一种船舶水下船身涂层膜厚检测机器人的制作方法

本发明涉及一种船舶水下检测装置，特别是一种船舶水下船身涂层膜厚检测机器人。

背景技术：

目前船舶的船身一般涂布自抛光防污漆涂层，这种涂层通过自身的缓慢溶解将毒料缓慢释放，从而防止海洋生物附着，随着涂层不断地溶解，其膜厚会逐渐降低，船底的涂层还会因为碰撞、耗损等其它因素造成涂层损耗，故需要定期测量其膜厚，以判定是否需要对涂层进行修补。通常情况下，船舶要测量船底的涂层膜厚，需要船舶进船坞才能进行，测量不方便。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种船舶水下船身涂层膜厚检测机器人。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船舶水下船身涂层膜厚检测机器人，包括：

水上装置，其包括小船、电源、气泵和控制器；

水下作业装置，其包括潜水艇、螺旋桨装置、气囊、监控设备、磁吸装置和膜厚测量装置；所述潜水艇内部安装有控制电路板和陀螺仪，所述螺旋桨装置安装在所述潜水艇上，螺旋桨装置用于控制潜水艇的移动；所述气囊安装在所述潜水艇的两侧，气囊用于控制潜水艇的上浮和下沉，所述气囊通过通气管与水上装置的气泵连接；所述监控设备设于所述潜水艇的上部，所述监控设备用于采集水下图像，监控设备通过电线与水上装置的控制器连接；所述磁吸装置设于潜水艇上部中间位置；所述膜厚测量装置设于所述潜水艇上部的前端位置，膜厚测量装置用于检测船身涂层的厚度。

采用本发明技术方案，在需要在水下做短时间测量作业时，启动螺旋桨，将潜水艇沉入水下，在到达检测位置时，通过磁吸装置吸附在船身上，固定潜水艇，通过膜厚测量装置进行船身涂层膜厚的测量；在测量完成之后，将磁吸装置与船体分离，再通过螺旋桨驱动潜水艇离开船底后上浮。作业人员只需要在水上进行监测和操控，即可完成对水下船身涂层膜厚的测量，测量方便快捷，无需泊船进坞，大大提高工作效率。

进一步地，所述潜水艇的下部设有配重块，所述潜水艇内还设有与配重块相连的抛射机构。

采用上述优选的方案，在潜水艇需要在水下做长时间停留作业时，配置配重块，潜水艇会往下沉，再通过对气囊充气和放气来控制潜水艇的浮沉，这样无需单靠螺旋桨实现浮沉，可以节约电能消耗，潜水艇可以实现长时间水下作业，再通过螺旋桨辅助控制潜水艇的浮沉，可以更加精确地对潜水艇在水中位置进行控制。在螺旋桨失效时，可以通过抛射机构将配重块抛弃，靠气囊的浮力实现潜水艇上浮回收。

进一步地，所述潜水艇的上部设有多根竖直滚轮支架，滚轮支架的顶端嵌设有可转动的滚轮。

采用上述优选的方案，依靠螺旋桨的推力使得潜水艇能够紧贴船身移动。

进一步地，所述磁吸装置的下方设有可上下伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆包括上杆体和下杆体，下杆体固定在潜水艇壳体上，下杆体上设有竖直向的槽体，上杆体上设有与槽体匹配的限位块，所述上杆体可沿下杆体上下移动，所述上杆体内固定有螺母，还包括一螺杆，所述螺杆经轴承可转动地安装在下杆体内，所述潜水艇内仓设有驱动所述螺杆转动的电机。

采用上述优选的方案，可以通过电机的转动，实现磁吸装置与船身的接触和分离，方便实现潜水艇的定位和可移动状态的稳定切换。

进一步地，所述螺旋桨装置包括安装在潜水艇两侧的4个控制沉浮的螺旋桨以及安装在潜水艇后部两侧的控制进退的螺旋桨。

进一步地，所述气囊为2个；2个气囊经由同一风管与气泵连接；或者2个气囊分别经独立的风管与气泵连接，在2个独立的风管上分别设有控制阀。

采用上述优选的方案，可以方便对潜水艇的移动进行有效平稳控制。

进一步地，所述气囊上安装有泄压阀。

采用上述优选的方案，可以防止气囊过压而炸裂。

进一步地，所述膜厚测量装置包括测量探头和测膜仪，所述测量探头安装在一横向伸缩杆上，所述横向伸缩杆的基座安装在一竖向伸缩杆的伸缩端，所述竖向伸缩杆的基座安装在一旋转机构的旋转轴上，所述旋转机构的基座固定在所述潜水艇上。

采用上述优选的方案，可以提高单次停靠后的测量范围，提高工作效率。

进一步地，所述横向伸缩杆的伸缩端设有夹环，所述夹环上设有用于密封包裹所述测量探头的密封袋。

采用上述优选的方案，防止测量探头进水。

进一步地，所述监控设备包括防水摄像头、防水电筒和万向阻尼关节头，所述防水摄像头和防水电筒安装在所述万向阻尼关节头顶部的支架上，所述万向阻尼关节头的下方还设有伸缩机构。

采用上述优选的方案，方便对监控设备的方向调节。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明气囊充气状态的结构示意图；

