一种细格栅杂物打捞机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种细格栅杂物打捞机器人。

背景技术：

细格栅杂物清理，目前核电站主要采用耙斗清理机构，能清理绝大多数悬浮垃圾。但是对于插入格栅中的细长竹竿等杂物无法清除，且会阻碍耙斗机上下运动。因此申请人设计了细格栅杂物冲洗机器人和细格栅杂物剪切机器人，对细格栅上的杂物进行冲洗和剪切，但是冲洗和剪切后的杂物还是在水中，随着水流冲击，还是会插入或者粘附在细格栅上，因为需要对杂物进行打捞，以更好的达到清理效果。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够对杂物进行打捞，稳定性高，使用方便的细格栅杂物打捞机器人。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种细格栅杂物打捞机器人，包括机器人主体和机座，所述机器人主体的一端通过钢丝绳与地面上设置的卷扬机连接，所述机器人主体和机座通过爬行机构连接设置，所述机器人主体的另一端还安装有打捞机构，所述机器人主体的另一端安装有声呐，所述声呐的声波发射端正对所述打捞机构设置；所述打捞机构包括打捞板和打捞斗，所述打捞板通过水平旋转机构与所述机器人主体连接，所述水平旋转机构上安装有用于带动所述打捞斗转动的动力机构。

这样，在对细格栅上的杂物进行冲洗和剪切后，利用细格栅杂物打捞机器人对杂物进行打捞清理，避免杂物随水流流动后插入或者粘附到细格栅上。在使用时，将机器人下放至水中，利用卷扬机进行吊装，然后机器人可以在爬行机构的作用下沿细格栅进行爬行，利用声呐检测水中的杂物状况，并将声呐扫描的图像传递至地上的控制器上的显示屏内，然后水平旋转机构带动打捞机构转动，动力机构驱动打捞斗转动，对杂物进行打捞，然后利用卷扬机将盛装有杂物的机器人吊装至地上进行清理即可，使用方便。

进一步的，所述水平旋转机构包括固定安装在所述机器人主体内的摆动缸，所述摆动缸下端穿过所述机器人主体向下固定安装有第一支座，所述摆动缸与所述机器人主体之间通过密封轴承连接，所述动力机构安装在所述第一支座上。

这样，摆动缸动作，带动第一支座转动，第一支座带动打捞机构转动，可以更好的对杂物进行打捞。

进一步的，所述动力机构包括固定安装在所述第一支座上的第一液压油缸，所述第一液压油缸的缸体固定安装有l形支架，所述l形支架下端与所述打捞板固定连接，所述l形支架上端铰接有打捞斗，所述l形支架与所述打捞板之间固定安装有辅助支撑杆，所述辅助支撑杆固定安装有滑轨，所述滑轨通过连杆与所述l形支架固定连接，所述滑轨上滑动配合有滑块，所述滑块与所述第一液压油缸的活塞杆端部固定连接，所述滑块与所述打捞斗之间通过传动连杆铰接。

这样，在进行杂物打捞时，机器人沿细格栅爬行，然后通过水平旋转机构的调整，将打捞板插入到杂物堆中，之后第一液压油缸的活塞杆收缩，通过传送连杆的作用带动打捞斗向下转动扣在打捞板上，完成对杂物的打捞动作。

具体的，打捞斗为镂空设计，减轻重量，同时可以便于海水排出减小阻力。

具体的，打捞板的底部固定安装有多块耐磨垫板，防止磨损细格栅表面。

设置有辅助支撑杆，辅助支撑杆可以辅助支撑打捞板，优化打捞板的受力状态。

进一步的，所述打捞板端部向外固定安装有下挖齿，所述打捞斗对应所述下挖齿固定安装有上挖齿。

这样，可以增加挖掘效果，上挖齿和下挖齿均通过销钉与打捞斗和打捞板连接，便于磨损后进行更换。

进一步的，所述声呐固定安装在所述俯仰支架上，所述俯仰支架下端的横杆内凹形成第一滑槽，所述l形支架上端转动安装有第一导轮，所述第一导轮滚动配合在所述第一滑槽内，所述机器人主体上固定安装有导轨，所述导轨上设置有第二滑槽，所述俯仰支架下端的横杆一端转动安装有第二导轮，所述第二导轮滚动配合在所述第二滑槽内。

