CN206782026U - 船体清洗爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于爬壁机器人技术领域，尤其涉及一种船体清洗爬壁机器人，包括驱动机构、清洗机构和吸附行走机构；驱动机构包括电机箱、第一传动轴和第二传动轴，电机箱相对的两侧分别设有第一输出端和第二输出端，第一传动轴与所述第一输出端连接，第二传动轴与所述第二输出端连接；吸附行走机构包括主动磁轮组件、从动磁轮组件和辅助磁轮组件；辅助磁轮组件包括辅助浮动架和至少两个辅助磁轮，辅助浮动架的两端分别与第一传动轴和第二传动轴转动连接，各辅助磁轮可转动地安装于辅助浮动架上且位于主动磁轮组件的前方。本实用新型的越障能力和负载能均得到大大提升，船体壁面适应能力增强，清洗机构能够实现高效率的作业。

Description

船体清洗爬壁机器人

技术领域

本实用新型属于爬壁机器人技术领域，尤其涉及一种船体清洗爬壁机器人。

背景技术

目前，国内船体表面的清洗作业大都是在船坞内或是由潜水员进行携带清洗装置来完成，比较成熟的方式是作业人员手持气动或液压清洗器潜入水下，通过施加外力及转刷产生的负压使之紧贴船体，并推动其向前运动，对船体表面进行海洋生物清洗。这种人工清洗方式效率低、周期长、作业强度高，对工人身心素质都有较高要求。采用水下爬壁机器人搭载清洗装置作业，将高压水射流清洗、实时监控***检测、爬壁机器人爬行作业三者结合起来，通过远程遥控控制爬壁机器人行进的同时，清洗机构执行清洗动作，并由监控检测机构对清洗壁面和环境进行实时检测，保证清洗工作的顺利和清洗的效果。要实现该方案，关键技术是爬壁机器人。

中国专利(申请号：200410016429.6)公开了一种磁轮吸附式爬壁机器人，该方案具有运动灵活，检测精度高的优点，但是磁轮的有效吸附面积小，负载能力较差。中国专利(申请号：201510027910.3)公开了一种爬壁机器人，该方案虽然用磁隙式和磁轮相结合的吸附方式增强了机器人的负载能力，但是其越障能力并没有提升，遇到小厚度的障碍物便可卡住吸附磁块，阻碍机器人的行进。中国专利(申请号：201610554277.8)公开了一种磁轮式爬壁机器人，该方案通过特殊的机架结构和磁轮结构使其可以爬越垂直交接的壁面，但其简易单薄的机架也决定了其负载能力较弱，并且越障能力也有限。

针对目前爬壁机器人由于负载能力和越障能力差导致无法实现高效率清洗作业的难题，提供一种具有负载大、壁面适应力强、转向灵活等特点的爬壁机器人已成为实现高效率清洗船体作业亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船体清洗爬壁机器人，旨在解决现有技术中的爬壁机器人负载能力和越障能力差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种船体清洗爬壁机器人，包括驱动机构、清洗机构和吸附行走机构；

所述驱动机构包括电机箱、第一传动轴和第二传动轴，所述电机箱相对的两侧分别设有第一输出端和第二输出端，所述第一传动轴与所述第一输出端连接，所述第二传动轴与所述第二输出端连接；

所述吸附行走机构包括主动磁轮组件、从动磁轮组件和辅助磁轮组件，所述清洗机构固定于所述主动磁轮组件的上方或所述从动磁轮组件的上方；

所述主动磁轮组件包括第一主动磁轮和第二主动磁轮，所述第一主动磁轮与所述第一传动轴连接，所述第二主动磁轮与所述第二传动轴连接；

所述从动磁轮组件包括从动浮动架、连接架和从动磁轮，所述从动浮动架的两端分别与所述第一传动轴和所述第二传动轴转动连接，所述连接架与所述从动浮动架固定连接且沿所述主动磁轮组件的后方延伸设置，所述从动磁轮可转动地安装于所述连接架上；

所述辅助磁轮组件包括辅助浮动架和至少两个辅助磁轮，所述辅助浮动架的两端分别与所述第一传动轴和所述第二传动轴转动连接，各所述辅助磁轮可转动地安装于所述辅助浮动架上且位于所述主动磁轮组件的前方。

