本发明涉及船体清洁技术领域，尤其是涉及一种履带式清洁机器人以及清洁系统。
背景技术：
由于船舶运行环境对船体的腐蚀程度严重，长时间运行的船舶表面会产生锈斑和附着贝壳等杂物。为确保船舶运行的安全性，必须定期对船舶进行清洁以清除锈斑和杂物。目前，船舶清洁主要采用人工方式，但由于锈斑和附着在船舶表面的杂物不易清理，工人工作强度高，而清洁效率低，且清除锈斑过程中会出现对工人身体健康有害的扬尘，再者，对于大型船只而言，船体较高、船面不平整，工人在清理时存在一定的危险。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种履带式清洁机器人以及清洁系统，以解决现有技术中存在的采用人工方式清洁船舶效率低和存在危险的技术问题。
本发明提供的一种履带式清洁机器人，包括机架、可转动地设置在机架上的清洁机构、相对设置在机架两侧的两履带机构、设置在机架上的驱动机构、控制清洁机构与驱动机构的控制装置，履带机构包括设置在机架上的链轮与从动轮、套设在链轮与从动轮之间的履带、多个间隔设置在机架上向下撑开张紧履带以使履带呈倒梯形的支撑轮、分别设置在机架与各支撑轮之间以自动调节履带张紧度的多个调节机构和多个间隔设置在履带外侧的永磁铁，驱动机构分别驱动两履带机构的链轮转动，以带动履带运动。
进一步的，在本发明的实施例中，所述调节机构包括通过转轴可转动地设置在所述机架上的“l”型连接板、设置在连接板上端与所述机架之间的弹簧，所述支撑轮设置在连接板下端。
进一步的，在本发明的实施例中，所述清洁机构包括设置在所述机架上的第一竖板、下端与第一竖板铰接的固定板、沿所述机架长度方向固定在固定板上端的喷漆装置和\或可调节出水强度的高压水枪，喷漆装置和\或高压水枪前端向下倾斜布置。
进一步的，在本发明的实施例中，所述机架包括横板、间隔设置在横板两侧的两第二竖板，所述第一竖板固定在横板前端，两所述履带机构分别设置在两第二竖板上。
进一步的，在本发明的实施例中，所述驱动机构包括分别设置在两所述第二竖板后端的电机、分别设置在两电机输出端与两所述链轮之间的两联轴器。
进一步的，在本发明的实施例中，所述履带内侧具有与所述链轮啮合的凸齿，所述支撑轮包括相对间隔设置的两边轮和设置在两边轮之间的连接轴，凸齿位于两边轮之间。
进一步的，在本发明的实施例中，所述永磁铁通过螺栓设置在所述履带外侧。
进一步的，在本发明的实施例中，所述永磁铁为铁钕硼磁铁。
进一步的，在本发明的实施例中，所述控制装置包括分别与所述清洁装置和驱动装置无线连接的遥控器。
本发明还提供了一种清洁系统，包括上述所述的履带式清洁机器人。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过设置在履带外侧的永磁铁吸附在船舶表面，并通过驱动机构驱动履带机构运动，以带动履带式清洁机器人本身在船舶表面运动，在运动的过程中，通过对清洁机构的控制，以利用清洁机构实现对船舶表面的锈斑和杂物进行全面有效清洁，提高除锈效率、降低工人劳动强度、避免有害工作环境对人体的危害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的立体图；
图2为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的主视图；
图3为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的侧视图；
图4为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的俯视图。
附图标记：
1-机架；2-清洁机构；3-履带机构；4-驱动机构；
11-横板；12-第二竖板；
21-第一竖板；22-固定板；23-抱箍；24-高压水枪；
31-链轮；32-从动轮；33-履带；
34-支撑轮；35-永磁铁；36-调节机构；
37-螺栓；38-凸齿；39-边轮；
361-转轴；362-连接板；363-弹簧；