这样，在机器人主体下放过程中，水平旋转机构转动，带动l形支架转动，通过第一导轮，带动俯仰支架转动，使得声呐跟随水平旋转机构随动，扩大了声呐的侦测范围，便于安装维护。

进一步的，所述爬行机构包括爬行油缸，所述爬行油缸的缸体与所述机器人主体的壳体外侧固定连接，所述爬行油缸的活塞杆与所述机座固定连接，所述爬行机构包括设置在所述机器人主体和机座正对细格栅的一侧的行走轮，所述行走轮包括同轴固定连接的大轮和两个小轮，所述大轮位于两个所述小轮之间，所述大轮和小轮中间的转轴通过轮架固定安装在所述机器人主体上和机座上，所述机器人主体和机座上分别设置有用于对细格栅进行夹紧的夹紧机构。

这样，机器人主体和机座之间通过爬行油缸连接，在机器人进入细格栅之后，夹紧机构对细格栅进行夹持。在需要进行爬行时，机器人主体上的夹紧机构松开，卷扬机的钢丝绳下放同时爬行油缸的活塞杆伸长，下放至移动距离(一般为180mm)，然后机器人主体上的夹紧机构夹持在细格栅上，之后，机座上的夹紧机构松开，在机座的重力以及爬行油缸的作用下，机座与机器人主体贴合，然后机座上的夹紧机构夹紧在细格栅上，完成一次爬行动作。小轮用于对机器人主体和机座进行支撑，大轮用于在平面上时对机器人主体和基座进行支撑。

进一步的，所述夹紧机构包括分别固定安装在所述机器人主体内和机座内的第二液压油缸和第三液压油缸，所述第二液压油缸和第三液压油缸的活塞杆分别穿过所述壳体和机座后固定连接有曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括固定安装在所述壳体或机座下端的安装座，所述安装座上设置有允许所述活塞杆穿过的穿孔，所述安装座对应设置有立板，立板之间通过转轴连接，所述活塞杆铰接有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别铰接有第三连杆和第四连杆，所述第三连杆和第四连杆与所述转轴铰接，所述第三连杆和第四连杆端部正对的表面铰接有夹块。

这样，在需要利用夹紧机构对细格栅进行夹持时，第二液压油缸和第三液压油缸动作，活塞杆收缩，推动第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆均转动，利用夹块对细格栅进行夹持。在需要松开夹持时，活塞杆向外伸出即可。

进一步的，所述机器人主体远离机座的一端的两侧固定安装有导向杆，所述导向杆的端部转动安装有滚柱。

这样，可以利用滚柱进入细格栅之间，导向杆进入细格栅之间，对机器人进行导向，滚柱可以减少导向过程中的摩擦力，不会损伤细格栅。

进一步的，所述声呐外侧有金属防护罩。避免声呐受到高速水流直接冲击或与异物发生碰撞。

进一步的，所述机座远离所述机器人主体的一端安装有提升铲刀。

这样，提升铲刀可以铲除水流冲到细格栅面上的异物，保证机器人顺利提升。

综上所述，本机器人可以下水进行打捞，对水下的杂物进行清理，减少杂物粘附或者插入细格栅的几率，更好的起到清理效果。打捞机构安装更换维修便捷，打捞效率高，并且不会对细格栅造成损伤。

