一种水下船体清扫机器人用磁轮吸附行走机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水下船体清扫机器人的行走机构领域，特别是水下船体清扫机器人的多履带平行转向、合作转向结构。
【背景技术】
[0002]轮船在海洋中行驶，海洋生物会附着在船体表面，大大增加了轮船的运行阻力，增加燃油消耗。针对这一现象，使用水下清扫机构进行船体表面海洋生物的清扫工作，可是目前水下机器人的行走机构复杂昂贵，尤其是履带清扫机构，附着力不足，不容易控制，而且容易打滑。
[0003]水下机器人常用的履带清扫机构中的履带是通过差速完成转向的，但是这种转向机构在轮船光滑表面的转向效率不高，而且容易打滑，不容易控制，而且履带的磁铁数量少，摩擦力小，不利于整体机构附着在船体表面。
【发明内容】
[0004]本发明的目的为了克服现有技术的不足，提供一种附着力更强，安全且利于转控方向的水下船体清扫机器人用磁轮吸附行走机构。
[0005]本发明采用的技术方案是:本发明由一个机架和四个相同的移动模块组成，机架是中空的正方形的框架结构，在机架的每个侧面的外侧装有一个移动模块;每个移动模块均包含减震装置、一个履带，一个诱导轮、两个拖带轮和五个负载轮，履带同时绕在主动轮、诱导轮、拖带轮和负载轮上，主动轮、诱导轮、拖带轮和负载轮的轮轴相互平行均垂直于机架的对应侧面;主动轮和诱导轮分别位于履带的两端，两个拖带轮位于履带的上方，五个负载轮位于履带的下方且在履带上等距布置;每个主动轮均由一个电机带动旋转;履带有多个履带链接和多个插销串接组成，每两个履带链接之间连接一个插销，插销垂直于机架的侧面;每个所述履带链接都是由磁轮轴紧固件、磁轮轴、磁轮、磁轮紧固件和链接体组成，链接体是中空的长方形体，在链接体内部设置磁轮，磁轮同轴套在磁轮轴上，磁轮轴的轴心线与机架的侧面平行且与负载轮的轮轴在空间相正交，磁轮轴一端通过一个磁轮紧固件连接于链接体，另一端通过磁轮轴紧固件连接于链接体;在链接体内部的磁轮的两侧各装有一个隔离板，在隔离板和链接体两端之间各留有一个啮合方槽，主动轮和诱导轮与所述啮合方槽相啮合，拖带轮和负载轮的轮面均与链接体的顶面相接触，负载轮的轮轴通过减震装置与机架连接在一起。
[0006]本发明采用上述技术方案后具有的有益效果是:1、本发明在行走机构的履带链接上做了优化，在链接上设置了多个磁轮，通过对不同移动模块进行驱动就可以实现不同方向的运动，不用通过履带的差速来完成转向，只需要选择不同的履带进行动力输出就可以实现不同方向的运动，所以转向效率更高，也简化了运动的操作难度，可避免水下船体清扫机器人在差速转向时发生相对滑动而导致的吸附力减弱。
[0007]2、本发明设置有四条履带，相对于常见的两履带行走机构，可以提供更大的吸附力，更利于附着在船体表面进行可靠高效的清扫作业。
3、本发明则可以依据四条履带中的磁性滑轮所产生的磁性更好地附着在船体表面，更加安全，也增大了摩擦力，使得机构行走更加简易。
【附图说明】
[0008]下图将结合附图及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0009]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中一个移动模块与机架的分解示意图；
图3是图1中机架和减震装置的结构示意图；
图4是图1中局部减震装置和负载轮的安装结构分解放大示意图；
图5是图1中一个移动模块的装配放大示意图；
图6是图5中局部履带的分解放大示意图。
[0010]图7是图5中单个履带链接的装配放大示意图；
图8是图7中链接体的结构放大示意图；
图9是本发明在船体上行走的工作状态示意图。
[0011 ]图中:1、2、3、4.移动模块;5.机架;6.减震板;7.减震板轴;8.减震拉簧;9.弹簧连接件;11.主动轮;12.拖带轮;13.诱导轮;14.负载轮;15.履带;船体16;
61.减震上底板;62.减震板凸起件;63.减震下底板;64.减震板大轴孔;65.减震板小轴孔；
151.履带链接;152.插销；
1511.磁轮轴紧固件；1512.磁轮轴；1513.磁轮;1514.磁轮紧固件；1515.链接体；
15151.凸板；15152.隔离板；15153.限位装置；15154.凹孔；15155.啮合方方槽。
【具体实施方式】
[0012]参见图1，本发明由一个机架5和四个相同的移动模块1、2、3、4组成，机架5是中空的正方形的框架结构，在机架5的每个侧面的外侧安装一个移动模块。面对面的两个移动模块1、3、移动模块2、4分别相对于机架5的中心对称。
[0013]参见图2、3、4、5，每个移动模块1、2、3、4均包含有减震装置、一个主动轮11、两个拖带轮12、一个诱导轮13、五个负载轮14和一个履带15。主动轮11、诱导轮13、拖带轮12和负载轮14的轮轴相互平行，并且都垂直于机架5的对应侧面。以下以一个移动模块为例描述，其余移动模块的结构相同。
