一种清洗油罐的智能机器人装置的制作方法

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1.本实用新型属于智能机器人设备技术领域，具体涉及一种清洗油罐的智能机器人装置，能够将油罐内和管道内的油污和淤泥清理干净。


背景技术：

2.中国专利201910184857.6公开的一种油罐清洗机器人，包括爬行器、机械臂、清洗装置、线缆盘、控制终端、气泵、水泵，所述机械臂、清洗装置安装在爬行器上；所述控制器分别和气泵、水泵、爬行器、机械臂、清洗装置连接，所述控制终端分对气泵、水泵、爬行器、机械臂、清洗装置进行控制，所述水泵通过输水管和清洗装置连接，所述气泵通过气动管和启动马达连接，所述输水管缠绕在线缆盘上；所述爬行器上侧安装有摄像头，所述摄像头和控制终端连接；所述爬行器为油罐清洗机器人的移动载体，用于在油罐内行走；所述控制终端用于向机器人发送控制指令，采集传感器数据；所述气泵用于向气动马达提供高压气体；所述水泵用于向脉冲喷嘴提供高压水流；所述线缆盘用于将电线、输水管缠绕在一起；中国专利201820151157.8公开的一种油罐除锈清洗机器人，包括若干轨道模块、机器人本体、与机器人本体连接的增压设备、与机器人本体连接的真空设备以及与轨道模块和机器人本体连接的控制系统，轨道模块包括轨道，轨道为工字型结构，机器人本体包括卡接在轨道上的第一运动机构，该第一运动机构为c字型结构；中国专利201720913506.0公开的一种清洗机器人，包括行走装置、清洗装置、真空回收管路、翻转定位机构、行走转向机构、电磁阀，所述的真空回收管路、翻转定位机构、行走转向机构、电磁阀均设在清洗装置之上，所述的行走装置有两套设在清洗装置两头，所述的行走装置下设有磁铁；所述的行走装置，是在马达 a前顺次连接有差速器、链条、链轮、行走胶轮；所述的清洗装置，是在清洗盘上装有马达b和高压水接头，马达前装有减速箱，其内装有同步带轮，同步带轮下装有清洗座，清洗座上设有喷头和喷嘴；所述的翻转定位机构，设在清洗盘之盖板面上的一侧，它分为翻转机构和定位机构，翻转机构两头分别连至旋转轴，翻转机构是在固定防护罩内设有轴承固定座、轴承固定座内设有主轴，主轴两头设有固定轴承；定位机构是通过定位板设在翻转机构两头，定位板上设有限位块，定位板和限位块之间设有导杆和弹性装置，限位块设有手柄，限位块下设有定位上齿，在定位上齿的下面、翻转机构的两头顶端对应设有定位下齿；所述的行走转向机构，是在行走机装置上设有旋转轴，在两旋转轴之间设有推拉杆和转向推杆，转向推杆上设有马达c，旋转轴设在行走机构的两轮之间，两旋转轴上还设有调整套，两调整套之间固接有连接件；中国专利201620785651.0公开的一种石化用储油罐清洗机器人，包括第一支撑板，所述第一支撑板的下表面设有两组导轮，一侧导轮上设有驱动机，驱动机通过螺栓与第一支撑板的下表面连接，所述第一支撑板的上面设有抽吸泵，抽吸泵的一侧设有排污箱，抽吸泵的出水口通过导管与排污箱下端的一侧连接，所述第一支撑板下表面的中央设有吸架，吸架的出水口通过导管与抽吸泵的进水口连接，所述第一支撑板上表面的四角设有四个支撑柱，支撑柱的上端设有支撑箱，支撑箱的左右两侧和上侧均设有一组电动伸缩杆，每组电动伸缩杆的端部均设有第二支撑板，第二支撑板的一侧设有电机，电机输出轴的端部
贯穿第二支撑板且连接有清洗板，所述支撑箱的前表面设有控制器，且控制器的一侧设有红外线摄像头，并且控制器分别电连接抽吸泵、驱动机、电动伸缩杆、电机和红外线摄像头；中国专利201210284715.5公开的一种油罐清洗机器人，包括机体、行走单元、清洗单元、控制单元和传感通讯单元，以及用于为所述行走单元、清洗单元、控制单元和传感通讯单元供电的供电单元；所述机体包括底板、固定连接在底板上方的下壳体和固定连接在下壳体上方的上壳体；所述行走单元包括三个驱动轮和分别用于驱动三个驱动轮的三个驱动轮液压马达，三个所述驱动轮呈等边三角形地嵌入安装在所述底板上，三个所述驱动轮液压马达呈等边三角形地布设在所述底板上，所述驱动轮与所述驱动轮液压马达的输出轴相接，所述驱动轮的上方套装有与所述底板连接且用于防止油泥污水进入到所述下壳体内的挡水板；所述清洗单元由清扫装置和自激脉冲装置构成，所述清扫装置包括三个清洗盘刷和分别用于带动三个清洗盘刷转动的三个清洗盘刷液压马达，三个