水下机器人可升降维护装置的制作方法

1.本实用新型涉及水下机械设备领域，具体是指一种水下机器人可升降维护装置。


背景技术：

2.近年来随着智能技术的不断兴起，机器人的应用项目也越来越广泛，机器人需要定期清洗和充电，现有技术中通常采用人工操作的方式对机器人进行手动清洗，工作量大，效率低，经检索，专利号为cn213765928u公开了名称为用于维护巡检机器人的智能坞站装置及机器人维修系统的中国实用新型专利，该专利具体公开了，所述智能坞站装置包括：坞站柜、冲洗设备、风干设备、图像采集设备以及控制器；所述图像采集设备与所述控制器通信连接；所述冲洗设备、所述风干设备以及所述图像采集设备均设置在所述坞站柜内；所述图像采集设备用于获取所述冲洗设备、所述风干设备以及所述巡检机器人的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送给所述控制器；所述控制器用于控制所述冲洗设备对所述巡检机器人进行喷水清洗，所述控制器还用于控制所述风干设备对所述巡检机器人进行吹扫热风，该冲洗设备包括喷头，喷头为可旋转式喷头，上述专利的不足：一是上述专利中的冲洗设备位置是固定的，而机器人通常体积庞大，冲洗设备只能冲洗机器人的一部分，很难完整无遗漏的清洗，清洗不彻底，不干净，二是现有机器人维修系统通常通过线缆与水上控制平台连接进行信号传输，信息传输速度慢，线缆占用空间大，线缆容易磨损，使用成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构简单、水下机器人可自动运输至水平面上、清洗全面、干净彻底、效率高、充电方便、信息回传速度快的水下机器人可升降维护装置。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种水下机器人可升降维护装置，包括固定架，所述固定架上设有控制系统，其特征在于：所述固定架上设有可升降维护机构，所述可升降维护机构包括升降平台、维护舱和清洗机构，所述固定架一侧设有升降平台，所述升降平台与固定架固定连接，所述升降平台上至少设有一个维护舱，所述维护舱与升降平台之间设有升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动维护舱在升降平台内上下移动，所述维护舱一面设有机器人出入口，所述维护舱中间设有机器人容纳空间，所述维护舱内设有清洗机构，所述清洗机构包括固定座、齿条、安装架、移动电机、机械手、清洗喷头和水泵，所述维护舱顶部两侧分别设有固定座，所述维护舱顶部两侧相对设有机械手，所述固定座上端与维护舱固定连接，下端固定设有齿条，所述固定座两侧固定设有安装架滑道，所述固定座上设有安装架，所述安装架上端与固定座滑动连接，安装架上设有移动电机，所述移动电机和机械手分别由控制系统驱动，所述移动电机固定在安装架上，所述移动电机的输出轴上固定设有齿轮，所述齿轮与齿条啮合，所述机械手一端与安装架固定连接，机械手另一端设有清洗喷头，所述清洗喷头与机械手铰接，清洗喷头经水管与水泵连接，所述水泵固定在维护舱或升降平台上，所述水泵由控制系统驱
动，以利于控制系统驱动移动电机，带动机械手沿着齿条移动，位置合适后，控制系统启动水泵，通过清洗喷头对机器人进行清洗，维护舱两侧设有两个清洗喷头，清洗干净、清洗效率高。
6.本实用新型所述维护舱内设有充电机构，所述充电机构包括充电连接座、充电对接座、充电头升降组件和充电头，所述维护舱顶部设有充电连接座，所述充电连接座上端与维护舱固定连接，下端设有充电对接座，所述充电连接座和充电对接座之间设有充电头升降组件，所述充电头升降组件一端与充电连接座连接，另一端与充电对接座连接，所述充电头升降组件由控制系统驱动，所述充电对接座下端固定设有充电头，以利于通过充电头与机器人对接给机器人充电。