优选地，所述辅助浮动架包括辅助浮动连杆以及连接于所述辅助浮动连杆两端并朝同一侧延伸的第一辅助侧杆和第二辅助侧杆，所述第一辅助侧杆的端部与所述第一传动轴转动连接，所述第二辅助侧杆的端部与所述第二传动轴转动连接，所述辅助浮动连杆上设有数量与所述辅助磁轮的数量相同的辅助磁轮轮架，各所述辅助磁轮对应安装于各所述辅助磁轮轮架上。

优选地，所述驱动机构还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承的内圈与所述第一传动轴固定连接，所述第一辅助侧杆的端部与所述第一轴承的外圈固定连接，所述第二轴承的内圈与所述第二传动轴固定连接，所述第二辅助侧杆的端部与所述第二轴承的外圈固定连接。

优选地，所述第一辅助侧杆的端部设有第一辅助连接块，所述第一辅助连接块上设有第一辅助连接孔，所述第一辅助连接孔套接于所述第一轴承的外圈上，所述第二辅助侧杆的端部设有第二辅助连接块，所述第二辅助连接块上设有第二辅助连接孔，所述第二辅助连接孔套接于所述第二轴承的外圈上。

优选地，所述从动浮动架包括从动浮动连杆以及连接于所述从动浮动连杆两端并朝同一侧延伸的第一从动侧杆和第二从动侧杆，所述第一从动侧杆的端部与所述第一传动轴转动连接，所述第二从动侧杆的端部与所述第二传动轴转动连接，所述连接架与所述从动浮动连杆固定连接，所述连接架远离所述从动浮动连杆的端部设有安装板，所述安装板上设有从动磁轮轮架，所述从动磁轮对应安装于所述从动磁轮轮架上。

优选地，所述驱动机构还包括第三轴承和第四轴承，所述第三轴承的内圈与所述第一传动轴固定连接，所述第一从动侧杆的端部与所述第三轴承的外圈固定连接，所述第四轴承的内圈与所述第二传动轴固定连接，所述第二从动侧杆的端部与所述第四轴承的外圈固定连接。

优选地，所述第一从动侧杆的端部设有第一从动连接块，所述第一从动连接块上设有第一从动连接孔，所述第一从动连接孔套接于所述第三轴承的外圈上，所述第二从动侧杆的端部设有第二从动连接块，所述第二从动连接块上设有第二从动连接孔，所述第二从动连接孔套接于所述第四轴承的外圈上。

优选地，所述清洗机构包括旋转电机、摆动臂和喷洗盘，所述旋转电机固定于所述主动磁轮组件的上方或所述从动磁轮组件的上方，所述摆动臂的一端与所述旋转电机驱动连接，所述喷洗盘与所述摆动臂的另一端连接，且所述喷洗盘上设有喷嘴。

优选地，所述辅助磁轮为永磁万向辅助磁轮。

优选地，所述第一主动磁轮、第二主动磁轮和所述从动磁轮均包括钢质金属轮体、若干永磁圆柱体和软磁套，所述钢质金属轮体靠近轮缘的位置设有环形均布的若干圆柱形通孔，各所述圆柱形通孔与所述钢质金属轮体的轴心平行设置，各所述永磁圆柱体对应安装于各所述圆柱形通孔内，所述软磁套套接于所述钢质金属轮体的外圈。

本实用新型的有益效果：本实用新型的船体清洗爬壁机器人，在主动磁轮组件、从动磁轮组件和辅助磁轮组件的共同作用下，使得船体清洗爬壁机器人的重心稳定在第一主动磁轮和第二主动磁轮之间，那么结合分别位于第一主动磁轮和第二主动磁轮前方的辅助磁轮和后方的从动磁轮可以增大防倾覆力矩，提高防倾覆能力；同时，在越障时，至少具有第一主动磁轮和第二主动磁轮以及从动磁轮或者辅助磁轮和从动磁轮或者第一主动磁轮和第二主动磁轮以及辅助磁轮与船体吸附，越障能力和负载能均得到大大提升，而且船体壁面的适应能力也相应增强，能够使得清洗机构在随行过程中实现高效率的作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的结构示意图一。

图2为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的结构示意图二。

图3为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的结构分解示意图。

图4为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的辅助浮动架的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的从动浮动架与连接架连接的结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的第一主动磁轮或第二主动磁轮或从动磁轮的结构分解示意图。