附图说明

图1为本发明所述的细格栅杂物打捞机器人的结构示意图。

图2为图1去掉机器人主体和机座的结构放大示意图。

图3为图2中去掉声呐和俯仰支架的放大示意图。

图4为图3去掉打捞斗之后的结构放大示意图。

图5为图1中机器人主体的内部结构示意图。

图6为图1中横杆与导轨的连接结构放大示意图。

图7为图1中机器人主体和机座的结构示意图。

图8为图7另一个方位的结构示意图，其中爬行油缸未遮盖。

图9为图1中机座的结构放大示意图。

图10为图9的内部结构示意图。

图11为图1中机器人主体的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时，如图1-11所示，一种细格栅杂物打捞机器人，包括机器人主体1和机座2，所述机器人主体1的一端通过钢丝绳与地面上设置的卷扬机连接，所述机器人主体1和机座2通过爬行机构连接设置，所述机器人主体1的另一端还安装有打捞机构，所述机器人主体1的另一端安装有声呐3，所述声呐3的声波发射端正对所述打捞机构设置；所述打捞机构包括打捞板5和打捞斗51，所述打捞板5通过水平旋转机构与所述机器人主体1连接，所述水平旋转机构上安装有用于带动所述打捞斗51转动的动力机构。

这样，在对细格栅4上的杂物进行冲洗和剪切后，利用细格栅杂物打捞机器人对杂物进行打捞清理，避免杂物随水流流动后插入或者粘附到细格栅上。在使用时，将机器人下放至水中，利用卷扬机进行吊装，然后机器人可以在爬行机构的作用下沿细格栅进行爬行，利用声呐检测水中的杂物状况，并将声呐扫描的图像传递至地上的控制器上的显示屏内，然后水平旋转机构带动打捞机构转动，动力机构驱动打捞斗转动，对杂物进行打捞，然后利用卷扬机将盛装有杂物的机器人吊装至地上进行清理即可，使用方便。

进一步的，所述水平旋转机构包括固定安装在所述机器人主体1内的摆动缸19，所述摆动缸19下端穿过所述机器人主体1向下固定安装有第一支座11，所述摆动缸19与所述机器人主体1之间通过密封轴承连接，所述动力机构安装在所述第一支座11上。

这样，摆动缸动作，带动第一支座转动，第一支座带动打捞机构转动，可以更好的对杂物进行打捞。

进一步的，所述动力机构包括固定安装在所述第一支座11上的第一液压油缸12，所述第一液压油缸12的缸体固定安装有l形支架13，所述l形支架13下端与所述打捞板5固定连接，所述l形支架13上端铰接有打捞斗51，所述l形支架13与所述打捞板5之间固定安装有辅助支撑杆14，所述辅助支撑杆14固定安装有滑轨15，所述滑轨15通过连杆18与所述l形支架13固定连接，所述滑轨15上滑动配合有滑块16，所述滑块16与所述第一液压油缸12的活塞杆端部固定连接，所述滑块16与所述打捞斗51之间通过传动连杆17铰接。

这样，在进行杂物打捞时，机器人沿细格栅爬行，然后通过水平旋转机构的调整，将打捞板插入到杂物堆中，之后第一液压油缸的活塞杆收缩，通过传送连杆的作用带动打捞斗向下转动扣在打捞板上，完成对杂物的打捞动作。

具体的，打捞斗为镂空设计，减轻重量，同时可以便于海水排出减小阻力。

具体的，打捞板的底部固定安装有多块耐磨垫板502，防止磨损细格栅表面。

设置有辅助支撑杆，辅助支撑杆可以辅助支撑打捞板，优化打捞板的受力状态。

进一步的，所述打捞板5端部向外固定安装有下挖齿500，所述打捞斗51对应所述下挖齿固定安装有上挖齿510。

这样，可以增加挖掘效果，上挖齿和下挖齿均通过销钉与打捞斗和打捞板连接，便于磨损后进行更换。

本实施例中，所述声呐3固定安装在所述俯仰支架31上，所述俯仰支架31下端的横杆32内凹形成第一滑槽，所述l形支架13上端转动安装有第一导轮33，所述第一导轮33滚动配合在所述第一滑槽内，所述机器人主体1上固定安装有导轨34，所述导轨34上设置有第二滑槽，所述俯仰支架31下端的横杆32一端转动安装有第二导轮35，所述第二导轮35滚动配合在所述第二滑槽内。

