水下维修机器人的制作方法

1.本技术涉及水下建筑维修领域，具体而言，涉及一种水下维修机器人，能够利用自身机械结构实现水下即时拌料，降低拌料过程中的能耗，增强续航能力。


背景技术：

2.随着机器人技术的不断发展，越来越多的机器人被用于在极限环境中进行维修作业，通过远程控制机器人进行维修作业可以大幅度地提升作业的安全性。
3.目前，在水下建筑维修领域中，常见的主流维修流程是：采用水下机器人或人潜入水中，使用各类传感器或潜水员目测找到损坏的维修点；使用水下机器人或人从陆地上携带维修材料的输送管道潜入水下，把管路固定在维修点上，如果维修点过多需要重复多次；在陆地上将具有时效性的建筑维修原料进行搅拌；将搅拌好的具有时效性的维修原料通过管道输送到维修点进行维修,此步骤必须在一定时间内完成，因为搅拌好的原料具有时效性，在一定时间不使用将会失效，这样必须缩短输送管道距离减少输送时间；维修后将输送管道收回陆地上。
4.上述过程步骤繁多，安全性，材料时效性受到严重限制，维修深度受限，通常不超过30米，浪费时效性材料。
5.现有的常规操作无法实现在水下即时拌料的因素有以下几点：需要混合搅拌的原料种类多，潜水人员无法携带多种原料下水；受水压影响，在水下需要密闭的舱体；在水下无法精确定移动到位多个维修点；具有即时拌料结构，但拌料结构复杂，在工作中过程中会消耗大量的能源。
6.因此，需要一种可以实现在水下即时拌料且能耗低的水下维修机器人。
7.在所述背景技术部分，公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术信息。