图7为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的清洗机构的结构示意图。

图8为本实用新型实施例提供的船体清洗爬壁机器人的驱动机构的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—驱动机构 11—第一传动轴 12—第二传动轴

13—电机箱 14—第一轴承 15—第二轴承

16—第三轴承 17—第四轴承 18—第一联轴器

19—第二联轴器 20—清洗机构 21—旋转电机

22—摆动臂 23—喷洗盘 24—喷嘴

30—吸附行走机构 31—主动磁轮组件 32—从动磁轮组件

33—辅助磁轮组件 221—中心竖杆 222—摆动横杆

223—周向竖杆 301—钢质金属轮体 302—永磁圆柱体

303—软磁套 304—圆柱形通孔 311—第一主动磁轮

312—第二主动磁轮 321—从动浮动架 322—连接架

323—从动磁轮 324—安装板 325—从动磁轮轮架

331—辅助浮动架 332—辅助磁轮 333—辅助磁轮轮架

3211—从动浮动连杆 3212—第一从动侧杆 3213—第二从动侧杆

3214—第一从动连接块 3215—第二从动连接块 3216—第一从动连接孔

3217—第二从动连接孔 3311—辅助浮动连杆 3312—第一辅助侧杆

3313—第二辅助侧杆 3314—第一辅助连接块 3315—第二辅助连接块

3316—第一辅助连接孔 3317—第二辅助连接孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～8描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型实施例提供的一种船体清洗爬壁机器人，适应于在深海大负载稳定船舶进行清洗作业。其中，船体清洗爬壁机器人包括驱动机构10、清洗机构20和吸附行走机构30。也就是说，本实施例中的船体清洗爬壁机器人主要由三大模块组装形成，组装更加容易，驱动机构10主要起到产生动力的作用，清洗机构20则实现清洗喷水作业，而吸附行走机构30则实现在船体壁面上行走并实现越障的功能。

进一步地，结合图3和图8所示，所述驱动机构10包括电机箱13、第一传动轴11和第二传动轴12，所述电机箱13相对的两侧分别设有第一输出端和第二输出端，所述第一传动轴11与所述第一输出端连接，所述第二传动轴12与所述第二输出端连接。具体地，电机箱13通过设置的第一输出端和第二输出端分别带动第一传动轴11转动和第二传动轴12转动。

进一步地，结合图3所示，所述吸附行走机构30包括主动磁轮组件31、从动磁轮组件32和辅助磁轮组件33，所述清洗机构20固定于所述主动磁轮组件31的上方或所述从动磁轮组件32的上方。具体地，清洗机构20设置在主动磁轮组件31的上方或从动磁轮组件32的上方可以确保清洗机构20尽量处于船体清洗爬壁机器人的中心位置，那么再配合从动磁轮组件32和辅助磁轮组件33的共同作用下可以增大船体清洗爬壁机器人的防倾覆力矩，进而提高船体清洗爬壁机器人的防倾覆能力。

进一步地，结合图3所示，所述主动磁轮组件31包括第一主动磁轮311和第二主动磁轮312，所述第一主动磁轮311与所述第一传动轴11连接，所述第二主动磁轮312与所述第二传动轴12连接。具体地，第一主动磁轮311和第二主动磁轮312的设置可以确保船体清洗爬壁机器人在行走过程中的左右两侧保持平衡稳定。

进一步地，结合图3所示，所述从动磁轮组件32包括从动浮动架321、连接架322和从动磁轮323，所述从动浮动架321的两端分别与所述第一传动轴11和所述第二传动轴12转动连接，所述连接架322与所述从动浮动架321固定连接且沿所述主动磁轮组件31的后方延伸设置，所述从动磁轮323可转动地安装于所述连接架322上。具体地，从动磁轮323的设置与第一主动磁轮311和第二主动磁轮312配合形成三角形的吸附结构，这样使得船体清洗爬壁机器人的负载能力进一步提升。

进一步地，结合图3所示，所述辅助磁轮组件33包括辅助浮动架331和至少两个辅助磁轮332，所述辅助浮动架331的两端分别与所述第一传动轴11和所述第二传动轴12转动连接，各所述辅助磁轮332可转动地安装于所述辅助浮动架331上且位于所述主动磁轮组件31的前方。辅助磁轮332的设置则分别与第一主动磁轮311和第二主动磁轮312以及从动磁轮323配合实现越障，避免船体清洗爬壁机器人在行走过程中遇到障碍物出现卡死或者倾覆的现象。

