一种具有攀爬功能的机器人的制作方法

本实用新型涉及船舶工程辅助器械的技术领域，尤其是涉及一种具有攀爬功能的机器人。

背景技术：

目前，船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。一般船舶在长期使用过程中其表面的保护漆容易发生损坏与脱落，当漆皮掉落时会使内部的金属表面与海水直接接触，从而加快了金属的氧化锈蚀，容易影响船只的外观与使用寿命。

针对此类问题，现有的方法主要是通过人工打磨的方式将船只表面破损的漆皮去除，然后维护人员再对船只裸露的部分进行统一的喷涂，从而延长船体的使用寿命。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：人工打磨旧漆皮的方式效率低下，致使船舶换漆皮的工期较长，从而影响船舶的正常运营。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有攀爬功能的机器人，提高清除旧漆皮的效率，缩短船舶换漆皮的工期，方便船舶的正常运营。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种具有攀爬功能的机器人，包括机体、设置于机体上的驱动机体在船舶表面移动的攀爬机构以及设置于机体上的喷砂机构，所述喷砂机构包括滑移设置于机体上的喷砂管、与喷砂管连通的供砂源以及设置于机体上的驱动喷砂管移动的传动组件，所述喷砂管的滑动方向与机体的移动方向呈夹角，所述喷砂管穿过机体且与船舶表面间隔相对，所述传动组件包括设置于喷砂管上的支架以及设置于机体上的推动支架往复运动的推移气缸。

通过采用上述技术方案，攀爬机构带动机体匀速移动，同时推移气缸带动支架以带动喷砂管匀速滑动，且喷砂管的滑动方向与机体的移动方向呈夹角，以此达到以点成面的扫描效果，扩大喷砂管喷砂范围，喷砂管喷出的砂粒在与船舶表面接触时磨去其表面的旧漆皮，以此提高清理旧漆皮的效率，缩短船舶换漆皮的工期，方便船舶的正产运营。

本实用新型进一步设置为：所述机体上开设有回流腔，所述回流腔的开口与船舶表面相对，所述机体上贯穿开设有与回流腔连通的滑孔，所述喷砂管穿过滑孔且与滑孔滑移连接。

通过采用上述技术方案，通过滑孔实现喷砂管与机体的滑移连接，以此方便喷砂管对船舶同一方向上的不同区域进行清理旧漆皮的操作，提高清理旧漆皮的效率；回流腔的开设用于方便砂粒在接触船舶表面反弹后的回收暂存，以此减少脱落的旧漆皮与砂粒的泄漏，提升环保性。

本实用新型进一步设置为：所述喷砂管呈圆管状，且所述支架上位于喷砂管的外侧设置有封闭条，所述封闭条盖设于滑孔上，且所述滑孔长度的两倍与喷砂管直径的差值小于封闭条的长度。

通过采用上述技术方案，滑孔长度的两倍与喷砂管直径的差值小于封闭条的长度，以此使喷砂管在移动过程中封闭条始终遮盖滑孔，避免喷砂管喷出的砂粒在接触船舶表面反弹后沿滑孔脱离回流腔而对环境造成污染，从而提升环保性。

本实用新型进一步设置为：所述封闭条呈闭环状，且所述机体的两侧转动设置有滚筒，封闭条套设于机体两侧的滚筒上，且所述封闭条上远离滑孔的一段上开设有供喷砂管穿过的让位孔。

通过采用上述技术方案，滚筒的设置用于提高封闭条的张力，以此提高封闭条表面的平整度，避免封闭条上的褶皱使封闭条与滑孔的间隙增大，从而减少自封闭条与滑孔的间隙泄漏的砂粒，减少对环境的污染，让位孔用于方便喷砂管的移动。

本实用新型进一步设置为：所述封闭条朝向滑孔边沿侧设置有耐磨片，所述封闭条另一侧沿封闭条长度方向排列设置有多个支撑条，所述支撑条的长度大于滑孔的宽度。

通过采用上述技术方案，通过耐磨片减少封闭条与滑孔边沿的磨损，提高封闭条的使用寿命；支撑条有多个且沿封闭条长度方向排列，以此方便封闭条与耐磨片贴合滑孔边沿，避免砂粒通过滑孔泄漏而造成环境污染，同时支撑条用于提高封闭条的结构强度，避免封闭条晃动而影响喷砂的精度，从而影响清理旧漆皮的品质。

