[发明专利]一种轮式油罐车罐底残油清理机器人及清理方法

说明书

本发明公开了一种轮式油罐车罐底残油清理机器人及清理方法，属于服务机器人技术领域。本发明包括机架、传感单元、驱动单元、控制单元和刮油单元，所述的传感单元、驱动单元、控制单元和刮油单元均设置于机架上，传感单元传输信号给控制单元，控制单元的信号输出端连接驱动单元和刮油单元，驱动单元驱动机架整体移动，刮油单元执行罐底残油清理动作。本发明所提供的清理机器人是非常典型的机电一体化系统，它融合了机械、电子、控制等技术，该机器人符合油罐车清理的相关需求，能够完成往返刮油、避障、检测排油口、刮油单元上下运动等功能，具有良好的性价比，结构简单，易于装配。

技术领域

本发明属于服务机器人技术领域，更具体地说，涉及一种轮式油罐车罐底残油清理机器人及清理方法。

背景技术

储油罐作为运输储存石油化工产品的重要工具，广泛应用于流通过程中各个环节。油罐不可避免存在着腐蚀泄露等一系列问题。随着使用年限的增加，油罐内部受到腐蚀，并且会出现变形、不均匀沉降、罐内加热盘管老化、排水管线不畅等问题，常常会发生穿孔、泄露、爆炸等事故，特别是在高压状态下的罐壁一旦腐蚀破裂就会引起火灾，爆破等灾难性事故。

为了保障罐内油品质量和各种车辆、装备用油安全，需对油罐进行清洗。目前国内的油罐车清洗方法主要是人工清洗，如中国专利号ZL201320682552.6，专利名称：车载卧式油罐车清理装置，即公开了一种由伸缩把及可折叠刮板构成的手动油罐车清理装置；中国专利号ZL201020607101.2，专利名称：原油罐车底部残油清理刮油器，也公开了一种油罐车自流卸车结束后，人站在罐车上，通过人工几次拉、推刮油器，把残油送到罐车底部下卸油口的方案，虽然上述申请案均提供了减轻人工劳动强度的清理工具，但依靠人工清洗仍然存在着劳动强度大、作业危险性高、效率低等问题。

随着工业发展，机器自动化逐渐取代人工作业。油罐清理机器人是提高工作效率、提升油罐清洁质量以及改善工人工作环境的重要工具。机器人技术在油罐清洗中的应用尚处于发展阶段，目前全球开发此类清洗机器人的公司较少。

经检索，中国专利号ZL201521095150.1，授权公告日为2016年6月15日，发明创造名称为：行车式刮油机的自动翻板刮油装置；该申请案的自动翻板刮油装置的高度调节支架安装在平流式沉淀池的行车下方，高度调节支架下端通过销轴与连杆相铰接，连杆顶端安装配重块，下端安装有刮油板；在行架下方固定有前撞块与后撞块，与刮油装置位于销轴上方的部分接触。该申请案利用了机械与重力的原理，通过前后撞块使刮油板能自动放下或翻转抬起，不需要另设驱动机构；同时刮油高度可根据平流沉淀池污水水面的高度进行调节。但该申请案的移动灵活性较差，只能适用于某个固定区域的刮油操作，仍需进一步改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种轮式油罐车罐底残油清理机器人及清理方法，本发明提供的清理机器人一方面能够提高生产效率，另一方面能减轻油罐护理工人的工作强度，改善油罐护理工人的工作环境，减轻有害气体对油罐护理工人的伤害，并且其成本较低、功能兼备、装配简单。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种轮式油罐车罐底残油清理机器人，包括机架、传感单元、驱动单元、控制单元和刮油单元，所述的传感单元、驱动单元、控制单元和刮油单元均设置于机架上，传感单元传输信号给控制单元，控制单元的信号输出端连接驱动单元和刮油单元，驱动单元驱动机架整体移动，刮油单元执行罐底残油清理动作。

更进一步地，所述的机架由杆件组装成矩形框架结构，两杆件的结合处设置有连接角件，机架的上、下部分别设置上盖板、下盖板。

更进一步地，所述的传感单元包括红外传感器和激光传感器，其中，红外传感器设置有4个，4个红外传感器分设于机架顶部的四个拐角处；所述的激光传感器设置于机架底部运动方向的前后两端。