更具体地，本实用新型实施例的船体清洗爬壁机器人，当船体清洗爬壁机器人在前行中遇到障碍物时，位于主动磁轮组件31前方的辅助磁轮332首先接触到障碍物，由于辅助磁轮332安装在辅助浮动架331上，而辅助浮动架331与第一传动轴11和第二传动轴12是转动连接的，那么船体清洗爬壁机器人继续前行时，辅助磁轮332会被障碍物顶起，而辅助浮动架331则绕第一传动轴11和第二传动轴12向上转动，此时，船体清洗爬壁机器人主要靠主动磁轮组件31的第一主动磁轮311和第二主动磁轮312以及位于主动磁轮组件31后方的从动磁轮组件32的从动磁轮323进行船体吸附；当辅助磁轮332越过障碍物后，第一主动磁轮311和第二主动磁轮312开始越障，第一主动磁轮311和第二主动磁轮312被障碍物顶起，辅助浮动架331和从动浮动架321均相对于第一传动轴11和第二传动轴12转动以实现带动辅助磁轮332和从动磁轮323转动并进行船体吸附，保证船体清洗爬壁机器人稳定地吸附在船体上；而一旦主动磁轮越过障碍物后，主动磁轮和辅助磁轮332也能提供足够的吸附力吸附在船体上，并在从动浮动架321相对于第一传动轴11和第二传动轴12转动以实现带动从动磁轮323越过障碍物。

本实用新型实施例的船体清洗爬壁机器人，在主动磁轮组件31、从动磁轮组件32和辅助磁轮组件33的共同作用下，使得船体清洗爬壁机器人的重心稳定在第一主动磁轮311和第二主动磁轮312之间，那么结合分别位于第一主动磁轮311和第二主动磁轮312前方的辅助磁轮332和后方的从动磁轮323可以增大防倾覆力矩，提高防倾覆能力；同时，在越障时，至少具有第一主动磁轮311和第二主动磁轮312以及从动磁轮323或者辅助磁轮332和从动磁轮323或者第一主动磁轮311和第二主动磁轮312以及辅助磁轮332与船体吸附，越障能力和负载能均得到大大提升，而且船体壁面的适应能力也相应增强，能够使得清洗机构20在随行过程中实现高效率的作业。

进一步地，电机箱13内可以设置两个驱动电机(图未示)，并在两个驱动电机的主轴上配置谐波减速器(图未示)，然后以两个谐波减速器作为第一输出端和第二输出端。

更进一步地，结合图3和图8所示，驱动机构10还还包括第一联轴器18和第二联轴器19，所述第一输出端通过第一连接轴与第一传动轴11连接，所述第二输出端通过第二联轴器19与第二传动轴12连接，这样即可确保电机箱13将动力分别传递到第一传动轴11上和第二传动轴12上。

本实施例中，结合图3～4所示，所述辅助浮动架331包括辅助浮动连杆3311以及连接于所述辅助浮动连杆3311两端并朝同一侧延伸的第一辅助侧杆3312和第二辅助侧杆3313，所述第一辅助侧杆3312的端部与所述第一传动轴11转动连接，所述第二辅助侧杆3313的端部与所述第二传动轴12转动连接，所述辅助浮动连杆3311上设有数量与所述辅助磁轮332的数量相同的辅助磁轮轮架333，各所述辅助磁轮332对应安装于各所述辅助磁轮轮架333上。具体地，由于第一辅助侧杆3312和第二辅助侧杆3313分别与第一传动轴11和第二传动轴12转动连接，那么连接在第一辅助侧杆3312和第二辅助侧杆3313之间的辅助浮动连杆3311则可以相对于第一传动轴11和第二传动轴12转动。这样，当辅助磁轮332越障时，辅助磁轮332被障碍物顶起时随着辅助浮动连杆3311转动升高位置，即辅助磁轮332不会与障碍物正面干涉，辅助磁轮332通过浮动的方式越过障碍物，如此，当船体清洗爬壁机器人行走过程中遇到障碍物也不会出现卡死或者倾覆。