所述清洗盘刷呈等边三角形地布设在所述底板下方，三个所述清洗盘刷液压马达呈等边三角形地嵌入安装在所述底板上，所述清洗盘刷与所述清洗盘刷液压马达的输出轴相接；所述自激脉冲装置包括伸缩梁组件、与伸缩梁组件一端连接且用于带动伸缩梁组件转动的脉冲装置液压马达和与伸缩梁组件另一端连接且用于喷射脉冲的自激振荡脉冲喷嘴，所述脉冲装置液压马达安装在下壳体内且与下壳体固定连接；所述控制单元由远程控制部分和机体控制部分构成，所述远程控制部分包括人工控制模块和智能作业模块，所述人工控制模块包括依次相接的示教操纵板、第一处理器模块和第一i/o接口，所述智能作业模块包括依次相接的数据存储器、第二处理器模块和第二i/o 接口；所述机体控制部分包括控制器模块和与所述控制器模块相接的第三i/o接口，所述控制器模块的输出端接有用于驱动驱动轮液压马达的第一液压马达驱动器、用于驱动清洗盘刷液压马达的第二液压马达驱动器和用于驱动脉冲装置液压马达的第三液压马达驱动器，所述驱动轮液压马达与第一液压马达驱动器的输出端相接，所述清洗盘刷液压马达与第二液压马达驱动器的输出端相接，所述脉冲装置液压马达与第三液压马达驱动器的输出端相接，所述第一i/o接口和第二i/o 接口均与第三i/o接口相接；所述传感通讯单元包括用于对所述油罐清洗机器人发生碰撞进行检测的压力传感器、用于对油罐内温度进行检测的温度传感器、用于感测所述油罐清洗机器人与油罐内壁接近程度的红外传感器、用于感测所述油罐清洗机器人与油罐内壁或障碍物距离的超声波传感器、用于感测所述油罐清洗机器人倾角的水平姿态传感器、用于检测油罐罐底清洁度的浊度传感器、用于感测所述油罐清洗机器人周围环境的摄像头、用于照明的探照灯和用于检测油罐内油气浓度的油气浓度监测仪，所述压力传感器、红外传感器和超声波传感器均安装在所述下壳体的外壁上，所述水平姿态传感器和浊度传感器均安装在所述底板的底端，所述温度传感器安装在所述上壳体内部，所述摄像头、探照灯和油气浓度监测仪均安装在所述上壳体的上部；所述压力传感器、温度传感器、红外传感器、超声波传感器、水平姿态传感器、浊度传感器、摄像头和油气浓度监测仪均与所述控制器模块的输入端相接。可以看出，目前清洗机器人的发展处于初级阶段，常规的履带机器人使用电机进行驱动，在进罐清洗时，电机驱动很容易产生电火花，引起火灾或爆炸，十分危险。现有技术中的清洗机器人，一般采用履带轮体结构，用电机驱动主动轮，主动轮通过履带，带动整个机器人运动，在车头安装清理、消毒设备，比如毛刷和喷头，以完成清洗，清扫等功能；采用直流电源供电的，由于本身的体积较小，无法携带大的电源，严重限制了清洗机器人的应用和无线操作时间；携带电
池时，只能在管道中进行清洗工作，不能完成油罐清理工作，因为油罐里有可燃性的挥发气体，电机驱动会产生电火花，容易引起火灾或爆炸，后果十分危险；还存在体积小，承载能力小，无法承载大型清洗机构，无法完成油罐的清洗工作和不具备防水防爆功能的问题。因此，研发设计一种清洗油罐的智能机器人装置，以克服上述问题，具有广泛的应用前景。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种清洗油罐的智能机器人装置，能够在没有安全隐患的前提下，对油罐内外进行清洗。
4.为了实现上述目的，本实用新型涉及的清洗油罐的智能机器人装置的主体结构包括轮体机构、履带、机体、摄像机升降气缸、清洗机构升降气缸、摄像机、吸油排污机构、清洗机构、照明灯、传感器、减速机、气动马达、电池、电器箱和遥控器；轮体机构的外围设置有履带，履带之间设置有机体，机体的前端设置有摄像机升降气缸和清洗机构升降气缸，摄像机升降气缸与摄像机连接，清洗机构升降气缸与吸油排污机构连接，吸油排污机构上设置有清洗机构，机体的前部左上方设置有照明灯，机体的后端设置有传感器，机体的内部前端设置有减速机和气动马达，减速机分别与轮体机构和气动马达连接，机体的内部还设置有电池，摄像机和照明灯分别与电池连接，电器箱分别与轮体机构、摄像机升降气缸和清洗机构升降气缸电连接，电器箱与遥控器无线连接。
