一种养殖舱壁水下清洗机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种养殖舱壁水下清洗机器人，包括机器人主体，所述机器人主体一侧的两端均安装有主动磁力吸附轮，所述机器人主体远离主动磁力吸附轮一侧的中间位置处安装有从动吸附支撑轮，所述机器人主体的一端连接有脐带缆。本实用新型专利技术通过磁力吸附技术设计吸附底盘，针对机器人底盘吸附的力学需求，建立底盘磁力模块仿真模型，通过计算机仿真技术，分析最优磁力模块布局与尺寸参数，制作磁力吸附模块样件，通过力学试验，比对磁力模块实际吸附效率与仿真吸附效率差异，根据试验结果，优化最终磁力吸附模块，具体运用为从动吸附支撑轮和主动磁力吸附轮，通过采用磁力吸附形式而避免发生如推进器形式机器人产生的水流扰动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种养殖舱壁水下清洗机器人


[0001]本技术涉及水下机器人
，特别涉及一种养殖舱壁水下清洗机器人。

技术介绍

[0002]由于我国深远海平台养殖起步较晚，现阶段工船养殖处于中间试验验证阶段，系统性养殖工艺与支撑设备的关键环节、关键技术仍然存在大量问题，其中，养殖舱壁面附着的海生物与养殖污物去除是工船养殖作业的关键环节之一。
[0003]目前用于养殖舱壁水下清洗的机器人存在以下亟待解决难题：一是现有市场上比较成熟的水下清洗设备主要是针对深度10m以下的游泳池开发应用，满足不了大深度、耐海水腐蚀及坚硬附着海生物的清洗去除要求；二是针对船体表面清洗类的设备主要是水上作业，或水下半自动化作业，由于船体表面附着物坚硬、厚度大，所以大多采用高压水喷射装置清洗，容易去除表面防锈材料，且清洗设备成本高，与养殖舱壁面水下清洗条件不相适应，三是现有水下清洗自动化设备都采用推进器形式吸附表面，推进器产生的水流扰动对养殖鱼群影响很大。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种养殖舱壁水下清洗机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的缺乏专用于工船养殖舱壁条件的水下智能清洗机器人的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种养殖舱壁水下清洗机器人，包括机器人主体，所述机器人主体一侧的两端均安装有主动磁力吸附轮，所述机器人主体远离主动磁力吸附轮一侧的中间位置处安装有从动吸附支撑轮，所述机器人主体的一端连接有脐带缆，所述机器人主体的一侧设置有射流泵站。
[0006]优选的，所述机器人主体底端靠近从动吸附支撑轮的一侧安装有清洁辊，且清洁辊的外侧安装有清洁毛刷。
[0007]优选的，所述机器人主体靠近主动磁力吸附轮的一侧安装有空化射流清洗盘，所述射流泵站通过进水管与空化射流清洗盘相连通。
[0008]优选的，所述机器人主体靠近空化射流清洗盘的一侧安装有前置摄像头，所述机器人主体远离空化射流清洗盘的一侧安装有后置摄像头。
[0009]优选的，所述机器人主体顶部的一端安装有姿态传感器，所述机器人主体顶部的另一端安装有深度传感器。
[0010]优选的，所述主动磁力吸附轮设置有两组，所述主动磁力吸附轮关于机器人主体的中轴线呈对称设置。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该养殖舱壁水下清洗机器人实现了对工船养殖舱内壁的专用清洗功能，具体技术如下：
[0012](1)通过磁力吸附技术设计吸附底盘，针对机器人底盘吸附的力学需求，建立底盘磁力模块仿真模型，通过计算机仿真技术，分析最优磁力模块布局与尺寸参数，制作磁力吸
附模块样件，通过力学试验，比对磁力模块实际吸附效率与仿真吸附效率差异，根据试验结果，优化最终磁力吸附模块，具体运用为从动吸附支撑轮和主动磁力吸附轮，通过采用磁力吸附形式而避免发生如推进器形式机器人产生的水流扰动，且两组主动磁力吸附轮为驱动轮，单一从动吸附支撑轮为支撑轮，主动磁力吸附轮与从动吸附支撑轮之间构成三点支撑结构，机器人主体依靠两组前轮差速运动进行行走与转向；
[0013](2)通过设计有高压水空化射流技术，针对高压水空化射流对舱壁的清洗过程，建立CFD数值模型，通过现场试验评价射流参数与清洁度关系，确定最优参数，具体运用为空化射流清洗盘，当机器人主体使用空化射流清洗盘清洗后，通过清洁辊和清洁毛刷的作用可实现二次清洁功能，且空化射流清洗盘通过进水管与射流泵站相连通，射流泵站通过控制信号与工控机相连接，从而可按照清理效果对水流的参数进行调节；