7.本实用新型所述充电头升降组件包括充电驱动电机、导向升降丝杆和导向升降套，所述充电连接座上间隔设有充电驱动电机，所述充电连接座上间隔设有升降套孔，所述充电驱动电机与充电连接座固定连接，所述充电驱动电机与控制系统连接，所述充电驱动电机的输出轴上设有导向升降丝杆，所述导向升降丝杆上端与充电驱动电机的输出轴固定连接，所述导向升降丝杆外设有导向升降套，所述导向升降套与导向升降丝杆螺纹连接，所述导向升降套置于升降套孔内，导向升降套下端穿出升降套孔与充电对接座固定连接，以利于充电驱动电机带动导向升降丝杆旋转，导向升降套与导向升降丝杆螺纹连接，带动充电对接座上下移动。
8.本实用新型所述升降驱动机构包括动力缆车、滑轮组件和滑道，所述维护舱上端固定设有吊装架，所述维护舱两端分别固定设有滑轮组件，所述升降平台两侧固定设有滑道，滑轮组件与滑道相配合，所述维护舱与升降平台滑动连接，所述升降平台上端设有动力缆车，所述动力缆车由控制系统控制，所述动力缆车固定在升降平台上，动力缆车的线缆向下穿过升降平台与吊装架固定连接，以利于通过控制系统驱动动力缆车带动维护舱上下移动。
9.本实用新型所述维护舱左右两侧，每一侧从上至下至少设有一组滑动支撑柱，每组滑动支撑柱包括前后间隔设置的两个滑动支撑柱，所述滑动支撑柱一端与维护舱外壁固定连接，另一端设有滑轮组件和支撑轮组件，所述滑轮组件包括左右间隔设置的两个滑轮，两个滑轮分别经滑轮架与滑动支撑柱固定连接，两个滑轮位于滑道内与滑道滑动连接，所述支撑轮组件包括上下间隔设置的两个支撑轮，两个支撑轮分别经支撑轮架与滑动支撑柱固定连接，两个支撑轮位于滑道内与滑道前后两侧滑动连接，以利于通过支撑轮支撑滑道，通过滑轮与滑道配合实现维护舱的上下移动。
10.本实用新型所述动力缆车包括线缆支架、线缆筒、线缆轴和线缆电机，所述升降平台上端设有线缆支架，所述线缆支架与升降平台固定连接，所述线缆支架中间设有线缆筒，所述线缆筒上缠绕有线缆，所述线缆筒固定在线缆轴上，所述线缆轴两端经轴承与线缆支架固定连接，所述线缆轴一端穿过线缆支架由线缆电机驱动，所述线缆电机固定在线缆支架上，线缆电机与控制系统相连接，以利于通过控制系统启动线缆电机带动线缆筒旋转，实现线缆收放，进而带动维护舱升降。
11.本实用新型所述线缆支架上设有排线机构，所述排线机构包括导杆、螺杆、导杆滑块、螺杆滑块、从动齿轮、主动齿轮、链条、排线轮组件、导轮架和导轮，
12.所述线缆筒一侧间隔设有导杆和螺杆，所述导杆上套有导杆滑块，所述导杆两端
分别与线缆支架固定连接，所述螺杆上套有螺杆滑块，
13.所述螺杆两端分别经轴承与线缆支架固定连接，所述螺杆两端穿出线缆支架分别固定设有从动齿轮，所述线缆轴两端穿出线缆支架分别固定设有主动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮经链条连接传动，所述导杆滑块与导杆滑动连接，所述导杆滑块与螺杆滑块之间设有排线轮组件，所述排线轮组件包括第一排线轮和第二排线轮，所述第一排线轮与第二排线轮间隔平行设置，所述第一排线轮活动套在第一排线轴上，所述第一排线轴一端与导杆滑块固定连接，另一端与螺杆滑块固定连接，所述第二排线轮活动套在第二排线轴上，所述第二排线轴一端与导杆滑块固定连接，另一端与螺杆滑块固定连接，所述螺杆滑块与螺杆螺纹连接，所述螺杆滑块上设有导轮架，所述导轮架一端朝向导杆滑块设有导轮，另一端与螺杆滑块固定连接，所述导轮活动安装在导轮架上，所述线缆由线缆筒穿出、穿过第一排线轮和第二排线轮之间的间隙后与吊装架固定连接，所述线缆侧边与导轮相触，以利于通过第一排线轮、第二排线轮和导轮对线缆进行排线。
14.本实用新型所述升降平台上端设有引导滑轮，所述引导滑轮经引导轮架安装在升降平台上，所述线缆由线缆筒穿出、穿过第一排线轮和第二排线轮之间的间隙、再绕过引导滑轮与吊装架固定连接，以利于线缆收放顺畅。
15.本实用新型所述维护舱沿着机械手移动方向至少设有一个监控照明机构，所述监控照明机构包括摄像机和照明灯，所述摄像机和照明灯分别固定在维护舱上，所述摄像机和照明灯分别与控制系统连接，以利于通过照明灯为机械手清洗照明，通过摄像机拍照上传以便工作人员查看是否有未清洁到的地方。