41-电机；42-联轴器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的立体图；图2为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的主视图；图3为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的侧视图；图4为本发明一个实施例提供的履带式清洁机器人的俯视图。如图1-4所示，本实施例提供的一种履带式清洁机器人，包括机架1、可转动地设置在机架1上的清洁机构2、相对设置在机架1两侧的两履带机构3、设置在机架1上的驱动机构4、控制清洁机构2与驱动机构4的控制装置，履带机构3包括设置在机架1上的链轮31与从动轮32、套设在链轮31与从动轮32之间的履带33、多个间隔设置在机架1上向下撑开张紧履带33以使履带33呈倒梯形的支撑轮34、分别设置在机架1与各支撑轮34之间以自动调节履带33张紧度的多个调节机构36和多个间隔设置在履带33外侧的永磁铁35，驱动机构4分别驱动两履带机构3的链轮31转动，以带动履带33运动。
其中，由于所述履带33外侧设置有永磁铁35，所以可以利用所述永磁铁35磁力吸附在船体的表面，这样的话，当驱动机构4驱动履带33转动的时候，就可以带动履带式清洁机器人整体在船体的表面运动了。
通过控制履带式清洁机器人的运行方向和速度，即可以使履带式清洁机器人运动到指定的位置，在指定的位置采用清洁机构2对船体的表面进行清洁的工作。
如图1-4所示，所述履带机构3可以设置两个，使两个履带机构3分别设置在机架1的两侧，通过对两个履带机构3的控制，即可完成对履带式清洁机器人运行方向和速度控制，并且通过两个履带机构3也能够保证履带式清洁机器人运行的平稳。
另外，通过两个履带机构3的相对运动，还能够完成对履带式清洁机器人转弯的操作，具体的，可以使两个履带机构3的履带33以不同的速度运行，在两个履带机构3的履带33之间形成速度差，通过这种速度差就可以完成对履带式清洁机器人转弯的操作。
例如，以履带式清洁机器人朝向前方为例，右侧履带机构3的履带33速度小于左侧履带机构3的履带33速度，履带式清洁机器人就会右转；同理，左侧履带机构3的履带33速度小于右侧履带机构3的履带33速度，履带式清洁机器人就会左转。
另外，多个间隔设置在机架1上向下撑开张紧履带33以使履带33呈倒梯形的支撑轮34可以使整个履带33以倒梯形的结构运行，这样能够使履带式清洁机器人在船体表面运行时越过船舶表面较大的障碍物。
并且，分别设置在机架1与各支撑轮34之间以自动调节履带33张紧度的多个调节机构36可自动调节履带33张紧度，进一步的，在本发明的实施例中，所述调节机构36包括通过转轴361可转动地设置在所述机架1上的“l”型连接板362、设置在连接板362上端与所述机架1之间的弹簧363，所述支撑轮34设置在连接板362下端。
具体的，当遇到凸起或者凹陷时，支撑轮34偏离当前所在平面，带动连接板362转动，设置在连接板362上端与机架1之间的弹簧363在连接板362影响下发生形变，当支撑轮34通过凸起或者凹陷后，弹簧363复位，推动连接板362转动复位，进而使支撑轮34恢复至原有平面。
因此，通过所述调节机构36就可以对于各种不同情形的船舶表面，使履带33均能牢固地吸附在上面，避免出现对于某些特殊表面履带33吸附不牢而掉落的情况，保证清洁的效率和效果。
进一步的，在本发明的实施例中，所述清洁机构2包括设置在所述机架1上的第一竖板21、下端与第一竖板21铰接的固定板22、沿所述机架1长度方向固定在固定板22上端的喷漆装置和\或可调节出水强度的高压水枪24，喷漆装置和\或高压水枪24前端向下倾斜布置。
其中，所述喷漆装置的位置结构可参考图1-4中的高压水枪24的位置结构，即是说，所述清洁机构2可以通过第一竖板21和固定板22活动连接有高压水枪24，通过高压水枪24进行对船体表面的除锈、清洁等操作，也可以通过第一竖板21和固定板22活动连接有喷漆装置，利用喷漆装置完成对船体表面的喷漆工作。
另外，除了所述喷漆装置和\或高压水枪24，本申请的履带式清洁机器人还能够通过第一竖板21和固定板22活动连接其他需要在船体上进行工作的设备，以利用履带式清洁机器人自动的完成可以在船体上进行的工作，降低劳动力。
除此之外，还可以利用气枪实现对锈斑的去除，将气枪通过第一竖板21和固定板22活动连接，到达除锈位置后，可以控制气枪开关和气压，使高压气枪在小车尾部喷出高压气流，高压气流迫使铁锈和海生物剥离船体，完成除锈过程。
其中，喷砂除锈是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(石榴石砂、铜矿砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，从而达到除锈目的。
进一步的，在本发明的实施例中，所述机架1包括横板11、间隔设置在横板11两侧的两第二竖板12，所述第一竖板21固定在横板11前端，两所述履带机构3分别设置在两第二竖板12上。