进一步地，辅助磁轮332与辅助磁轮轮架333的安装可以采用轴孔配合的方式连接。

优选地，辅助浮动连杆3311与第一辅助侧杆3312和第二辅助侧杆3313一体成型设计。

更优选地，结合图1～2所示，辅助磁轮332的数量为两个且两个所述辅助磁轮332均在第一主动磁轮311与第二主动磁轮312之间，且第一主动磁轮311与第二主动磁轮312位于整个船体清洗爬壁机器人的中间位置的左右两侧。这样当从动磁轮323进行越障时，两个辅助磁轮332与第一主动磁轮311与第二主动磁轮312之间形成梯形结构，即类似三角形结构，那么可以加强整个船体清洗爬壁机器人的稳定性。

本实施例中，结合图3～4和图8所示，所述驱动机构10还包括第一轴承14和第二轴承15，所述第一轴承14的内圈与所述第一传动轴11固定连接，所述第一辅助侧杆3312的端部与所述第一轴承14的外圈固定连接，所述第二轴承15的内圈与所述第二传动轴12固定连接，所述第二辅助侧杆3313的端部与所述第二轴承15的外圈固定连接。具体地，第一轴承14的设置起到支撑第一辅助侧杆3312转动的作用以及降低第一辅助浮动连接杆在运动过程中的摩擦系数；同理，第二轴承15的设置则起到支撑第二辅助侧杆3313转动的作用以及降低第二辅助浮动连接杆在运动过程中的摩擦系数。这样在第一辅助侧杆3312和第二辅助侧杆3313确保能够分别相对于第一传动轴11和第二传动轴12转动的前提下，辅助浮动连接杆也实现了相对于第一传动轴11和第二传动轴12的转动。

本实施例中，结合图3～4所示，所述第一辅助侧杆3312的端部设有第一辅助连接块3314，所述第一辅助连接块3314上设有第一辅助连接孔3316，所述第一辅助连接孔3316套接于所述第一轴承14的外圈上，所述第二辅助侧杆3313的端部设有第二辅助连接块3315，所述第二辅助连接块3315上设有第二辅助连接孔3317，所述第二辅助连接孔3317套接于所述第二轴承15的外圈上。具体地，通过设置第一辅助连接块3314可以确保第一辅助侧杆3312的端部具有足够的强度与第一传动轴11连接，而第一辅助连接孔3316的设置则便于与第一轴承14实现连接，方便组装。同理，通过设置第二辅助连接块3315可以确保第二辅助侧杆3313的端部具有足够的强度与第二传动轴12连接，而第二辅助连接孔3317的设置则便于与第二轴承15实现连接，方便组装。

本实施例中，结合图3和图5所示，所述从动浮动架321包括从动浮动连杆3211以及连接于所述从动浮动连杆3211两端并朝同一侧延伸的第一从动侧杆3212和第二从动侧杆3213，所述第一从动侧杆3212的端部与所述第一传动轴11转动连接，所述第二从动侧杆3213的端部与所述第二传动轴12转动连接，所述连接架322与所述从动浮动连杆3211固定连接，所述连接架322远离所述从动浮动连杆3211的端部设有安装板324，所述安装板324上设有从动磁轮轮架325，所述从动磁轮323对应安装于所述从动磁轮轮架325上。具体地，由于第一从动侧杆3212和第二从动侧杆3213分别与第三传动轴和第四传动轴转动连接，那么连接在第一从动侧杆3212和第二从动侧杆3213之间的从动浮动连杆3211则可以相对于第三传动轴和第四传动轴转动。这样，当第一主动磁轮311和第二主动磁轮312越障时，第一主动磁轮311和第二主动磁轮312被障碍物顶起时随着辅助浮动连杆3311和从动浮动连杆3211转动降低升高位置，使得辅助磁轮332和从动磁轮323吸附在船体上，即第一主动磁轮311和第二主动磁轮312不会与障碍物正面干涉，第一主动磁轮311和第二主动磁轮312通过浮动的方式越过障碍物；而当从动磁轮323越障时，从动磁轮323被障碍物顶起时随着从动浮动连杆3211转动升高位置，即从动磁轮323不会与障碍物正面干涉，从动磁轮323通过浮动的方式越过障碍物，如此，当船体清洗爬壁机器人行走过程中遇到障碍物也不会出现卡死或者倾覆。