16.本实用新型所述维护舱外侧设有天线，所述天线固定在维护舱上，所述天线与控制系统连接，以利于通过天线将水下信息、机器人清洗、充电情况及时反馈给水上控制平台。
17.本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、水下机器人可自动运输至水平面上、清洗全面、干净彻底、效率高、充电方便、信息回传速度快等优点。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图。
19.图2是本实用新型可升降维护机构的放大图。
20.图3是本实用新型图2的主视图。
21.图4是本实用新型升降驱动机构的部分放大示意图。
22.图5是本实用新型维护舱的放大示意图。
23.图6是本实用新型图5的主视图。
24.图7是本实用新型清洗机构和充电机构的放大示意图。
25.图8是本实用新型充电机构的剖视图。
26.图9是本实用新型充电机构中充电头下落的结构示意图。
27.图10是本实用新型使用时，给水下机器人充电的结构示意图。
28.附图标记：固定架1, 可升降维护机构2，升降平台3，维护舱4，清洗机构5，充电机构6，升降驱动机构7，机器人容纳空间8，固定座9，齿条10，安装架11，移动电机12，机械手13，清洗喷头14，安装架滑道15，齿轮16，充电连接座17，充电对接座18，充电头升降组件19，
充电头20，充电驱动电机21，导向升降丝杆22，导向升降套23，动力缆车24，滑轮组件25，滑道26，吊装架27，线缆28，滑动支撑柱29，支撑轮组件30，滑轮31，支撑轮32，线缆支架33，线缆筒34，线缆电机35，排线机构36，导杆37，螺杆38，导杆滑块39，螺杆滑块40，排线轮组件41，第一排线轮42，第二排线轮43，导轮44，引导滑轮45，监控照明机构46，摄像机47，照明灯48，天线49。
具体实施方式
29.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
30.一种水下机器人可升降维护装置，包括固定架1，所述固定架1上设有控制系统，其特征在于：所述固定架1上设有可升降维护机构2，所述可升降维护机构2包括升降平台3、维护舱4和清洗机构5，所述固定架1一侧设有升降平台3，所述升降平台3与固定架1固定连接，所述升降平台3上至少设有一个维护舱4，所述维护舱4与升降平台3之间设有升降驱动机构7，所述升降驱动机构7驱动维护舱4在升降平台3内上下移动，所述维护舱4一面设有机器人出入口，所述维护舱4中间设有机器人容纳空间8，所述维护舱4内设有清洗机构5，所述清洗机构5包括固定座9、齿条10、安装架11、移动电机12、机械手13、清洗喷头14和水泵，所述维护舱4顶部两侧分别设有固定座9，所述维护舱4顶部两侧相对设有机械手13，所述固定座9上端与维护舱4固定连接，下端固定设有齿条10，所述固定座9两侧固定设有安装架滑道15，所述固定座9上设有安装架11，所述安装架11上端与固定座9滑动连接，安装架11上设有移动电机12，所述移动电机12和机械手13分别由控制系统驱动，所述移动电机12固定在安装架11上，所述移动电机12的输出轴上固定设有齿轮16，所述齿轮16与齿条10啮合，所述机械手13一端与安装架11固定连接，机械手13另一端设有清洗喷头14，所述清洗喷头14与机械手13铰接，清洗喷头14经水管与水泵连接，所述水泵固定在维护舱4或升降平台3上，所述水泵由控制系统驱动，以利于控制系统驱动移动电机，带动机械手沿着齿条移动，位置合适后，控制系统启动水泵，通过清洗喷头对机器人进行清洗，维护舱两侧设有两个清洗喷头，清洗干净、清洗效率高。