技术实现要素：

8.本技术旨在提供一种水下维修机器人，能够针对不同待维修目标实现水下即时拌料、即时维修。
9.本技术提出一种水下维修机器人，包括工作端和控制端，所述工作端和所述控制端通过线缆进行连接通讯，其中，
10.所述工作端包括：
11.机器人本体；
12.第一即时拌料舱，设置于所述机器人本体，所述第一即时拌料舱包括第一容置空间，所述第一容置空间填充有第一维修原料；
13.图像获取设备和水下通信定位地形检测设备，安装于所述机器人本体，用于寻找待维修目标；
14.多功能机械手，安装于所述机器人本体，所述多功能机械手包括至少两种维修工
具，用于维修所述待维修目标；
15.水下行走履带，安装于所述机器人本体的底部；
16.其中，所述第一即时拌料舱还包括：
17.第一电机；
18.第一物料存放舱，填充有第一原材料；
19.搅拌舱，内设置有搅拌滚轮，所述搅拌舱设置在所述第一容置空间的上游，所述搅拌滚轮在所述第一电机的驱动下将原材料制备成所述第一维修原料；
20.物料出口，连接所述第一容置空间；
21.滑动门和漏料口，设置在所述第一物料存放舱和所述搅拌舱之间，用于控制原材料的添加速率。
22.根据一些实施例，所述第一即时拌料舱还包括第二物料存放舱，所述第二物料存放舱与所述第一物料存放舱并列设置，所述第二物料存放舱填充有第二原材料。
23.根据一些实施例，所述第一即时拌料舱还包括维修原料推出机构和第二电机，所述维修原料推出机构设置在所述物料出口附近，并在所述第二电机的驱动下将所述第一维修原料推送出所述物料出口。
24.根据一些实施例，所述第一即时拌料舱还包括压力平衡口，设置在所述搅拌舱的舱壁上，用于在制备所述第一维修原料时平衡所述搅拌舱内部的压力。
25.根据一些实施例，所述工作端还包括至少一个即时拌料舱。
26.根据一些实施例，所述至少一个即时拌料舱的内部结构与所述第一即时拌料舱的内部结构相同。
27.根据本技术的一些实施例，通过即时拌料舱结构，本技术的水下维修机器人可以实现一次填料，水下拌料，保证维修材料的时效性。通过多功能机械手结构，可以携带多种工具水下作业，针对不同的工况进行维修。
28.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
29.通过参照附图详细描述其示例实施例，本技术的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
30.图1示出根据本技术示例实施例的水下维修机器人的结构示意图。
31.图2示出根据本技术示例实施例的第一即时拌料舱的结构示意图。
32.图3示出根据本技术一些实施例的维修原料推出机构的结构示意图。
33.图4示出根据本技术示例实施例的滑动门和漏料口的结构示意图。
34.图5示出根据本技术示例实施例的水下维修机器人的操作方法流程图。
35.图6示出根据本技术一些实施例的水下维修机器人的操作方法流程图。
具体实施方式
36.现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本技术将全面和完
整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
37.所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
38.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
39.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
40.本技术一种水下维修机器人，可以解决现有维修机器人无法在水下即时精准拌料或即时拌料结构复杂、能耗高的问题。
41.根据本技术的技术构思，通过即时拌料舱结构，本技术的水下维修机器人可以实现一次填料，水下拌料，保证维修材料的时效性。通过多功能机械手结构，可以携带多种工具水下作业，针对不同的工况进行维修。
42.根据本技术的技术构思，即时拌料舱采用滑动门和漏料口结构，精准控制各个物料存放舱的落料速度，无需电机推动，在拌料过程中可以节约大量的能源，增加机器人水下作业的续航能力。
43.下面将参照附图，对根据本技术实施例的水下维修机器人进行详细说明。
44.图1示出根据本技术示例实施例的水下维修机器人的结构示意图。
45.参见图1，示例实施例的水下维修机器人包括工作端10和控制端20，工作端10和控制端20通过线缆进行连接通讯，其中，工作端10包括机器人本体101、第一即时拌料舱102、图像获取设备103、水下通信定位地形检测设备104、多功能机械手105和水下行走履带106。
46.如图1所示，第一即时拌料舱102设置于机器人本体101，第一即时拌料舱102包括第一容置空间1021，第一容置空间1021填充有第一维修原料；图像获取设备103和水下通信定位地形检测设备104安装于机器人本体101，用于寻找待维修目标；多功能机械手105安装于机器人本体101，多功能机械手105包括至少两种维修工具，用于针对性地维修待维修目标；水下行走履带106安装于机器人本体101的底部。
47.根据一些实施例，控制端20包括控制台和布放回收装置。
48.根据一些实施例，工作端10除了第一即时拌料舱102外还包括至少一个即时拌料舱，本技术不限制即时拌料舱的数量，根据使用需求灵活配置。
49.根据一些实施例，至少一个即时拌料舱的内部结构与第一即时拌料舱102的内部结构相同。
50.图2示出根据本技术示例实施例的第一即时拌料舱的结构示意图。
51.参见图2，一些实施例的第一即时拌料舱包括第一容置空间10201、第一电机10203、第一物料存放舱10205、第二物料存放舱10207、搅拌舱10209、维修原料推出机构10211、第二电机10213、物料出口10215、滑动门10217、漏料口10219和压力平衡口10221。