进一步地，从动磁轮323与从动磁轮轮架325的安装可以采用轴孔配合的方式连接。

本实施例中，结合图3、图5和图8所示，所述驱动机构10还包括第三轴承16和第四轴承17，所述第三轴承16的内圈与所述第一传动轴11固定连接，所述第一从动侧杆3212的端部与所述第三轴承16的外圈固定连接，所述第四轴承17的内圈与所述第二传动轴12固定连接，所述第二从动侧杆3213的端部与所述第四轴承17的外圈固定连接。具体地，第三轴承16的设置起到支撑第一从动侧杆3212转动的作用以及降低第一从动浮动连接杆在运动过程中的摩擦系数；同理，第四轴承17的设置则起到支撑第二从动侧杆3213转动的作用以及降低第二从动浮动连接杆在运动过程中的摩擦系数。这样在第一从动侧杆3212和第二从动侧杆3213确保能够分别相对于第一传动轴11和第二传动轴12转动的前提下，从动浮动连接杆也实现了相对于第一传动轴11和第二传动轴12的转动。

进一步地，由于第一轴承14和第三轴承16均与第一传动轴11连接，那么可以增加设置一个第一轴承14套(图未示)同时套接在第一轴承14和第三轴承16外，这样可以将第一辅助侧杆3312的端部和第一从动侧杆3212的端部与第一轴承14套连接。同理，由于第二轴承15和第四轴承17均与第二传动轴12连接，那么可以增加设置一个第二轴承15套(图未示)同时套接在第二轴承15和第四轴承17外，这样可以将第二辅助侧杆3313的端部和第二从动侧杆3213的端部与第二轴承15套连接。

本实施例中，结合图3和图5所示，所述第一从动侧杆3212的端部设有第一从动连接块3214，所述第一从动连接块3214上设有第一从动连接孔3216，所述第一从动连接孔3216套接于所述第三轴承16的外圈上，所述第二从动侧杆3213的端部设有第二从动连接块3215，所述第二从动连接块3215上设有第二从动连接孔3217，所述第二从动连接孔3217套接于所述第四轴承17的外圈上。具体地，通过设置第一从动连接块3214可以确保第一从动侧杆3212的端部具有足够的强度与第一传动轴11连接，而第一从动连接孔3216的设置则便于与第一轴承14实现连接，方便组装。同理，通过设置第二从动连接块3215可以确保第二从动侧杆3213的端部具有足够的强度与第二传动轴12连接，而第二从动连接孔3217的设置则便于与第二轴承15实现连接，方便组装。

结合图1～2所示，本实施例的船体清洗爬壁机器人的整个机身设计为拱形，即通过辅助浮动架331、从动浮动架321和连接架322的摆布设计形成拱形，并通过合理的结构尺寸设计使整机重心位于中间位置。拱形的结构使机身连接受力更合理有效，往上弓起让机身不会与船体壁面障碍物相接触，保证了整机的越障能力。本实施例中，所述清洗机构20包括旋转电机21、摆动臂22和喷洗盘23，所述旋转电机21固定于所述主动磁轮组件31的上方或所述从动磁轮组件32的上方，所述摆动臂22的一端与所述旋转电机21驱动连接，所述喷洗盘23与所述摆动臂22的另一端连接，且所述喷洗盘23上设有喷嘴24。具体地，旋转电机21可以固定在从动浮动架321的从动浮动连杆3211的中部或者电机箱13的中，总之，尽量确保旋转电机21的位置处于整机的中部。那么通过旋转电机21的转轴带动摆动臂22转动，摆动臂22可以实现360°的旋转，这样即实现带动喷洗盘23实现360°的旋转，那么使得喷洗盘23的喷嘴24的喷洒清洗范围极广。同时，用摆动臂22配合喷洗盘23代替传统笨重的清洗盘，不但能够提高越障和壁面适应能力，且通过摆动臂22带动喷洗盘23绕整机的中心作周向的旋转运动使得清洗范围实现了无死角，清洗效果极佳。

