[发明专利]清除水下船体附着物机器人

说明书

 技术领域：

本发明涉及一种水下机器人，特别是一种清除水下船体附着物机器人。

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。因此开展水下船体清洗技术的研究，提高清洗技术的自动化水平，增大船体清洗的机动性和灵活性是目前急需解决的问题。另外，船体清洗技术还可以扩展应用到石油平台的海生物的清理上，因为石油平台在海中静止不动，附近又存在丰富的海生物赖以生存的物质，所以石油平台附着海生物的情况更加严重，海洋石油部门每年都要投入大量的资金来进行海生物的清理，但同样面临着效率低下、潜水员工作环境恶劣等情况。

水下清洗技术主要采用专用的水下清洗设备进行，按操作方式可分为潜水员操纵式和遥控式；按清除方法可分为接触式（刷具旋转清除）和非接触式（空泡冲击清除）；纵观水下清洗设备的发展历程，现如今经历了两阶段：一阶段为手持单刷式，由潜水员携带并操纵作业工具进行工作；二阶段为可行走多刷式，将多个刷头集中在一套装备中，只需潜水员导引设备行走，完成清洗作业。

    在国内，现有的清洗设备属于第二代清洗设备，但在实际应用中存在许多问题，比如无法适应北方冬季寒冷的海水以及港口水域能见度低等问题，最终导致了设备利用率极低。也有的水下机器人采用了永磁吸附和履带移动的本体结构，这种结构比较适合在平坦、开阔的壁面作业，而对于有大量海生物附着的舰船多曲度表面的清洗并不适合。目前，我国船体清洗工作主要靠进坞后的打磨和高压水清洗，周期长、能源消耗大、作业强度高、环境污染严重。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种结构合理、操纵方便、工作效率高、保护环境的清除水下船体附着物机器人。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种清除水下船体附着物机器人，包括电磁机架，电磁机架的内部设有用于存储脏物的腔体，电磁机架上表面设有主电机，电磁机架的前端上表面设有两个左右对称设置的传动轮，两个传动轮之间的空隙为腔体的进口，主电机带动其中一个传动轮，主电机通过惰轮带动另一个传动轮，每个传动轮下方均通过转轴连有粉碎轮，粉碎轮的下方设有一圈刚性刷，每个转轴上套有切割片，切割片由一个长横向部、两个短横向部和两个竖向部组成，长横向部置于两个所述竖向部顶部之间，每个竖向部的底部外侧均连接有短横向部，刚性刷的下表面高于切割片的短横向部，切割片的长横向部与粉碎轮的下表面之间设有以延长刚性刷使用寿命的弹簧，电磁机架的下表面设有两组前后设置的车轮组，电磁机架上表面还设有驱动电机，驱动电机驱动一组或两组车轮组，电磁机架的后侧上表面设有齿轮泵。

本发明的进一步改进在于：驱动电机下设有减速器。

本发明的进一步改进在于：主电机带动与其相啮合的传动轮旋转，传动轮带动另一个传动轮转动，同时，主电机还带动惰轮转动，惰轮也能带动另一个传动轮转动，惰轮在主电机和另一个传动轮中间起传递的作用，一个传动轮逆时针方向转动，另一个传动轮顺时针方向转动。

本发明的进一步改进在于：机器人上还可安装有用于遥控、探测、摄像、监视的智能系统。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明为遥控清洗装置，这种装置通过在水面的遥控，采用切割片和刚性刷代替人工潜水清除船体表面附着的海洋生物，控制切割片和刚性刷自动完成作业任务，根本不需要潜水员的支持，而且本发明采用实时数字通讯，机器人在水下100米处能按人工指令完成清洗任务，切割片和刚性刷的相互配合，能彻底清除船体表面的海洋生物，显著地提高了作业效率；机器人还具有被清除附着物的收集装置，防止被清除和粉碎后的附着物再次排入海洋中，附着物经机架腔体，通过齿轮泵将其抽出，保护环境；机器人上还可以装上探测器、摄像头等，具有水下探测、摄像、监视功能。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A向的结构示意图；