[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

说明书

本发明公开了一种水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，属于机器人领域。本发明的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构包括喷头回转机构、伸缩机构和喷头位姿调整机构，喷头回转机构包括底板和半圆开槽涡轮，底板用于与清理机器人连接，半圆开槽涡轮上沿圆周方向设置有圆弧槽，底板上固定设置有与圆弧槽相卡接且能够沿圆弧槽滑动的圆弧凸起块，底板上还设置有与半圆开槽涡轮相啮合的蜗杆；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伸缩机构上，喷头位姿调整机构上设置有可调整位置的高压水枪头。本发明能够可以代替人工操作方式，实现对导管柱进行高质量、高效率、可靠安全清理。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是指一种水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构。

背景技术

井口平台作为海洋石油开采作业中的重要装备，在现代海洋开发中扮演着重要角色。大部分海洋石油井口平台都是由钢质管桩、导管柱和甲板组成，井口平台的导管柱为海洋生物的生长提供了一个理想的场所，海洋生物会长期大量吸附在海水全浸区和潮差区的导管柱上，附着的海洋生物改变了导管柱表面的粗糙度和阻尼系数，增大了导管柱的表面积，同时也增加了导管柱的总重量（有时海洋生物的重量甚至会超过导管柱本身的重量），使导管柱承受更大的重量载荷、波浪载荷及海流作用力，平台稳定性及抗风暴能力下降，危险发生几率大大增加。

目前，我国针对海洋井口平台导管柱附着海洋生物的清理方法，还是主要依靠潜水员潜入海底利用高压水枪对海洋生物进行清理。这样的操作方式带来了诸多的瓶颈：（1）人工清理的劳动强度大，清理成本高；（2）效率低且受天气影响大；（3）复杂环境的水域作业时会对潜水员的生命安全产生严重的威胁，有很大的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种可以代替人工操作方式，实现对导管柱进行高质量、高效率、可靠安全清理的水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，本发明提供一种水下清理机器人搭载的高压水喷头位姿调整机构，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。