进一步地，结合图1～3和图7所示，摆动臂22包括中心竖杆221、摆动横杆222和周向竖杆223，中心竖杆221与旋转电机21的主轴驱动连接且呈竖向布置，摆动横杆222的一端与中心竖杆221连接、另一端与周向竖杆223连接，且摆动横杆222呈横向水平布置，而周向竖杆223呈竖向布置且用于供喷洗盘23安装。这样当旋转电机21的主轴带动中心竖杆221旋转时，那么摆动横杆222个随着中心竖杆221旋转，而周向竖杆223则跟随着摆动横杆222旋转，那么即实现带动喷洗盘23360°旋转，从而使得喷洗盘23上安装的喷嘴24能够实现360°范围的清洗工作。

更进一步地，结合图5所示，连接架322优选为两个且间隔设置，连接架322为弧形结构，这样有利于将整机设计成拱形状结构。

其中，中心竖杆221、摆动横杆222和周向竖杆223均采用伸缩杆结构，这样可以通过中心竖杆221的伸缩调节清洗的高度，通过摆动横杆222的伸缩调节清洗的半径范围，通过周向竖杆223的伸缩可以调节清洗的角度。

进一步地，中心竖杆221、摆动横杆222和周向竖杆223三者之间的连接可以采用可调节相对位置的活动连接，这样方便对中心竖杆221、摆动横杆222和周向竖杆223进行高度、角度等参数的调节，保证清洗的效率。

本实施例中，优选地，所述辅助磁轮332为永磁万向辅助磁轮。具体地，辅助磁轮332的外径比第一主动磁轮311、第二主动磁轮312和从动磁轮323小。这样辅助磁轮332的整体结构较小，采用汝铁硼环形永磁体制作形成永磁万向辅助磁轮。

本实施例中，结合图3和图6所示，所述第一主动磁轮311、第二主动磁轮312和所述从动磁轮323均包括钢质金属轮体301、若干永磁圆柱体302和软磁套303，所述钢质金属轮体301靠近轮缘的位置设有环形均布的若干圆柱形通孔304，各所述圆柱形通孔304与所述钢质金属轮体301的轴心平行设置，各所述永磁圆柱体302对应安装于各所述圆柱形通孔304内，所述软磁套303套接于所述钢质金属轮体301的外圈。具体地，一个圆柱形通孔304对应嵌装于一个圆柱形通孔304内，这样方便组装，组装后各个永磁圆柱体302实现径向充磁。软磁套303套接在钢质金属轮体301的外圈从而与钢质金属轮体301紧绷连接，同样具有方便组装的优点，且连接后的稳定性极佳。

其中，软磁套303为软质结构，利用软磁套303受压可变形的特点，在增大轮子摩擦力和越障能力的同时，最大程度地减少各永磁圆柱体302壁面的磁性衰减程度。

优选地，永磁圆柱体302的数量为28个，圆柱形通孔304的数量也为28个。当然，在其他实施例中，永磁圆柱体302的数量可以大于28个，例如30～40个，或者永磁圆柱体302的数量可以下于28个，例如10～20个，具体根据实际需求选择，在此不再进行一一列举赘述。

优选地，所述第一主动磁轮311、第二主动磁轮312和所述从动磁轮323的尺寸一致，这样在组装时，所述第一主动磁轮311、第二主动磁轮312和所述从动磁轮323之间可以相互通用。

本实用新型实施例的船体清洗爬壁机器人的行走吸附方式中，靠第一主动磁轮311和第二主动磁轮312的永磁圆柱提供主要吸附力，永磁万向辅助磁轮从动并辅助吸附，从而在保证船体清洗爬壁机器人行走灵活的前提下，提高负载能力。

当然，本实用新型实施例的船体清洗爬壁机器人除了可用于对水下船体表面的清洗外，还可以用于其它钢铁壁面如大型油罐壁面的清洗等。爬壁清洗机器人还可以携带其他设备如检测设备爬行于钢铁壁面完成相应工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船体清洗爬壁机器人，其特征在于：包括驱动机构、清洗机构和吸附行走机构；

所述驱动机构包括电机箱、第一传动轴和第二传动轴，所述电机箱相对的两侧分别设有第一输出端和第二输出端，所述第一传动轴与所述第一输出端连接，所述第二传动轴与所述第二输出端连接；