31.本实用新型所述维护舱4内设有充电机构6，所述充电机构6包括充电连接座17、充电对接座18、充电头升降组件19和充电头20，所述维护舱4顶部设有充电连接座17，所述充电连接座17上端与维护舱4固定连接，下端设有充电对接座18，所述充电连接座17和充电对接座18之间设有充电头升降组件19，所述充电头升降组件19一端与充电连接座17连接，另一端与充电对接座18连接，所述充电头升降组件19由控制系统驱动，所述充电对接座18下端固定设有充电头20，以利于通过充电头与机器人对接给机器人充电。
32.本实用新型所述充电头升降组件19包括充电驱动电机21、导向升降丝杆22和导向升降套23，所述充电连接座17上间隔设有充电驱动电机21，所述充电连接座17上间隔设有升降套孔，所述充电驱动电机21与充电连接座17固定连接，所述充电驱动电机21与控制系统连接，所述充电驱动电机21的输出轴上设有导向升降丝杆22，所述导向升降丝杆22上端与充电驱动电机21的输出轴固定连接，所述导向升降丝杆22外设有导向升降套23，所述导向升降套23与导向升降丝杆22螺纹连接，所述导向升降套23置于升降套孔内，导向升降套23下端穿出升降套孔与充电对接座18固定连接，以利于充电驱动电机带动导向升降丝杆旋转，导向升降套与导向升降丝杆螺纹连接，带动充电对接座上下移动。
33.本实用新型所述升降驱动机构7包括动力缆车24、滑轮组件25和滑道26，所述维护舱4上端固定设有吊装架27，所述维护舱4两端分别固定设有滑轮组件25，所述升降平台3两侧固定设有滑道26，滑轮组件25与滑道26相配合，所述维护舱4与升降平台3滑动连接，所述升降平台3上端设有动力缆车24，所述动力缆车24由控制系统控制，所述动力缆车24固定在升降平台3上，动力缆车24的线缆28向下穿过升降平台3与吊装架27固定连接，以利于通过控制系统驱动动力缆车带动维护舱上下移动。
34.本实用新型所述维护舱4左右两侧，每一侧从上至下至少设有一组滑动支撑柱，每组滑动支撑柱包括前后间隔设置的两个滑动支撑柱29，所述滑动支撑柱29一端与维护舱4外壁固定连接，另一端设有滑轮组件25和支撑轮组件30，所述滑轮组件25包括左右间隔设置的两个滑轮31，两个滑轮31分别经滑轮架与滑动支撑柱29固定连接，两个滑轮31位于滑道26内与滑道26滑动连接，所述支撑轮组件30包括上下间隔设置的两个支撑轮32，两个支撑轮32分别经支撑轮架与滑动支撑柱29固定连接，两个支撑轮32位于滑道26内与滑道26前后两侧滑动连接，以利于通过支撑轮支撑滑道，通过滑轮与滑道配合实现维护舱的上下移动。
35.本实用新型所述动力缆车24包括线缆支架33、线缆筒34、线缆轴和线缆电机35，所述升降平台3上端设有线缆支架33，所述线缆支架33与升降平台3固定连接，所述线缆支架33中间设有线缆筒34，所述线缆筒34上缠绕有线缆28，所述线缆筒34固定在线缆轴上，所述线缆轴两端经轴承与线缆支架33固定连接，所述线缆轴一端穿过线缆支架33由线缆电机35驱动，所述线缆电机35固定在线缆支架33上，线缆电机35与控制系统相连接，以利于通过控制系统启动线缆电机带动线缆筒旋转，实现线缆收放，进而带动维护舱升降。
36.本实用新型所述线缆支架33上设有排线机构36，所述排线机构36包括导杆37、螺杆38、导杆滑块39、螺杆滑块40、从动齿轮、主动齿轮、链条、排线轮组件41、导轮架和导轮44，所述线缆筒34一侧间隔设有导杆37和螺杆38，所述导杆37上套有导杆滑块39，所述导杆37两端分别与线缆支架33固定连接，所述螺杆38上套有螺杆滑块40，所述螺杆38两端分别经轴承与线缆支架33固定连接，所述螺杆38两端穿出线缆支架33分别固定设有从动齿轮，所述线缆轴两端穿出线缆支架33分别固定设有主动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮经链条连接传动，所述导杆滑块39与导杆37滑动连接，所述导杆滑块39与螺杆滑块40之间设有排线轮组件41，所述排线轮组件41包括第一排线轮42和第二排线轮43，所述第一排线轮42与第二排线轮43间隔平行设置，所述第一排线轮42活动套在第一排线轴上，所述第一排线轴一