(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210207509.8 (22)申请日 2022.03.03 (71)申请人 上海海洋大学 地址 201306 上海市浦东 新区沪城环路9 99 号 (72)发明人 许竞翔　满芹　李港　廖云峰　 邱懿　邢博闻　 (74)专利代理 机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 312 27 专利代理师 孟旭彤 (51)Int.Cl. B63B 59/08(2006.01) B63C 11/52(2006.01) B62D 57/02(2006.01) B05B 13/04(2006.01)B05B 15/68(2018.01) B05B 16/20(2018.01) B05D 3/04(2006.01) B08B 1/00(2006.01) B08B 1/04(2006.01) B08B 3/02(2006.01) B08B 5/02(2006.01) (54)发明名称 一种船舶外壁水 下清洗机器人 (57)摘要 本发明公开了一种船舶外壁水下清洗机器 人， 其包括： 机器人主体； 清洗刷组件， 通过机械 臂安装在机器人主体的前端； 摄像头， 用于拍摄 清洗刷组件的清洗范围； 空泡装置， 设置在机器 人主体的内部， 通过安装在机器人主体前端的推 进喷嘴向清洗范围发射高压空泡； 喷涂组件， 用 于在清洗完成后船舶外壁的涂层损坏时对清洗 完成的区域进行喷涂； 四个永磁万向轮组件， 分 别设置在机器人主体的底部两侧， 用于吸附在船 舶外壁， 并带动机器人主体移动。 机器人首先采 用清洗刷， 再采用空泡装置清理， 可降低船舶外 壁涂层的损耗。 通过配置喷涂组件 可以在涂层损 耗后及时进行修补喷涂， 避免海 水对涂层损坏处 进行腐蚀。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114516388 A 2022.05.20 CN 114516388 A 1.一种船舶外壁水 下清洗机器人， 其特 征在于， 包括： 机器人主体(3 3)； 清洗刷组件， 通过机 械臂(3)安装在所述机器人主体(3 3)的前端； 摄像头(2)， 用于拍摄所述清洗刷组件的清洗范围； 空泡装置， 设置在所述机器人主体(33)的内部， 通过安装在所述机器人主体(33)前端 的推进喷 嘴(20)向所述清洗范围发射高压空泡； 喷涂组件， 用于在清洗 完成后船舶外壁的涂层损坏时对清洗 完成的区域进行喷涂； 四个永磁万向轮组件， 分别设置在所述机器人主体(33)的底部两侧， 用于吸附在船舶 外壁， 并带动所述机器人主体(3 3)移动。 2.根据权利要求1所述的一种船舶外壁水下清洗机器人， 其特征在于， 所述机器人主体 (33)的后端设置有螺 旋桨(19)。 3.根据权利要求1所述的一种船舶外壁水下清洗机器人， 其特征在于， 所述永磁万向轮 组件采用球形轮(9)， 所述球形轮的表面嵌设有 永磁体。 4.根据权利要求1所述的一种船舶外壁水下清洗机器人， 其特征在于， 所述清洗刷组件 包括具有驱动电机的刷头底座(5)以及两个圆盘刷头(6)。 5.根据权利要求1所述的一种船舶外壁水下清洗机器人， 其特征在于， 所述空泡装置包 括依次连接的空泡发生器(23)、 空泡充气瓶(22)以及水压装置(21)； 空泡发生器(23)用产 生空泡， 空泡充气瓶(22)用于收集并存储空泡， 水压装置(21)用于对空泡与水混合的空泡 水流加压， 使得其从推进喷 嘴(20)喷出。 6.根据权利要求1所述的一种船舶外壁水下清洗机器人， 其特征在于， 所述喷涂组件包 括旋转驱动机构、 沿所述机器人主体(33)前后方向设置的伸缩臂(14)、 连接块(13)、 电动推 杆(12)以及喷涂箱体(1 1)； 其中： 所述旋转驱动 机构固定在所述机器人主体(33)上， 其输出轴与所述伸缩臂(14)的第一 端转动， 用于带动所述伸缩臂(14)沿其轴线方向转动； 所述伸缩臂(14)的第二端以及所述电动推杆(12)的第一端均与所述连接块(13)固定 连接； 所述电动推杆(12)与所述伸缩臂(14)的轴线垂直； 所述喷涂箱体(1 1)设在所述电动推杆(12)的底端； 其内部设置有喷 嘴。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114516388 A 2一种船舶外壁水下清洗机 器人 技术领域 [0001]本发明涉及水 下机器人 领域， 特别涉及一种船舶外壁水 下清洗机器人。 背景技术 [0002]随着海洋经济时代的到来， 船舶作为海上航行不可或缺的工具， 船体保护问题逐 渐得到人们的重视， 船体表面常年浸泡在 海洋， 海水中富含矿物质及盐分腐蚀性较强， 且海 洋中的生物附着能力强， 因此常年行驶在 海平面以下的船体都会粘附大量的海洋生物及污 物， 大大增加船舶阻力， 增 加额外油耗， 严重 耽误航期， 增大运营成本， 缩短船舶服 务寿命。 [0003]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； 三是船体外壁附着物的清除方式主要是人工作业， 由于高压水射流冲击力 较大， 出水压力约为75～100MPa， 对潜水员的自身安全造成一定的威胁。 为提高水下清洗作 业的工作效率， 研发一套专业的水 下清洗装置， 代替人工进行 水下作业十分必要。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供一种船舶外壁水下清洗机器人， 其通过机器人平台搭载清洗 刷组件作为初步清洗手段， 搭载空泡装置作为初步清洗无效后的二次清洗手段， 以实现船 舶外表面的清洗 。 [0005]本发明的技 术方案是， 提供一种船舶外壁水 下清洗机器人， 其包括： [0006]机器人主体； [0007]清洗刷组件， 通过机 械臂安装在所述机器人主体的前端； [0008]摄像头， 用于拍摄所述清洗刷组件的清洗范围； [0009]空泡装置， 设置在所述机器人主体 的内部， 通过安装在所述机器人主体前端的推 进喷嘴向所述清洗范围发射高压空泡； [0010]喷涂组件， 用于在清洗完成后船舶外壁的涂层损坏时对清洗完成的区域进行喷 涂； [0011]四个永磁万向轮组件， 分别设置在所述机器人主体的底部两侧， 用于吸附在船舶 外壁， 并带动所述机器人主体移动。 [0012]本发明的进一 步改进在于， 所述机器人主体的后端设置有螺 旋桨。 [0013]本发明的进一步改进在于， 所述永磁万向轮组件采用球形轮， 所述球形轮的表面 嵌设有永磁体。 [0014]本发明的进一步改进在于， 所述清洗刷组件包括具有驱动电机的刷头底座以及两 个圆盘刷头 。 [0015]本发明的进一步改进在于， 所述空泡装置包括依次连接 的空泡发生器、 空泡充气 瓶以及水压装置； 空泡 发生器用产生空泡， 空泡充气瓶用于收集并存储空泡， 水压装置用于 对空泡与水混合的空泡水流加压， 使得其从推进喷 嘴喷出。 [0016]本发明的进一步改进在于， 所述喷涂组件包括旋转驱动机构、 沿所述机器人主体说　明　书 1/4 页 3 CN 114516388 A 3