本实用新型进一步设置为：所述机体上设置有控制推移气缸的活塞运动方向的控制组件，所述控制组件包括设置于机体上位于喷砂管滑动路径两端的触发器以及设置于机体上的与触发器电连接以接收电信号的控制器，所述支架上设置有触发块，当所述喷砂管滑动至喷砂管滑动路径的一端时触发触发器并输出切换信号，所述控制器与推移气缸电连接且当控制器接收到切换信号时控制器控制推移气缸的活塞运动方向改变。

通过采用上述技术方案，当喷砂管移动时带动支架移动以带动触发块移动，触发块与触发器抵触时触发器输出切换信号，控制器接收并响应切换信号，以此控制推移气缸的活塞运动方向改变，当推移气缸的活塞反向移动时带动喷砂管反向移动，当触发块碰触到滑孔另一端的触发器时推移气缸的活塞移动方向再次改变，从而实现喷砂管的往复运动，方便对船舶表面进行扫描式的处理，提高清理旧漆皮的效率。

本实用新型进一步设置为：所述触发器包括按钮以及设置于机体上位于按钮一侧的弹片，所述触发块上设置有斜面，当触发块移动至与弹片一端抵紧时弹片沿斜面滑动且其中部抵触按钮，此时按钮触发并输出切换信号。

通过采用上述技术方案，当喷砂管移动时带动支架移动以带动触发块移动，触发块滑动至滑孔端部时与弹片抵接，弹片受压弯曲且其中部抵触按钮，以此对触发块进行缓冲减速同时触发按钮使之输出切换信号，从而使控制器控制推移气缸的活塞切换移动方向，实现喷砂管的往复运动。

本实用新型进一步设置为：所述攀爬机构包括转动设置于所述机体上的攀爬轮以及设置于机体上的驱动攀爬轮转动的驱动件，所述攀爬轮凸出机体表面且与船舶表面滚动连接。

通过采用上述技术方案，驱动件驱动攀爬轮转动，攀爬轮与船舶表面相对滚动，机体在真空腔内产生的负压的作用下紧贴船舶表面，使得攀爬轮与船舶表面的摩擦力增大，以此使攀爬轮转动时带动机体沿船舶表面行进，同时喷砂管喷出的砂与船舶表面的旧漆皮摩擦，以此磨去旧漆皮，以此扩大机体的打磨范围，提高旧漆皮打磨效率。

本实用新型进一步设置为：所述攀爬轮至少有两个且对称分布于机体的两侧，且所述驱动件包括设置于机体上的驱动攀爬轮正反转的伺服电机，当所述机体两侧的攀爬轮转向相反时机体偏离原行进方向。

通过采用上述技术方案，伺服电机带动机体两侧的攀爬轮转动以带动机体移动，同时多个攀爬轮的设置增加了机体与船舶表面的接触面积，以此提高机体运行的稳定性，且当攀爬轮两侧的伺服电机的转向相反时机体的行进方向改变，以此方便根据实际打磨区域的情况调整打磨位置，提高适用性。

本实用新型进一步设置为：所述回流腔上连通有回流管，且回流腔的内侧壁呈弧形。

通过采用上述技术方案，回流腔的内侧壁呈弧形，以此使喷砂管内喷出的砂粒在碰到船舶表面反弹后接触回流腔的弧形内壁，以此使砂粒在弧形内壁的引导下向回流管移动进行旧漆皮与砂粒的回收，以此减少残留在回流腔内的砂粒，避免砂粒堆积后脱离回流腔而造成环境污染。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

攀爬机构带动机体匀速移动，同时推移气缸带动支架以带动喷砂管匀速滑动，且喷砂管的滑动方向与机体的移动方向呈夹角，以此达到以点成面的扫描效果，扩大喷砂管喷砂范围，喷砂管喷出的砂粒在与船舶表面接触时磨去其表面的旧漆皮，以此提高清理旧漆皮的效率，缩短船舶换漆皮的工期，方便船舶的正产运营；

通过滚筒提高封闭条的张力，以此减少封闭条表面的平整度，避免封闭条上的褶皱使封闭条与滑孔的间隙增大，从而减少自封闭条与滑孔的间隙泄漏的砂粒，减少对环境的污染，让位孔用于方便喷砂管的移动；

当喷砂管移动时带动支架移动以带动触发块移动，触发块与触发器抵触时触发器输出切换信号，控制器接收并响应切换信号，以此控制推移气缸的活塞运动方向改变，当推移气缸的活塞反向移动时带动喷砂管反向移动，当触发块碰触到滑孔另一端的触发器时推移气缸的活塞移动方向再次改变，从而实现喷砂管的往复运动，方便对船舶表面进行扫描式的处理，提高清理旧漆皮的效率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的侧面结构示意图；