[0014](3)通过设计有脐带缆定位技术，利用机器人运动过程中脐带缆收放时的长度变化，建立机器人定点归位控制触发信号，深入分析脐带缆长度变化过程中的复杂力学变化，建立绞盘主被动收放缆触发信号，实现机器人定点归位的定位控制，具体运用为脐带缆、深度传感器和姿态传感器，通过结合机器人主体所携带的深度传感器和姿态传感器，可反向推算水下机器人主体的位置数据，从而获得较为经济的定位方法；
[0015](4)通过设计有清洁度识别模型，针对养殖舱壁壁面清洁度问题，通过采集大量清洗前后的图像数据，使用图像识别和机器学习算法训练清洗前后清洁度特征，构建清洁度识别模型，用以判断清洁区域是否达到清洁要求，将识别结果输入给机器人运动控制逻辑，实现机器人自动清洁功能，具体运用为前置摄像头和后置摄像头，在清洁过程中通过后置摄像头可做清洁度识别操作，并将结果反馈至工控机处，从而通过前后两台摄像头以实现清洗前后效果的对比功能。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
[0017]图1为本技术的三维机构结构示意图；
[0018]图2为本技术的空化射流清洗盘侧视结构示意图。
[0019]图中的附图标记说明：1、机器人主体；2、脐带缆；3、姿态传感器；4、从动吸附支撑轮；5、后置摄像头；6、深度传感器；7、主动磁力吸附轮；8、清洁辊；9、空化射流清洗盘；10、前置摄像头；11、清洁毛刷；12、进水管；13、射流泵站。
具体实施方式
[0020]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]请参阅图1
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2，本技术提供的一种实施例：一种养殖舱壁水下清洗机器人，包括机器人主体1；
[0022]机器人主体1底端靠近从动吸附支撑轮4的一侧安装有清洁辊8，且清洁辊8的外侧安装有清洁毛刷11；
[0023]具体的，如图1所示，使用时，通过清洁辊8和清洁毛刷11的作用可实现二次清洁功能；
[0024]机器人主体1靠近主动磁力吸附轮7的一侧安装有空化射流清洗盘9，射流泵站13通过进水管12与空化射流清洗盘9相连通，机器人主体1靠近空化射流清洗盘9的一侧安装有前置摄像头10，机器人主体1远离空化射流清洗盘9的一侧安装有后置摄像头5；
[0025]具体的，如图1和图2所示，使用时，通过空化射流清洗盘9进行清洁操作，通过后置摄像头5做清洁度识别操作，并将结果反馈至工控机处，从而通过前后两台摄像头以实现清洗前后效果的对比功能；
[0026]机器人主体1顶部的一端安装有姿态传感器3，该姿态传感器3的型号可为CY
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25，机器人主体1顶部的另一端安装有深度传感器6，该深度传感器6的型号可为M10；
[0027]具体的，如图1所示，使用时，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种养殖舱壁水下清洗机器人，包括机器人主体(1)，其特征在于：所述机器人主体(1)一侧的两端均安装有主动磁力吸附轮(7)，所述机器人主体(1)远离主动磁力吸附轮(7)一侧的中间位置处安装有从动吸附支撑轮(4)，所述机器人主体(1)的一端连接有脐带缆(2)，所述机器人主体(1)的一侧设置有射流泵站(13)。2.根据权利要求1所述的一种养殖舱壁水下清洗机器人，其特征在于：所述机器人主体(1)靠近从动吸附支撑轮(4)的一侧安装有清洁辊(8)，且清洁辊(8)的外侧安装有清洁毛刷(11)。3.根据权利要求1所述的一种养殖舱壁水下清洗机器人，其特征在于：所述机器人主体(1)靠近主动磁力吸附轮(7)的一侧安装有空化射流清洗盘(9)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云杰，林礼群，李阁阁，邹海生，谌志新，徐志强，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，
类型：新型
国别省市：