一种水下清刷机器人的固定装置的制作方法

本实用新型涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种水下清刷机器人的固定装置。

背景技术：

水利工程关乎国计民生。诸如堤坝、水闸、进水口、渠道等水工建筑物，由于常年使用的原因，无法避免会出现自然老化，另外受承重、水下高压、水质和其他生化作用等因素影响，建筑物表体会出现损伤、裂缝等破坏，但是由于水工建筑物长时间工作于水下，其表面会沉积大量水垢，且还有许多水生生物附着其上，不仅隐匿了构建物的伤痕，也阻止修补工作的进行，因此，水下构建物表面的清洗是进行修补工作的前提。

目前已有一定的技术能够对水下构筑物表面进行清洗工作，但是水下清刷机器人在进行清洗工作时，避免不了地会因为水流等缘故产生悬浮移动，不利于清洗工作的进行，需要解决这个问题从而提高清刷作业的效率和质量。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中水下机器人固定牢靠的缺点，提供一种水下清刷机器人的固定装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种水下清刷机器人的固定装置，包括水下机器人，水下机器人上安装有多个用于定位的固定组件，固定组件包括第一机械臂、第二机械臂和吸盘，第一机械臂与水下机器人铰接，第二机械臂与第一机械臂铰接，吸盘固定在第二机械臂上，吸盘的吸面上安装有多道环形凹槽，环形凹槽的宽度为1mm～2mm。本实用新型的水下机器人通过吸盘将其固定在构建物表面，吸附固定，固定牢靠且不会损伤构建物表面，吸盘的吸附面上还设有多到环形凹槽，从而使得吸盘的吸附能力更加的强。

作为优选，水下机器人内安装有处理器和A/D模块，吸盘上安装有用于检测吸盘与构筑物表面间压力的压力传感器，压力传感器通过A/D模块与处理器连接并控制固定组件运作。通过电子信息时时监控吸盘与构建物表面的压力，当检测到吸盘吸附压力减弱时，处理器通过压力传感器发出的信息来控制固定组件压紧构建物，保证水下机器人能够牢靠的吸附在构建物表面。

作为优选，水下机器人上还安装有用于检测水下构建物表面的距离的测距传感器，测距传感器通过A/D模块与处理器连接。测距传感器作为水下机器人的眼睛，保证了水下机器人不碰撞在构建物上，测距传感器辅助水下机器人吸附在构建物表面。

作为优选，压力传感器和测距传感器上都安装有防水贴膜，防水贴膜贴合在吸盘上并密封罩住压力传感器，防水贴膜贴合在水下机器人侧壁上并密封罩住测距传感器。防水贴膜提高了传感器的防水等级，保证水下机器人在水下工作的可靠性。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本实用新型的水下机器人通过吸盘将其固定在构建物表面，吸附固定，固定牢靠且不会损伤构建物表面，吸盘的吸附面上还设有多到环形凹槽，从而使得吸盘的吸附能力更加的强。

本装置能保证在水下清刷作业时避免装置的悬浮移动，使水下清刷机器人可以稳定地固定在水下构筑物表面。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中吸盘吸面的结构示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—水下机器人、11—固定组件、12—处理器、13—A/D模块、14—压力传感器、15—测距传感器、111—第一机械臂、112—第二机械臂、113—吸盘、1131—环形凹槽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

一种水下清刷机器人的固定装置，如图1-3所示，包括水下机器人10，水下机器人10上安装有多个用于定位的固定组件11，固定组件11包括第一机械臂111、第二机械臂112和吸盘113，吸盘1131由硅胶层和不锈钢网组成，硅胶层包裹不锈钢网外，不锈钢网增加了硅胶层的强度，使得硅胶层不会被利器轻易划破，第一机械臂111与水下机器人10铰接，第二机械臂112与第一机械臂111铰接，吸盘113固定在第二机械臂112上，吸盘113的吸面上安装有多道环形凹槽1131，本实施例环形凹槽1131为两道，环形凹槽1131的宽度为1mm～2mm，两道环形凹槽1131的宽度都为1.5mm。水下机器人10通过吸盘11将其固定在构建物表面，吸附固定，固定牢靠且不会损伤构建物表面，吸盘113的吸附面上还设有多到环形凹槽1131，从而使得吸盘1131的吸附能力更加的强。

水下机器人10内安装有处理器12和A/D模块13，处理器12为西门子S7-200系列的PLC处理器，吸盘113上安装有用于检测吸盘113与构筑物表面间压力的压力传感器14，压力传感器14为德国威卡WIKA品牌S10型号，压力传感器14通过A/D模块13与处理器12连接并控制固定组件11运作。通过电子信息时时监控吸盘113与构建物表面的压力，当检测到吸盘113吸附压力减弱时，处理器12通过压力传感器14发出的信息来控制固定组件11压紧构建物，保证水下机器人10能够牢靠的吸附在构建物表面。

水下机器人10内安装有真空泵，真空泵通过管子与吸盘1131的吸附面连通，管子沿着第一机械臂111和第二机械臂112布置，管子中安装有防止水倒流到吸盘的单向阀，真空泵与处理器12连接，压力传感器14检测到吸盘113的压力达到指定值时，处理器12停止真空泵运行。

水下机器人10上还安装有用于检测水下构建物表面的距离的测距传感器15，测距传感器15为德国西克的红外线传感器DX1000，测距传感器15通过A/D模块13与处理器12连接。测距传感器15作为水下机器人10的眼睛，保证了水下机器人10不碰撞在构建物上，测距传感器15辅助水下机器人10吸附在构建物表面。

压力传感器14和测距传感器15上都安装有防水贴膜，防水贴膜贴合在吸盘113上并密封罩住压力传感器14，防水贴膜贴合在水下机器人10侧壁上并密封罩住测距传感器15。防水贴膜提高了传感器的防水等级，保证水下机器人10在水下工作的可靠性。

包括如下步骤：

首先由测距传感器15感知水下机器人10与水下构筑物表面间的距离，通过处理器12调整水下机器人10与构筑物表面间的距离，直到测距传感器15输出的距离信号的数值小于第一机械臂111长度时，由处理器12控制固定组件11开始初始吸附；

此时先伸出①～⑥号固定组件11，由处理器12控制第一机械臂111和第二机械臂112挤压构筑物表面，当①～⑥号固定组件11的所有吸盘113上分布的压力传感器14输出的压力信号都达到章鱼仿生吸盘113的平均吸附力7.5N时，认为①～⑥号固定组件11吸附完全，由处理器12发出控制信号控制剩余的固定组件11完成最终吸附；

在完成初始吸附后，由处理器12控制其他的固定组件11的机械臂挤压水下构筑物表面，当这些固定组件11的所有吸盘113上分布的压力传感器输出的压力信号都达到吸盘113的平均吸附力7.5N时，认为所有固定组件11都完全吸附在水下构筑物表面，由处理器12发出停止吸附的信号，吸附完成。

工作时，采用了部分固定组件11先完成初始吸附后剩余固定组件11继续完成吸附的方法，是因为固定组件11的数量较多，如果采用所有固定组件11一次性吸附的方案，会造成部分吸盘113达不到理想的吸附力，而且很难控制所有机械臂的同步工作。对于固定组件11更多的情况，可以将吸附工作分解成更多步进行，保证吸盘113能达到预定的吸附力，从而保证固定效果。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。