图3是图1中a部分的局部放大示意图。

附图标记：1、机体；11、回流腔；12、滑孔；13、回流管；14、支撑脚；2、攀爬机构；21、攀爬轮；22、驱动件；221、伺服电机；3、喷砂机构；31、喷砂管；33、传动组件；331、支架；332、推移气缸；34、封闭条；341、让位孔；342、滚筒；343、支撑条；35、耐磨片；4、控制组件；41、触发器；42、弹片；43、按钮；44、控制器；45、触发块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种具有攀爬功能的机器人，包括机体1、设置于机体1上的驱动机体1在船舶表面移动的攀爬机构2以及设置于机体1上的喷砂机构3。机体1呈方形，机体1的底部设置有四个支撑脚14，四个支撑脚14呈梯形排列，且均通过螺钉与机体1固定，以此方便机体1的安放。当机体1脱离船舶表面时落在地面上时支撑脚14对机体1起到支撑作用，从而减少维护人员人工支撑的工作量。

喷砂机构3包括滑移设置于机体1上的喷砂管31、与喷砂管31连通的供砂源（图中未示出）以及设置于机体1上的驱动喷砂管31移动的传动组件33。喷砂管31与船舶表面间隔相对，且供砂源采用mt-6050喷砂机，用于对砂粒的传输提供初始动能，以此提高喷砂管31喷出的砂粒与船舶表面接触时的速度，以此去除顽固的旧漆皮，提升旧漆皮清理的品质。

参照图1、图2，机体1上开设有呈胶囊状的回流腔11，其内侧壁呈弧形且其开口与船舶表面相对，回流腔11内连通有回流管13，回流管13的一端连通有真空泵（图中未示出）。喷砂管31喷出的砂粒在与旧漆皮摩擦后反弹至回流腔11内，回流腔11对砂粒与旧漆皮进行回收暂存，且砂粒沿回流腔11的弧形内壁向回流管13移动，从而减少供砂粒滞留的死角，减少后期清理的工作量。真空泵启动时回流管13内气压降低，砂粒与旧漆皮在大气压的作用下脱离回流腔11并进入回流管13，以此避免砂粒堆积，以此方便喷砂清理的持续进行。

机体1上水平贯穿开设有与回流腔11连通的滑孔12，喷砂管31呈圆管状，且喷砂管31穿过滑孔12且与滑孔12滑移连接，以此实现喷砂管31与机体1的滑移连接，扩大喷砂管31喷砂的范围。且喷砂管31的滑动方向与机体1的移动方向呈夹角，机体1移动的同时喷砂管31同时移动，以此达到以点成面的扫描效果，扩大喷砂管31的喷砂范围。

传动组件33包括设置于喷砂管31上的支架331以及设置于机体1上的推动支架331往复运动的推移气缸332。支架331呈方形且通过螺钉与喷砂管31固定，推移气缸332有两个且分别位于滑孔12的两侧，支架331的两端分别与两个推移气缸332的活塞通过螺钉固定，以此带动支架331与喷砂管31移动进行喷砂。推移气缸332采用无杆气缸，以此提高喷砂管31移动的稳定性。

参照图2、图3，机体1上设置有控制推移气缸332的活塞运动方向的控制组件4，控制组件4包括设置于机体1上位于滑孔12两端的触发器41以及设置于机体1上的与触发器41电连接以接收电信号的控制器44。触发器41包括按钮43以及设置于机体1上位于按钮43一侧的弹片42。按钮43采用lxw20-1微动开关，控制器44采用plc控制器44，控制器44与无杆气缸的电磁阀电连接以控制无杆气缸的活塞运动方向。

支架331上设置有触发块45，触发块45上设置有斜面，弹片42与按钮43的一侧通过螺钉固定。当喷砂管31滑动至滑孔12的一端端部时，即触发块45移动至与弹片42一端抵紧时弹片42沿斜面滑动使弹片42压缩，且弹片42中部抵触按钮43，此时按钮43触发并输出切换信号，控制器44接收到切换信号后控制无杆气缸的活塞运动方向改变。当触发块45碰触到弹片42另一端的触发器41时推移气缸332的活塞移动方向再次改变，以此使推移气缸332的活塞持续往复运动，使喷砂管31沿滑孔12往复运动，从而使喷砂管31配合攀爬机构2对船舶表面的不同区域进行扫描式的清理。

