一种船舶水下清洗机器人路径控制和定位装置的制作方法

本发明涉及水下清洗装置技术领域，尤其涉及一种水下清洗机器人路径控制和定位装置。

背景技术：

水下清洗是一项技术难度较大而又极具市场潜力的行业，空化射流技术是目前清洗行业上新兴的最具潜力的方法，但在水下清洗的设备上还存在着许多问题，如目前只能进行潜水员进行手持作业，清洗效率低，人力成本高等。利用水下机器人进行清洗作业，由于水下环境复杂，清洗作业时又会产生巨大的流场扰动，使得机器人无法按照规划路径进行作业，使得清洗过程中容易出现遗漏，控制难度太大。

技术实现要素：

本发明提供了一种水下清洗机器人路径控制和定位装置，可以保证清洗装置始终贴合清洗壁面，具有结构合理、安全可靠等优点，同时通过霍尔传感器对清洗装置的移动距离进行检测，从而对清洗位置进行定位，此外可以通过角度电位计对滚轮的角度进行检测，保证清洗装置能够按照规划路径进行移动。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种水下清洗机器人路径控制和定位装置，包括外壳体、密封舱、联轴器、滚轮和轮轴，其特征在于，还包括驱动器、电机、电位计、霍尔传感器和磁钢，所述的密封舱位于外壳体围成的保护罩内，驱动器和电机处于密封舱内部，电机的端轴通过联轴器与蜗杆相连，蜗杆的另一端设置在固定架的轴承上，固定架上还通过连接架设有电位计，蜗杆与轮轴端部的涡轮相咬合匹配，涡轮的后端还设有一个公齿轮，并与电位计端部的母齿轮相咬合匹配，轮轴上靠近滚轮的一端设有霍尔传感器，滚轮上设有若干通孔，相邻通孔之间设有磁钢。

作为本方案的优选实施例，所述的电机为步进电机，后端设有驱动器，驱动器通过密封连接头与外界控制器相连。

作为本方案的优选实施例，所述的密封舱的端面处以及与电机端轴相接触的位置均设有O型密封圈。

作为本方案的优选实施例，所述的轮轴为L形结构，其中与滚轮相连接的一段为空心结构，内部装有霍尔传感器的检测电子元件。

作为本方案的优选实施例，所述的磁钢为圆柱形结构，数量不少于三个，霍尔传感器与磁钢的中心点处于同一圆周上，该圆周的半径为滚轮半径的二分之一。

作为本方案的优选实施例，所述的电位计为旋转角度测量传感器，并通过密封连接头与控制器相连接。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

可以保证清洗装置始终贴合清洗壁面，具有结构合理、安全可靠等优点，同时通过霍尔传感器对清洗装置的移动距离进行检测，从而对清洗位置进行定位，此外可以通过角度电位计对滚轮的角度进行检测，保证清洗装置能够按照规划路径进行移动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的结构剖视示意图；

图2是本申请实施例的传动机构的结构示意图；

图3是本申请实施例的轮轴传动的结构示意图；

图4是本申请实施例的清洗路径的结构示意图。

图1-图4中：1、外壳体，2、驱动器，3、电机，4、密封舱，5、联轴器，6、电位计，7、蜗杆，8、滚轮，9、霍尔传感器，10、轮轴，11、固定架，12、轴承，13、母齿轮，14、通孔，15、磁钢，16、涡轮，17、公齿轮。

具体实施方式

本发明提供了一种水下清洗机器人路径控制和定位装置，可以保证清洗装置始终贴合清洗壁面，具有结构合理、安全可靠等优点，同时通过霍尔传感器对清洗装置的移动距离进行检测，从而对清洗位置进行定位，此外可以通过角度电位计对滚轮的角度进行检测，保证清洗装置能够按照规划路径进行移动。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1-图4所示，一种水下清洗机器人路径控制和定位装置，包括外壳体1、密封舱4、联轴器5、滚轮8和轮轴10，还包括驱动器2、电机5、电位计6、霍尔传感器9和磁钢15，所述的密封舱4位于外壳体1围成的保护罩内，驱动器2和电机5处于密封舱4内部，电机5的端轴通过联轴器5与蜗杆7相连，蜗杆7的另一端设置在固定架11的轴承12上，固定架11上还通过连接架设有电位计6，蜗杆7与轮轴10端部的涡轮16相咬合匹配，涡轮16的后端还设有一个公齿轮17，并与电位计6端部的母齿轮13相咬合匹配，轮轴10上靠近滚轮8的一端设有霍尔传感器9，滚轮8上设有若干通孔14，相邻通孔14之间设有磁钢15。

其中，在实际应用中，所述的电机5为步进电机，后端设有驱动器2，驱动器2通过密封连接头与外界控制器相连，通过步进电机5的驱动，控制滚轮8的角度旋转，从而实现转角处的姿态变换。

其中，在实际应用中，所述的密封舱4的端面处以及与电机5端轴相接触的位置均设有O型密封圈，密封效果好，防止电机5和驱动器2因漏水而发生短路等意外。

其中，在实际应用中，所述的轮轴10为L形结构，其中与滚轮5相连接的一段为空心结构，内部装有霍尔传感器9的检测电子元件，在清洗过程中，需要使滚轮8始终切合着壁面，从而保证清洗装置的有效工作，当霍尔传感器9检测不到脉冲信号时，说明滚轮8不再转动，即该位置的滚轮8离开了清洗壁面，此时通过控制器控制推进系统，对整个清洗装置的姿态进行调整，使得滚轮8重新贴合到壁面上，继续沿规划路径进行作业。

其中，在实际应用中，所述的磁钢15为圆柱形结构，数量不少于三个，霍尔传感器9与磁钢15的中心点处于同一圆周上，该圆周的半径为滚轮5半径的二分之一，可以通过磁钢15和霍尔传感器9之间产生的脉冲信号，检测滚轮8的转动圈数，圈数乘以滚轮8的直径即可得到清洗装置的行进距离，从而对清洗装置的位置进行定位。

其中，在实际应用中，所述的电位计6为旋转角度测量传感器，并通过密封连接头与控制器相连接，滚轮8的滚动方向需要始终与清洗装置的运动方向保持一致，当清洗装置到达清洗边缘时，通过电机3驱动轮轴10带动滚轮8进行旋转90度，所旋转的角度通过电位计6进行测量，当到达90度时，电位计6自动发出信号，控制电机3停止转动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。