[发明专利]一种水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构

权利要求书

1.一种水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，其特征在于，包括喷头回转机构、伸缩机构和喷头位姿调整机构，其中：

所述喷头回转机构包括底板和半圆开槽涡轮，所述底板用于与清理机器人连接，所述半圆开槽涡轮上沿圆周方向设置有圆弧槽，所述底板上固定设置有与所述圆弧槽相卡接且能够沿所述圆弧槽滑动的圆弧凸起块，所述底板上还设置有与所述半圆开槽涡轮相啮合的蜗杆；

所述喷头位姿调整机构成对设置，一对喷头位姿调整机构通过半圆形回转架连接于所述伸缩机构上，所述喷头位姿调整机构上设置有可调整位置的高压水枪头；

所述喷头位姿调整机构还包括圆形基板，所述圆形基板上沿其半径方向铰接有外铰链，所述圆形基板上沿其半径方向铰接有内铰链，所述外铰链和内铰链均为半圆弧形铰链，所述外铰链与所述内铰链的铰接点均匀分布于所述圆形基板的圆周上，所述外铰链和内铰链的中部均设置有环形槽，所述外铰链的环形槽和内铰链的环形槽形成矩形空间，所述矩形空间用于穿设所述高压水枪头。

2.根据权利要求1所述的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，其特征在于，所述喷头回转机构的底板上设置有用于支撑所述蜗杆的轴承座和驱动所述蜗杆的第一伺服电机。

3.根据权利要求1所述的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，其特征在于，所述伸缩机构包括依次铰接的第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂和第四剪叉臂，所述第一剪叉臂和第四剪叉臂的通过伸缩基座铰接，所述伸缩基座固定于所述半圆开槽涡轮上，所述第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂和第四剪叉臂的长度相等。

4.根据权利要求3所述的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，其特征在于，所述第一剪叉臂和第二剪叉臂通过第一连接块铰接在一起，所述第三剪叉臂和第四剪叉臂通过第二连接块铰接在一起，所述第二剪叉臂和第三剪叉臂通过第三连接块铰接在一起，所述第一连接块和第二连接块之间穿设有丝杆，所述丝杆的一端在所述第一连接块处设置有驱动所述丝杆转动的第二伺服电机，所述丝杆的另一端在所述第二连接块处设置有丝杆螺母。

5.根据权利要求4所述的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，其特征在于，所述第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂和第四剪叉臂均由互相平行的两杆构成，所述伸缩基座上设置有一对相互啮合的齿轮。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，其特征在于，所述外铰链的一端和内铰链的一端在所述圆形基板上分别设置有用于驱动所述外铰链和内铰链转动的第三伺服电机和第四伺服电机。

7.根据权利要求6所述的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，其特征在于，所述圆形基板的中部设置有万向节，所述万向节的上端安装有导柱，所述高压水枪头位于所述导柱上。

8.一种清理机器人，其特征在于，包括权利要求7所述的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构。

9.权利要求8所述的清理机器人的清理方式，其特征在于，包括：

步骤1：当清理对象为直导管柱时，清理机器人附着于导管柱上，此时，一对喷头位姿调整机构的外铰链所在的平面与圆形基板保持垂直不动，内铰链在第四伺服电机的驱动下沿外铰链作对称来回摆动动作，喷头回转机构的半圆开槽涡轮由中位逐渐转向左极限位置，再由左极限位置转回中位，完成清理动作A，喷头回转机构由中位逐渐转向右极限位置，再由右极限位置转回中位，完成清理动作B，清理动作A和清理动作B共同完成了直导管柱上一段圆环附着物的清理；

伸缩机构伸长，重复清理动作A和清理动作B，完成清理动作C，此时，伸缩机构缩回至初始位置，清理机器人更换附着位置，重复清理动作A、清理动作B和清理动作C，直至将直导管柱清理干净；

步骤2：当清理对象为管柱交叉处时，清理机器人附着在位置接近管柱交叉处，调整伸缩机构的位置使得高压水枪头与管柱交叉处有一定的距离，一对喷头位姿调整机构的外铰链所在的平面保持与圆形基板垂直不动，内铰链在第四伺服电机的驱动下沿外铰链转动，将高压水枪头调整到需要的指向角度，然后重复清理动作A和清理动作C，完成清理工作；

步骤3：当清理对象为管柱的某处吸附物，清理机器人附着在管柱上，此时根据吸附物的位置，调整喷头回转机构和伸缩机构的位置，使得高压水枪头指向待清理的吸附物，喷头位姿调整机构执行清理动作A，完成清理工作。