[0014]如图3和图4所不，减震装置包含有五个减震板6、五个减震板轴7、五个减震拉簧8。五个减震板6与五个减震板轴7等距离地分布在机架5—侧外表面，减震板轴7垂直于机架5的侧面，每个减震板轴7外端均有间隙地空套一个减震板6，整个减震板6与机架5侧面相平行。
[0015]减震板6是一个由减震上底板61和减震下底板63平滑过渡连接组成的V型板，减震下底板63位于减震上底板61上方，并且与机架5的底面相垂直，使减震下底板63成竖直状
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[0016]在减震下底板63上开有两个通孔，一个是下方的减震板大轴孔64，另一个上方的减震板小轴孔65。减震上底板61固定设有一个减震板凸起件62，该减震板凸起件62与机架5的侧面相垂直，并向机架5侧面方向突出。负载轮14经减震板大轴孔64通过轴孔连接方式固定连接于减震板6，负载轮14的中心轴与机架5侧面相垂直。
[0017]减震板6通过减震板小轴孔65有间隙地套在减震板轴7的外端，减震板轴7的内端通过螺纹连接方式固定连接于机架5侧面，使减震板6与机架5连接在一起。
[0018]机架5的侧面上固定一个弹簧连接件9，该弹簧连接件9位于减震板6的旁侧，减震拉簧8—端固定在弹簧连接件9上，减震拉簧8另一端固定连接于减震板6的减震上底板61上。当减震板6转动时，减震拉簧8为减震板6提供一定与转动方向相反的拉力，以达到减震的效果。
[0019]在机架5的侧面上设有弧形孔，减震板凸起件62内端位于该弧形孔内，弧形孔与减震板凸起件62相配合，可限制减震板6的转动角度。
[0020]负载轮14与减震板6相垂直并通过减震板6与机架5连接在一起，来负载整体行走机构。当行走机构遇到比较大的凸起物时，负载轮14在力的作用下向上抬起时，负载轮14作用于减震板6，使减震板6绕减震板轴7转动，此时减震拉簧8提供一定的拉力来减缓这种转动，以达到减震的效果，这样有利于整个机构的稳定。
[0021]参见图2和图5，一个履带15同时绕在一个主动轮11、两个拖带轮12、一个诱导轮13和五个负载轮14各个轮子上。主动轮11和诱导轮13分别位于履带15的两端，两个拖带轮12位于履带15的上方，五个负载轮14位于履带15的下方，并且在履带15上等距布置。主动轮11的轮轴垂直于机架5侧面，与机架5侧面连接。拖带轮12的轮轴垂直于机架5侧面，与机架5侧面连接。诱导轮13的轮轴垂直于机架5侧面，与机架5侧面连接。主动轮11、拖带轮12、诱导轮13的轮轴相平行。
[0022]参见图6，履带15有多个履带链接151和多个插销152组成，多个履带链接151经插销152串接成一个履带15，每两个履带链接151之间连接一个插销152，插销152垂直于机架5的侧面。
[0023]参见图7，每个履带链接151都是由磁轮轴紧固件1511、磁轮轴1512、磁轮1513、磁轮紧固件1514和链接体1515组成。链接体1515是中空的长方形体，在链接体1515内部设置磁轮1513，磁轮1513同轴套在磁轮轴1512上，磁轮轴1512的轴心线与机架5的侧面平行且与负载轮14的轮轴在空间相正交。磁轮1513至少有一个以上，多个磁轮1513等距离平行布置。
[0024]磁轮轴1512的一端通过一个磁轮紧固件1514连接于链接体1515，另一端通过磁轮轴紧固件1511连接于链接体1515，磁轮紧固件1514是一个空心的且其轴线与机架5侧面平行的圆柱状，磁轮紧固件1514用于防止磁轮1513沿着磁轮轴1512的轴线方向滑动。
[0025]磁轮1513外表面刻有一道道凹槽并在凹槽内加入橡胶圈来增加摩擦力，橡胶圈外表面要与磁轮1513外表面平行，防止磁轮1513的磁性表面与船面距离增大导致磁力减少。
[0026]在链接体1515的顶面中间装有一个突出的且与机架5侧面平行的限位装置15153，限位装置15153垂直于整个链接体1515，限位装置15153为一竖直的方块形，限位装置15153与拖带轮12和负载轮14上设置的对应的凹槽进行活动配合，使限位装置15153可以沿着托带轮12和负载轮14上的凹槽进行滑动，拖带轮12和负载轮14通过限位装置15153来防止履带15沿着减震板轴7或负载轮14的轴线方向向内或向外运动。
[0027]参见图8，在链接体1515内部，在磁轮151的两侧各装有一个隔离板15152，该隔离板15152与机架5的侧面平行，用于隔离磁轮1513，保护磁轮1513的正常转动并阻止磁轮1513与主动轮11的轮齿的接触。在隔离板15152和链接体1515两端之间各留有一个啮合方槽15155，主动轮11和诱导轮13的轴向各设有两个齿轮，两个啮合方槽15155的位置与主动轮11和诱导轮13的两个齿轮相配合，主动轮11和诱