这样，在机器人主体下放过程中，水平旋转机构转动，带动l形支架转动，通过第一导论，带动俯仰支架转动，使得声呐跟随水平旋转机构随动，扩大了声呐的侦测范围，便于安装维护。

本实施例中，所述爬行机构包括爬行油缸6，所述爬行油缸6的缸体与所述机器人主体1的壳体外侧固定连接，所述爬行油缸6的活塞杆与所述机座2固定连接，所述爬行机构包括设置在所述机器人主体1和机座2正对细格栅4的一侧的行走轮61，所述行走轮61包括同轴固定连接的大轮和两个小轮，所述大轮位于两个所述小轮之间，所述大轮和小轮中间的转轴通过轮架固定安装在所述机器人主体1上和机座2上，所述机器人主体1和机座2上分别设置有用于对细格栅4进行夹紧的夹紧机构。

这样，机器人主体和机座之间通过爬行油缸连接，在机器人进入细格栅之后，夹紧机构对细格栅进行夹持。在需要进行爬行时，机器人主体上的夹紧机构松开，卷扬机的钢丝绳下放同时爬行油缸的活塞杆伸长，下放至移动距离(一般为180mm)，然后机器人主体上的夹紧机构夹持在细格栅上，之后，机座上的夹紧机构松开，在机座的重力以及爬行油缸的作用下，机座与机器人主体贴合，然后机座上的夹紧机构夹紧在细格栅上，完成一次爬行动作。

本实施例中，所述夹紧机构包括分别固定安装在所述机器人主体1内和机座2内的第二液压油缸7和第三液压油缸70，所述第二液压油缸7和第三液压油缸70的活塞杆分别穿过所述壳体和机座2后固定连接有曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括固定安装在所述壳体或机座2下端的安装座71，所述安装座71上设置有允许所述活塞杆穿过的穿孔，所述安装座71对应设置有立板72，立板72之间通过转轴73连接，所述活塞杆铰接有第一连杆74和第二连杆75，所述第一连杆74和第二连杆75分别铰接有第三连杆76和第四连杆77，所述第三连杆76和第四连杆77与所述转轴73铰接，所述第三连杆76和第四连杆77端部正对的表面铰接有夹块78。

这样，在需要利用夹紧机构对细格栅进行夹持时，第二液压油缸和第三液压油缸动作，活塞杆收缩，推动第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆均转动，利用夹块对细格栅进行夹持。在需要松开夹持时，活塞杆向外伸出即可。

本实施例中，所述机器人主体1远离机座2的一端的两侧固定安装有导向杆101，所述导向杆101的端部转动安装有滚柱102。

这样，可以利用滚柱进入细格栅之间，导向杆进入细格栅之间，对机器人进行导向，滚柱可以减少导向过程中的摩擦力，不会损伤细格栅。

本实施例中，所述声呐3外侧有金属防护罩30。避免声呐受到高速水流直接冲击或与异物发生碰撞。

本实施例中，所述机座2远离所述机器人主体1的一端安装有提升铲刀103。

这样，提升铲刀可以铲除水流冲到细格栅面上的异物，保证机器人顺利提升。

具体的，地面上设置有液压泵站，液压泵站通过油路管道与第一液压油缸、爬行油缸、第二液压油缸、第三液压油缸连接设置，液压泵站连接有控制器，声呐连接有控制器，控制器上设置有显示屏，用于显示声呐在水下扫描的图像。具体的，控制器可以采用plc控制器。摆动缸为螺旋式摆动缸。

动作原理：

首先，利用卷扬机将机器人主体下放，利用滚柱对机器人主体进行导向，机器人主体的小轮压在细格栅上，大轮位于细格栅之间，夹紧机构夹紧在细格栅上；

然后声呐对水下环境进行扫描，将图像传递至控制器，操作人员通过控制第一液压油缸、第二压压油缸、第三液压油缸以及爬行油缸的动作，对机器人的行走和打捞进行操作，声呐可以随动；

在打捞动作完成后，通过卷扬机向上提升机器人主体，带动机座从水下提出，利用提升铲刀铲除水流冲到细格栅面上的异物。

最后应说明的是：以上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实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。