图3是本发明磁吸装置的结构示意图；

图4是本发明膜厚测量装置的结构示意图；

图5是本发明膜厚测量装置的结构示意图；

图6是本发明监控设备的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-潜水艇；2-螺旋桨；3-气囊；4-监控设备；41-防水摄像头；42-防水电筒；43-万向阻尼关节头；44-伸缩机构；5-磁吸装置；51-上杆体；52-下杆体；6-膜厚测量装置；61-测量探头；62-横向伸缩杆；63-竖向伸缩杆；64-旋转机构；65-夹环；66-密封袋；7-配重块；81-滚轮支架；82-滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

如图1所示，一种船舶水下船身涂层膜厚检测机器人，包括：

水上装置(图中未示出)，其包括小船、电源、气泵和控制器；

水下作业装置，其包括潜水艇1、螺旋桨装置、气囊3、监控设备4、磁吸装置5和膜厚测量装置6；潜水艇1内部安装有控制电路板和陀螺仪，所述螺旋桨装置安装在潜水艇1上，螺旋桨装置用于控制潜水艇的移动；气囊3安装在潜水艇1的两侧，气囊3用于控制潜水艇1的上浮和下沉，气囊3通过通气管与水上装置的气泵连接；监控设备4设于潜水艇1的上部，监控设备4用于采集水下图像，监控设备通过电线与水上装置的控制器连接；磁吸装置5设于潜水艇上部中间位置；膜厚测量装置6设于潜水艇1上部的前端位置，膜厚测量装置6用于检测船身涂层的厚度。

采用上述技术方案的有益效果是：在需要在水下做短时间测量作业时，启动螺旋桨，将潜水艇沉入水下，在到达检测位置时，通过磁吸装置吸附在船身上，固定潜水艇，通过膜厚测量装置进行船身涂层膜厚的测量；在测量完成之后，将磁吸装置与船体分离，再通过螺旋桨驱动潜水艇离开船底后上浮。作业人员只需要在水上进行监测和操控，即可完成对水下船身涂层膜厚的测量，测量方便快捷，无需泊船进坞，大大提高工作效率。

如图1所示，在本发明的另一些实施方式中，潜水艇1的下部设有配重块7，潜水艇1内还设有与配重块相连的抛射机构。采用上述技术方案的有益效果是：在潜水艇需要在水下做长时间停留作业时，配置配重块，潜水艇会往下沉，再通过对气囊充气和放气来控制潜水艇的浮沉，这样无需单靠螺旋桨实现浮沉，可以节约电能消耗，潜水艇可以实现长时间水下作业，再通过螺旋桨辅助控制潜水艇的浮沉，可以更加精确地对潜水艇在水中位置进行控制。在螺旋桨失效时，可以通过抛射机构将配重块抛弃，靠气囊的浮力实现潜水艇上浮回收。

如图1所示，在本发明的另一些实施方式中，潜水艇1的上部设有多根竖直滚轮支架81，滚轮支架81的顶端嵌设有可转动的滚轮82。采用上述技术方案的有益效果是：依靠螺旋桨的推力使得潜水艇能够紧贴船身移动。

如图3所示，在本发明的另一些实施方式中，磁吸装置5的下方设有可上下伸缩的伸缩杆，伸缩杆包括上杆体51和下杆体52，下杆体52固定在潜水艇壳体上，下杆体52上设有竖直向的槽体，上杆体51上设有与槽体匹配的限位块，上杆体51可沿下杆体52上下移动，上杆体51内固定有螺母，还包括一螺杆，所述螺杆经轴承可转动地安装在下杆体52内，潜水艇内仓设有驱动所述螺杆转动的电机。采用上述技术方案的有益效果是：可以通过电机的转动，实现磁吸装置与船身的接触和分离，方便实现潜水艇的定位和可移动状态的稳定切换。

如图1所示，在本发明的另一些实施方式中，螺旋桨装置包括安装在潜水艇两侧的4个控制沉浮的螺旋桨2以及安装在潜水艇后部两侧的控制进退的螺旋桨2。气囊3为2个；2个气囊3经由同一风管与气泵连接；或者2个气囊3分别经独立的风管与气泵连接，在2个独立的风管上分别设有控制阀。采用上述技术方案的有益效果是：可以方便对潜水艇的移动进行有效平稳控制。

在本发明的另一些实施方式中，气囊3上安装有泄压阀。采用上述技术方案的有益效果是：可以防止气囊过压而炸裂。

如图4所示，在本发明的另一些实施方式中，膜厚测量装置6包括测量探头61和测膜仪，测量探头61安装在横向伸缩杆62上，横向伸缩杆62的基座安装在竖向伸缩杆63的伸缩端，竖向伸缩杆63的基座安装在旋转机构64的旋转轴上，旋转机构64的基座固定在潜水艇1上。采用上述技术方案的有益效果是：可以提高单次停靠后的测量范围，提高工作效率。

如图5所示，在本发明的另一些实施方式中，横向伸缩杆的伸缩端设有夹环65，夹环65上设有用于密封包裹测量探头61的密封袋66。采用上述技术方案的有益效果是：防止测量探头进水。

如图6所示，在本发明的另一些实施方式中，监控设备4包括防水摄像头41、防水电筒42和万向阻尼关节头43，防水摄像头41和防水电筒42安装在万向阻尼关节头43顶部的支架上，万向阻尼关节头43的下方还设有伸缩机构44。采用上述技术方案的有益效果是：方便对监控设备的方向调节。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。