端与导杆滑块39固定连接，另一端与螺杆滑块40固定连接，所述第二排线轮43活动套在第二排线轴上，所述第二排线轴一端与导杆滑块39固定连接，另一端与螺杆滑块40固定连接，所述螺杆滑块40与螺杆38螺纹连接，所述螺杆滑块40上设有导轮架，所述导轮架一端朝向导杆滑块39设有导轮44，另一端与螺杆滑块40固定连接，所述导轮44活动安装在导轮架上，所述线缆28由线缆筒34穿出、穿过第一排线轮42和第二排线轮43之间的间隙后与吊装架27固定连接，所述线缆28侧边与导轮44相触，以利于通过第一排线轮、第二排线轮和导轮对线缆进行排线。
37.本实用新型所述升降平台3上端设有引导滑轮45，所述引导滑轮45经引导轮架安装在升降平台3上，所述线缆28由线缆筒34穿出、穿过第一排线轮42和第二排线轮43之间的间隙、再绕过引导滑轮45与吊装架27固定连接，以利于线缆收放顺畅。
38.本实用新型所述维护舱4沿着机械手13移动方向至少设有一个监控照明机构46，所述监控照明机构46包括摄像机47和照明灯48，所述摄像机47和照明灯48分别固定在维护舱4上，所述摄像机47和照明灯48分别与控制系统连接，以利于通过照明灯为机械手清洗照明，通过摄像机拍照上传以便工作人员查看是否有未清洁到的地方。
39.本实用新型所述维护舱4外侧设有天线49，所述天线49固定在维护舱4上，所述天线49与控制系统连接，以利于通过天线将水下信息、机器人清洗、充电情况及时反馈给水上控制平台。
40.如附图1-附图10，本实用新型中控制系统可通过天线与水上控制平台连接，可以将采集到的水下信息、机器人清洗情况、充电情况及时反馈，信息回传速度快，同时不需要电缆，不必担心线缆缠绕问题、磨损问题，使用成本低，固定架上可固定设有风机系统，风机系统与控制系统连接，通过风机系统产生电能为水下机器人充电，如附图1-附图3，固定架下端置于水平面下，上端置于水平面上，升降平台下端置于水平面下，上端置于水平面上，维护舱经升降驱动机构驱动可实现置于水平面下方或者置于水平面上方，使用时，控制系统控制升降驱动机构的动力缆车放线缆，使得维护舱下落至水平面下方，待清洗和/或待充电的水下机器人通过自身的推进器及导航和检测系统找到维护舱，从机器人出入口进入机器人容纳空间内停下，然后控制系统控制升降驱动机构的动力缆车收线缆，使得维护舱带着待清洗和/或待充电的水下机器人上升到水平面上方，控制系统控制清洗机构的水泵，通过清洗喷头对水下机器人进行清洗，控制系统通过启动移动电机，通过齿轮与齿条啮合带动机械手上的清洗喷头前后移动，对水下机器人的表面进行全面清洗，操作人员通过监控照明机构，时时查看清洗情况，清洗完毕后，控制系统启动充电机构的充电驱动电机，使得充电对接座带着充电头下落，水下机器人上设有与充电头相配合的充头座，方便与充电头对接充电，充电完毕后，控制系统启动充电机构的充电驱动电机，驱动充电对接座上升，与水下机器人断开连接，然后控制系统控制升降驱动机构的动力缆车放线缆，使得维护舱带着清洗充电完毕后的水下机器人下落至水平面下方，水下机器人通过自身的推进器及导航和检测系统离开维护舱，维护舱可为下一个水下机器人进行清洗和/或充电，操作如上，本实用新型结构简单，操作方便，可直接将水下机器人提升到水平面上方进行清洗和/或充电，不需要海上作业船的运输，而且清洗机构设置两只机械手带着清洗喷头前后移动，机械手采用现有技术，可伸缩、可旋转，自由度高，清洗全面、彻底，此外，本实用新型中升降平台内可设置多个维护舱，当设置两个及两个以上维护舱时，第一个维护舱上端与线缆连接，第二个维护舱上端与第一个维护舱下端固定连接，第三个维护舱上端与第二个维护舱下端固定连接，以此类推，多个维护舱可同时对多个水下机器人进行清洗和/或充电，工作效率高。
41.本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、水下机器人可自动运输至水平面上、清洗全面、干净彻底、效率高、充电方便、信息回传速度快等优点。