所述吸附行走机构包括主动磁轮组件、从动磁轮组件和辅助磁轮组件，所述清洗机构固定于所述主动磁轮组件的上方或所述从动磁轮组件的上方；

所述主动磁轮组件包括第一主动磁轮和第二主动磁轮，所述第一主动磁轮与所述第一传动轴连接，所述第二主动磁轮与所述第二传动轴连接；

所述从动磁轮组件包括从动浮动架、连接架和从动磁轮，所述从动浮动架的两端分别与所述第一传动轴和所述第二传动轴转动连接，所述连接架与所述从动浮动架固定连接且沿所述主动磁轮组件的后方延伸设置，所述从动磁轮可转动地安装于所述连接架上；

所述辅助磁轮组件包括辅助浮动架和至少两个辅助磁轮，所述辅助浮动架的两端分别与所述第一传动轴和所述第二传动轴转动连接，各所述辅助磁轮可转动地安装于所述辅助浮动架上且位于所述主动磁轮组件的前方。

2.根据权利要求1所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述辅助浮动架包括辅助浮动连杆以及连接于所述辅助浮动连杆两端并朝同一侧延伸的第一辅助侧杆和第二辅助侧杆，所述第一辅助侧杆的端部与所述第一传动轴转动连接，所述第二辅助侧杆的端部与所述第二传动轴转动连接，所述辅助浮动连杆上设有数量与所述辅助磁轮的数量相同的辅助磁轮轮架，各所述辅助磁轮对应安装于各所述辅助磁轮轮架上。

3.根据权利要求2所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述驱动机构还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承的内圈与所述第一传动轴固定连接，所述第一辅助侧杆的端部与所述第一轴承的外圈固定连接，所述第二轴承的内圈与所述第二传动轴固定连接，所述第二辅助侧杆的端部与所述第二轴承的外圈固定连接。

4.根据权利要求3所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述第一辅助侧杆的端部设有第一辅助连接块，所述第一辅助连接块上设有第一辅助连接孔，所述第一辅助连接孔套接于所述第一轴承的外圈上，所述第二辅助侧杆的端部设有第二辅助连接块，所述第二辅助连接块上设有第二辅助连接孔，所述第二辅助连接孔套接于所述第二轴承的外圈上。

5.根据权利要求1～4任一项所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述从动浮动架包括从动浮动连杆以及连接于所述从动浮动连杆两端并朝同一侧延伸的第一从动侧杆和第二从动侧杆，所述第一从动侧杆的端部与所述第一传动轴转动连接，所述第二从动侧杆的端部与所述第二传动轴转动连接，所述连接架与所述从动浮动连杆固定连接，所述连接架远离所述从动浮动连杆的端部设有安装板，所述安装板上设有从动磁轮轮架，所述从动磁轮对应安装于所述从动磁轮轮架上。

6.根据权利要求5所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述驱动机构还包括第三轴承和第四轴承，所述第三轴承的内圈与所述第一传动轴固定连接，所述第一从动侧杆的端部与所述第三轴承的外圈固定连接，所述第四轴承的内圈与所述第二传动轴固定连接，所述第二从动侧杆的端部与所述第四轴承的外圈固定连接。

7.根据权利要求6所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述第一从动侧杆的端部设有第一从动连接块，所述第一从动连接块上设有第一从动连接孔，所述第一从动连接孔套接于所述第三轴承的外圈上，所述第二从动侧杆的端部设有第二从动连接块，所述第二从动连接块上设有第二从动连接孔，所述第二从动连接孔套接于所述第四轴承的外圈上。

8.根据权利要求1～4任一项所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述清洗机构包括旋转电机、摆动臂和喷洗盘，所述旋转电机固定于所述主动磁轮组件的上方或所述从动磁轮组件的上方，所述摆动臂的一端与所述旋转电机驱动连接，所述喷洗盘与所述摆动臂的另一端连接，且所述喷洗盘上设有喷嘴。

9.根据权利要求1～4任一项所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述辅助磁轮为永磁万向辅助磁轮。

10.根据权利要求1～4任一项所述的船体清洗爬壁机器人，其特征在于：所述第一主动磁轮、第二主动磁轮和所述从动磁轮均包括钢质金属轮体、若干永磁圆柱体和软磁套，所述钢质金属轮体靠近轮缘的位置设有环形均布的若干圆柱形通孔，各所述圆柱形通孔与所述钢质金属轮体的轴心平行设置，各所述永磁圆柱体对应安装于各所述圆柱形通孔内，所述软磁套套接于所述钢质金属轮体的外圈。