4可采用柱形、扇形等多种形式。
Claims (9)
1.一种船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,它包括中间的安装架和两侧各一组驱动轮模块;
在安装架前部设有一加强轴,加强轴两侧各接一连接轴,每根连接轴上各安装一组驱动轮模块;
在安装架后部中间上部安装有清洗作业模块;在安装架后部中间下部安装有万向轮模块;
每组驱动轮模块包括两侧两块平行的支撑架、一组驱动模块、一组张紧轮模块、一组磁吸附模块、两侧多组辅助支撑轮;
每块支撑架是一块上部、下部均设有开孔的斜板;两侧两块支撑架之间设有连接轴,连接轴两端从两侧支撑架的上部开孔中穿过;两块支撑架上设有驱动模块、张紧轮模块和磁吸附模块,还设有辅助支撑轮;
每组驱动模块包括中间一个驱动电机、一个行星减速器、一号蜗轮蜗杆减速器,和两侧两个同步带轮、两侧两个车轮转轴、两侧两个轮毂及充气轮;驱动电机与行星减速器连接;行星减速器安装在一号蜗轮蜗杆减速器的输入端法兰上;一号蜗轮蜗杆减速器安装在左右两侧两个支撑架之间;一号蜗轮蜗杆减速器的输出轴从支撑架的下部开孔中穿过;一号蜗轮蜗杆减速器的输出轴两端分别与两侧两个同步带轮连接;两侧两个同步带轮分别与两侧两个车轮转轴连接;两侧两个车轮转轴分别与两侧两个轮毂及充气轮连接;充气轮的外径大于同步带轮包裹传动带后的外径;
每组张紧轮模块包括两侧两块平行的连接板、两侧两个张紧轮、中间一根张紧轮转轴、一条传动带和两侧两个调节螺栓;两侧两块连接板分别通过螺钉安装在两侧两块支撑架上;两侧两个张紧轮安装在两侧两块连接板之间的一根张紧轮转轴上;连接板上设有滑槽,张紧轮转轴两端安装在两块连接板的滑槽中;张紧轮通过传动带与同步带轮连接;
每组磁吸附模块包括扇形大磁铁和大磁铁安装架;扇形大磁铁为永磁铁,与传动带之间设有间隙;扇形大磁铁安装在大磁铁安装架上;大磁铁安装架安装在两侧两块支撑架之间,位于一号蜗轮蜗杆减速器的下面;大磁铁安装架为一方形框架,其两侧分别与两侧两块支撑架的下端固定连接;
所述清洗作业模块包括摆动模块、检测模块和作业模块;摆动模块固定在安装架后部中间上部位置;摆动模块包括摆动电机、二号蜗轮蜗杆减速器;所述摆动电机安装在二号蜗轮蜗杆减速器输入端法兰上;
所述安装架包括一个方形框架和两个连接片,两个所述连接片的后端分别固定在所述方形框架的两侧;
所述方形框架的边框部分朝上的一面设有可***所述清洗作业模块中的二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴的插孔;所述二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴***所述安装架的方形框架上的插孔中;
所述加强轴与两个所述连接片的前端固定。
2.如权利要求1所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,连接板上设有凸台,调节螺栓横向安装在连接板的凸台上,即螺母固定在连接板的凸台上,调节螺栓横向装在螺母中;调节螺栓端部顶在张紧轮转轴上,调节螺栓在螺母中旋转,可使张紧轮转轴在滑槽中横向移动。
3.如权利要求1或2所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,所述船体表面清洗爬壁机器人,还包括一弧形保护架,保护架两端分别连接两侧两个驱动轮模块;保护架的中间与安装架的后端连接。
4.如权利要求1或2所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,靠外侧的支撑架上还设有防护板;一号蜗轮蜗杆减速器具有自锁功能。
5.如权利要求1或2所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,传动带包括两侧与同步带轮啮合的同步带部分,以及中间对应磁吸附模块的平皮带部分。
6.如权利要求5所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,两侧的辅助支撑轮分多组分别对称安装在两侧的支撑架上;每组辅助支撑轮通过支杆与支撑架的下部即车轮转轴与支撑架的连接处固定连接;每个辅助支撑轮的端部顶在传动带的同步带部分的内侧。
7.如权利要求1或2所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,所述万向轮模块包括旋转轮架、万向轮转轴、小磁铁安装架、扇形小磁铁、导向轮和支撑轮;旋转轮架固定在安装架的后部中间下部位置;万向轮转轴安装在旋转轮架下部的两个夹持片之间;小磁铁安装架安装在万向轮转轴上;扇形小磁铁安装在小磁铁安装架上;两个导向轮分别安装在扇形小磁铁两侧;支撑轮安装在两侧两个导向轮之间,两侧两个导向轮和中间的支撑轮均可绕万向轮转轴旋转。
8.如权利要求1所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,所述检测模块包括传感器安装板、接近传感器、摆杆和摆杆夹持块;传感器安装板的底部固定在二号蜗轮蜗杆减速器的上面;传感器安装板的顶部设有一条水平的长开槽,两个接近传感器安装在传感器安装板上的长开槽中,两个接近传感器的安装位置可调节;摆杆夹持块安装在二号蜗轮蜗杆减速器的输出轴上;摆杆通过摆杆夹持块固定。
9.如权利要求8所述的船体表面清洗爬壁机器人,其特征在于,所述作业模块包括水管接头安装板、高压软管、喷杆、喷头和喷杆夹持块;所述水管接头安装板安装在摆杆夹持块上;所述喷杆夹持块安装在摆杆端部;所述高压软管连接水管接头安装板和喷杆;所述喷杆通过喷杆夹持块固定;所述喷头安装在喷杆端部。
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