5.本实用新型涉及的机体的材质采用304不锈钢，具有密封性强，防水和防爆性能；摄像机升降气缸驱动摄像机进行升降动作；摄像机为防爆摄像机，自带红外补灯，能够完成视频数据的实时传输，便于，远程操作；吸油排污机构与外接的隔膜泵连接将油罐内的污泥、杂质吸出，并排出罐外；清洗机构与外接的工业高压清洗机连接，通过带有高压喷头，能够对沉积于罐壁和罐底的不易清除的污泥和杂质等有害物质进行清洗；照明灯为防爆照明灯；传感器为有害气体传感器，采用高精度可燃、有毒气体传感器作为检测元件，灵敏度高，响应速度快，当探测到环境中有害气体的浓度达到或超过预置报警值时，通过屏蔽电缆线将信号传到控制器；减速机为蜗轮蜗杆减速机；气动马达为防爆气动马达，功率为1.3kw，传输动力；电池的规格为12v/80ah，为摄像机和照明灯供电，供电时长大于24小时。
6.本实用新型与现有技术相比，以履带为行走主体，采用气动马达驱动，轮体机构的主动轮通过履带完成前进、后退和转弯的运动，承载能力强，采用具有防水、防爆和耐油性能的机体，在油罐清洗过程中，能够避免车身进水，不存在安全隐患，采取远程操作，控制机器人代替工作人员进入油罐和管道等地方，通过清洗机构将沉积于罐壁和罐底的不易清除的污泥、杂质等有害物质清理干净；其结构简单，采用气动马达驱动，能够源源不断供气进行驱动，保证长时间工作，不但可以提高工作效率，还能减少并杜绝人身伤亡，十分安全，适用于复杂地形使用。
附图说明：
7.图1为本实用新型的主体结构原理示意图。
8.图2为本实用新型的内部结构原理示意图。
9.图3为本实用新型涉及的电器箱的主视图。
10.图4为本实用新型涉及的电器箱的左侧视图。
11.图5为本实用新型涉及的电器箱的右侧视图。
12.图6为本实用新型涉及的电器箱的内部结构原理示意图。
13.图7为本实用新型涉及的遥控器的外观结构示意图。
14.图8为本实用新型涉及的隔膜泵的结构示意图。
15.图9为本实用新型涉及的工业高压清洗机的结构示意图。
具体实施方式：
16.下面结合附图并结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。
17.实施例1：
18.本实施例涉及的清洗油罐的智能机器人装置的主体结构包括轮体机构1、履带2、机体3、摄像机升降气缸4、清洗机构升降气缸5、摄像机6、吸油排污机构7、清洗机构8、照明灯9、传感器10、减速机11、气动马达12、电池13、电器箱14和遥控器15；轮体机构1的外围设置有履带2，两个互相平行的履带2之间设置有机体3，机体3的前端设置有摄像机升降气缸4和清洗机构升降气缸5，摄像机升降气缸4与摄像机6 连接，清洗机构升降气缸5与吸油排污机构7连接，吸油排污机构7上设置有清洗机构8，机体3的侧部设置有照明灯9，机体3的后端设置有 2个传感器10，机体3的内部前端设置有减速机11和气动马达12，减速机11与气动马达12连接，气动马达12与轮体机构1连接，机体3的内部还设置有电池13，摄像机6和照明灯9分别与电池13连接，电器箱14分别与轮体机构1、摄像机升降气缸4和清洗机构升降气缸5电连接，电器箱14与遥控器15无线连接。
19.本实施例涉及的电器箱14的正面设置有电源指示灯21、报警灯22、启动按钮23和急停按钮24，左侧配备光纤接口25和气源供气接口26，右侧rs232接口27、信号拓展接口28和电源接口29，电器箱14的内部设置有电磁阀30、比例阀31、控制电路板32、路由器33和光端机34；电磁阀30和比例阀31通过控制摄像机升降气缸4、清洗机构升降气缸5和气动马达12的进气量，控制摄像机6的升降，吸油排污机构7和清洗机构8的升降以及轮体机构1的前进、后退和行驶速度。
20.本实施例涉及的遥控器15具有2个xy轴无级摇杆：1个控制前进、后退、左转和右转，另1个备用；2个编码器旋钮：1个控制行驶速度，另1个备用；4个三挡自锁开关：1个控制摄像机6升降，1个控制清洗机构8升降，另2个备用；6个两档自锁开关：1个控制照明灯9开关，1个控制吸油排污机构7开关,1个控制清洗机构8开关,1个控制摄像机6开关, 上拨打开，下拨关闭，另2个备用；1个小液晶屏：显示2个传感器10的数据(单位：0
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6000ppm)和角度数据(单位：0
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360度)；1个急停：紧急制动；1个锁定/解锁按钮：对遥控器15的操作面板进行锁定，防止误碰；1个遥控器电源开关：控制遥控器15开关。