支架331上位于喷砂管31的外侧设置有封闭条34，封闭条34与支架331通过螺钉固定，且与喷砂管31周侧壁密封粘接固定。封闭条34采用橡胶等柔性材质，以此贴合滑孔12的边沿，且滑孔12长度的两倍与喷砂管31直径的差值小于封闭条34的长度，以此使喷砂管31在移动过程中封闭条34始终遮盖滑孔12，避免喷砂管31喷出的砂粒在接触船舶表面反弹后沿滑孔12脱离回流腔11而对环境造成污染，从而提升环保性。同时真空泵在启动时回流腔11内处于负压状态，封闭条34的设置减少了压力的损失，从而减小了真空泵的运行负荷，提高节能性。

封闭条34呈闭环状，且机体1的两侧通过轴承转动设置有滚筒342，两个滚筒342的转动轴线相互平行，封闭条34套设于两个滚筒342上。滚筒342的设置用于提高封闭条34的张力，以此提高封闭条34表面的平整度，避免封闭条34上的褶皱使封闭条34与滑孔12的间隙增大，从而减少自封闭条34与滑孔12的间隙泄漏的砂粒，减少对环境的污染。同时滚筒342的设置避免封闭条34在回流腔11内的负压作用下发生凹陷，以此避免封闭条34与滑孔12的边沿摩擦产生划痕而损坏。且封闭条34上远离滑孔12的一段上开设有供喷砂管31穿过的让位孔341，以此方便喷砂管31的自由滑动。

封闭条34朝向滑孔12边沿侧设置有耐磨片35（见图1），耐磨片35与封闭条34粘接固定，且耐磨片35采用耐磨性能良好的塑胶，以此减少封闭条34与滑孔12边沿的磨损，提高封闭条34的使用寿命。封闭条34另一侧沿封闭条34长度方向均匀间隔排列设置有多个支撑条343，支撑条343与封闭条34粘接固定，支撑条343长度方向与封闭条34的长度方向相互垂直。

支撑条343采用铝片，铝片具有密度低结构强度大的特性，且支撑条343的长度大于滑孔12的宽度。支撑条343用于支撑封闭条34，减少封闭条34宽度方向上的形变，避免封闭条34因回流腔11内的负压作用而发生凹陷形变的现象。且支撑条343的设置方便封闭条34与耐磨片35贴合滑孔12边沿，避免砂粒通过滑孔12泄漏而造成环境污染，同时提高封闭条34的结构强度，避免封闭条34晃动而影响喷砂的精度，从而影响清理旧漆皮的品质。

攀爬机构2包括转动设置于机体1上的攀爬轮21、设置于机体1上的驱动攀爬轮21转动的驱动件22，驱动件22包括四个与机体1的四个边角处通过螺钉固定的伺服电机221。攀爬轮21有四个，对称分布于机体1的四个边角处，攀爬轮21呈圆轮状，且其周侧壁与船舶的待打磨处抵接，攀爬轮21凸出机体1表面且与船舶表面滚动连接。伺服电机221与攀爬轮21一一对应，以此增加机体1与船舶表面的接触面积，以此提高机体1运行的稳定性。

伺服电机221具有正反转的功能，伺服电机221的输出轴通过减速机与攀爬轮21连接，以此带动攀爬轮21转动。当真空泵启动时回流腔11内气压降低，大气压使机体1紧贴船舶表面，以此增大攀爬轮21与船舶表面的摩擦力，从而带动机体1在船舶表面移动。四个伺服电机221的输出轴的转动轴线相互平行，当四个伺服电机221均同向转动时，机体1沿直线轨迹移动。当机体1两侧的伺服电机221的转动方向相反时，机体1的行进方向产生偏移，以此方便维护人员根据实际打磨区域的情况调整打磨位置，提高适用性。

本实施例的实施原理为：当清理旧漆皮时，操作人员只需开启真空泵使机体1紧贴在船舶表面上，之后同时开启伺服电机221与无杆气缸，攀爬轮21带动机体1沿高度方向匀速移动，同时推移气缸332带动支架331以带动喷砂管31匀速水平滑动，以此达到以点成面的扫描效果，扩大喷砂管31喷砂范围，喷砂管31喷出的砂粒在与船舶表面接触时磨去其表面的旧漆皮，以此提高清理旧漆皮的效率，缩短船舶换漆皮的工期，方便船舶的正产运营。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。