52.如图2所示，第一物料存放舱10205填充有第一原材料；第二物料存放舱10207与第一物料存放舱10205并列设置，第二物料存放舱10207填充有第二原材料；滑动门10217和漏料口10219设置于第一物料存放舱10205与搅拌舱10209的交界处以及第二物料存放舱10207与搅拌舱10209的交界处，用于控制原材料的添加速率；第一原材料和第二原材料经由滑动门10217和漏料口10219释放后进入搅拌舱10209，搅拌舱10209内设置有搅拌滚轮102091，搅拌舱10209在第一电机10203的驱动下对第一原材料和第二原材料进行搅拌制备，得到第一维修原料；压力平衡口10221设置在搅拌舱10209的舱壁上，用于在制备第一维修原料时平衡搅拌舱10209内部的压力；第一容置空间10201设置在搅拌舱10209的下游，搅拌舱10209制备得到的第一维修原料会进入第一容置空间10201；维修原料推出机构10211设置在物料出口10215附近，并在第二电机10213的驱动下将第一维修原料从第一容置空间10201推送出物料出口10215。
53.根据一些实施例，可以根据使用需求相应地配置第一即时拌料舱中的物料存放舱数量，可以是一个，也可以是多个，本技术限制于实施例中物料存放舱的数量。
54.图3示出根据本技术一些实施例的维修原料推出机构的结构示意图。
55.如图3所示，维修原料推出机构10211设置在物料出口10215附近，并在第二电机10213的驱动下将第一维修原料从第一容置空间推送出物料出口10215。
56.图4示出根据本技术示例实施例的滑动门和漏料口的结构示意图。
57.如图4所示，滑动门10217整体呈圆周状薄板，漏料口10219绕圆周的圆心周列布置，通过旋转滑动门10217，可以控制漏料口10219与物料存放舱的接触面面积，从而控制原材料的添加速率。
58.根据一些实施例，漏料口10219的形状可以是扇形，也可以是菱形、三角型等，本技术不限制漏料口的具体形状。
59.图5示出根据本技术示例实施例的水下维修机器人的操作方法流程图。
60.在s501，获取待维修目标的具体位置。
61.水下维修机器人潜入水中，潜入深度可根据机器人本体的强度选择不同的潜入深度，在选定合适的支撑点后，水下维修机器人通过图像获取设备和水下通信定位地形检测设备还原水下环境，获取待维修目标的具体位置情况。
62.在s503，调整作业位置。
63.水下维修机器人通过安装在机器人本体底部的水下行走履带进行爬行，调整机器人本体的位置，找到便于维修的作业点，同时图像获取设备和水下通信定位地形检测设备持续保持工作，选定合适的爬行路线，避免爬行造成周边环境水域浑浊，进而影响视觉采集的清晰度。
64.在s505，获取待维修目标的损坏情况。
65.通过图像获取设备和水下通信定位地形检测设备获取待维修目标的损坏情况，以定制相应的维修方案。
66.在s507，制备维修原料。
67.水下维修机器人根据损坏情况制备第一维修原料。
68.在s509，维修待维修目标。
69.水下维修机器人通过多功能机械手抓取第一维修原料，维修待维修目标。
70.图6示出根据本技术一些实施例的水下维修机器人的操作方法流程图。
71.在s601，获取待维修目标的具体位置。
72.水下维修机器人潜入水中，潜入深度可根据机器人本体的强度选择不同的潜入深度，在选定合适的支撑点后，水下维修机器人通过图像获取设备和水下通信定位地形检测设备还原水下环境，获取待维修目标的具体位置情况。
73.在s603，调整作业位置。
74.水下维修机器人通过安装在机器人本体底部的水下行走履带进行爬行，调整机器人本体的位置，找到便于维修的作业点，同时图像获取设备和水下通信定位地形检测设备持续保持工作，选定合适的爬行路线，避免爬行造成周边环境水域浑浊，进而影响视觉采集的清晰度。
75.在s605，获取待维修目标的损坏情况。
76.通过图像获取设备和水下通信定位地形检测设备获取待维修目标的损坏情况，以定制相应的维修方案。
77.在s607，制备维修原料。
78.水下维修机器人根据损坏情况制备第一维修原料。
79.在s609，维修待维修目标。
80.水下维修机器人通过多功能机械手抓取第一维修原料，维修待维修目标。
81.在s611，进一步制备维修原料。
82.当第一维修原料不足以完成修补工作时，水下维修机器人根据损坏情况进一步制备第二维修原料。
83.在s613，进一步维修待维修目标。
84.水下维修机器人通过多功能机械手抓取第二维修原料，进一步维修待维修目标。
85.以上对本技术实施例进行了详细描述和解释。应清楚地理解，本技术描述了如何形成和使用特定示例，但本技术不限于这些示例的任何细节。相反，基于本技术公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
86.通过对示例实施例的描述，本领域技术人员易于理解，根据本技术实施例的技术方案至少具有以下优点中的一个或多个。
87.根据本技术的示例实施例，通过即时拌料舱结构，本技术的水下维修机器人可以实现一次填料，水下拌料，保证维修材料的时效性。
88.根据本技术的示例实施例，即时拌料舱采用滑动门和漏料口结构，精准控制各个物料存放舱的落料速度，无需电机推动，在拌料过程中可以节约大量的能源，增加机器人水下作业的续航能力。
89.根据本技术的一些实施例，通过多功能机械手结构，可以携带多种工具水下作业，针对不同的工况进行维修。
90.根据本技术的一些实施例，通过配置多组即时拌料舱，可以针对复杂的维修任务针对性定制更详细的维修方案，增强维修机器人的维修作业能力。
91.根据本技术的一些实施例，通过配置多组物料存放舱，可以灵活配置多种维修原材料的各自占比，从而可以即时制备复杂的维修原料，增强维修机器人的维修作业能力。
92.以上具体地示出和描述了本技术的示例性实施例。应可理解的是，本技术不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本技术意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。