通过横板11和两第二竖板12形成的机架1，其结构简单并能够稳定的起到支撑的作用，同时重量轻，有助于履带式清洁机器人在船体上运动。
进一步的，在本发明的实施例中，所述驱动机构4包括分别设置在两所述第二竖板12后端的电机41、分别设置在两电机41输出端与两所述链轮31之间的两联轴器42。
通过电机41驱动链轮31，并利用联轴器42连接可以使电机41输出端转动的时候稳定的对链轮31进行驱动，保证履带式清洁机器人在船体上运动的稳定性。
进一步的，在本发明的实施例中，所述履带33内侧具有与所述链轮31啮合的凸齿38，所述支撑轮34包括相对间隔设置的两边轮39和设置在两边轮39之间的连接轴，凸齿38位于两边轮39之间。
利用链轮31可以与履带33的凸齿38配合，这样既可通过链轮31来驱动履带33运动，并且，支撑轮34可以起到对履带33其他部分的支撑，通过两个边轮39组成的支撑轮34不会与履带33上的凸齿38发生障碍，并且还能够起到支撑的作用，两个边轮39之间的空隙可以有效的躲过履带33上的凸齿38。
进一步的，在本发明的实施例中，所述永磁铁35通过螺栓37设置在所述履带33外侧。
通过螺栓37固定永磁铁35可以方便永磁铁35的装配和拆卸。
进一步的，在本发明的实施例中，所述永磁铁35为铁钕硼磁铁。
进一步的，在本发明的实施例中，所述控制装置包括分别与所述清洁装置和驱动装置无线连接的遥控器。
可选择的可以采用wifi模块，在范围之内利用遥控器控制小车的行走方向及速度(目前稳定遥控距离可达100m)，到达所需的除锈位置。
所以，在一个实施例中，履带式清洁机器人的行走依靠遥控器操作。遥控器与履带式清洁机器人通过wifi相连。履带式清洁机器人上集成wifi模块，启动后能够与遥控器或相应的手机app控制界面直接相连。
wifi模块将接受的指令传送回控制装置的单片机，单片机根据控制指令控制驱动机构4的电机41运转。
另外，可选择的，电机41末端还可以装有光电码盘，用来实时监测电机41的转速，并将转速信号反馈给单片机，实现电机41转速的闭环控制，使履带式清洁机器人在铁质船体上按照一定的速率精确行走，使清洁过程稳定可靠。
其中，单片机可以采用stm32单片机。电机41可以采用伺服电机41。
综上所述，如图1至4图所示，履带式清洁机器人包括机架1、清洁机构2、两履带机构3、驱动机构4、控制装置(图中未画出)，清洁机构2可转动地设置在机架1上，两履带机构3相对设置在机架1两侧，驱动机构4设置在机架1上，控制装置用于控制清洁机构2与驱动机构4动作。机架1包括横板11、间隔设置在横板11两侧的两第二竖板12，清洁机构2设置在横板11前端，两履带机构3分别设置在两第二竖板12上，驱动机构4设置在第二竖板12后端。
清洁机构2包括设置在横板11前端的第一竖板21、下端与第一竖板21上端铰接的固定板22、设置在固定板22上端的抱箍23、通过抱箍23设置在固定板22上端的高压水枪24，高压水枪24可调节出水强度，沿横板11长度方向且前端向下倾斜布置。
履带机构3包括设置在第二竖板12后端的链轮31、设置在第二竖板12前端的从动轮32、套设在链轮31与从动轮32之间的履带33、四个间隔设置在第二竖板12上向下撑开张紧履带33以使履带33呈倒梯形的支撑轮34、分别设置在第二竖板12与各个支撑轮34之间以自动调节履带33张进度的四个调节机构36和多个通过螺栓37间隔设置在履带33外侧的永磁铁35，调节机构36包括通过转轴361可转动地设置在第二竖板12上的“l”型连接板362、设置在连接板362上端与第二竖板12之间的弹簧363，支撑轮34设置在连接板362下端；履带33内侧具有与链轮31啮合的凸齿38，支撑轮34包括相对间隔设置的两边轮39和设置在两边轮39之间的连接轴，凸齿38位于两边轮39之间。
驱动机构4包括分别设置在两第二竖板12后端的两电机41、分别设置在两电机41输出端与两链轮31之间的两联轴器42，电机41通过联轴器42驱动链轮31转动，以带动履带33运动，通过控制两电机41输出的速度差控制机器人转弯。
在本实施例中，永磁铁35为铁钕硼磁铁。控制装置包括分别与高压水枪24和电机41无线连接的遥控器。
本发明还提供了一种清洁系统，包括上述所述的履带式清洁机器人。
由于所述履带式清洁机器人的具体结构、功能原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。
所以，任何有关于所述履带式清洁机器人的技术内容均可参考前文的记载即可。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。