阅读说明：本技术 一种多功能船体维护车 (A kind of multi-functional hull maintenance cart ) 是由 智鹏飞 张浩哲 张常钊 刘顺林 蒋泽群 武冠华 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多功能船体维护车,包括：车体、行走机构、清洁机构、高压水枪清洁机构、循迹路径规划模块、探伤机构和能量传输脐带；两组所述行走机构对称设置在所述车体的两侧的下部,所述清洁机构与所述车体前部相连,所述高压水枪清洁机构设置在所述车体前侧的下部,所述循迹路径规划模块设置在所述车体的底部,所述探伤机构设置在所述车体后侧的底部,所述能量传输脐带的一端与所述车体相连,所述能量传输脐带的另一端与电源相连。本发明的有益效果为：探伤二合一,使用方便,工作效率高,清洁效果好的船体维护小车,在船体不离开水体的情况下,对船体进行高效的清洁和探伤,并且将数据传送回地面上的上位机供工人处理,从而解决了船体维护工作繁琐,效率低下,成本高昂的问题。(The invention discloses a kind of multi-functional hull maintenance carts, comprising: car body, walking mechanism, cleaning mechanism, giant cleaning mechanism, tracking path planning module, flaw detection mechanism and energy transmission umbilical cord；Walking mechanism described in two groups is symmetricly set on the lower part of the two sides of the car body, the cleaning mechanism is connected with the Vehicular body front, the lower part on front side of the car body is arranged in the giant cleaning mechanism, the bottom of the car body is arranged in the tracking path planning module, the bottom on rear side of the car body is arranged in the flaw detection mechanism, one end of the energy transmission umbilical cord is connected with the car body, and the other end of the energy transmission umbilical cord is connected with power supply.The invention has the benefit that flaw detection is two-in-one, it is easy to use, work efficiency is high, the good hull maintaining car of cleaning effect is efficiently cleaned and is detected a flaw to hull in the case where hull is without departing from water body, and the host computer that data transmission is returned on ground is handled for worker, cumbersome, inefficiency, problem with high costs to solve hull maintenance work.)

一种多功能船体维护车

技术领域

本发明涉及船舶机械领域，具体是涉及一种多功能船体维护车。

背景技术

由于船体常年浸泡在海水中，船体表面会生长出很多青苔，海藻等海生生物。其不断的累积会影响船体前进时候的摩擦力从而影响船体的运动，久而久之会对船体产生不可修复的腐蚀损伤。另外船体常年经受海水海浪的冲击，会对船体焊接处产生冲击，一旦出现问题将造成十分严重的后果，船体的清洁维护是必不可少的！目前，船体的清洁维护常常需要船体运进船坞，耗时耗力并且存在较高的二次损伤的风险，潜水员下潜清理维护则有着水中作业危险，人力成本高的缺点。

发明内容

针对现有船体维护实际操作中的不足，本发明提供了一种清洁和探伤二合一，使用方便，工作效率高，清洁效果好的船体维护小车，在船体不离开水体的情况下，对船体进行高效的清洁和探伤，并且将数据传送回地面上的上位机供工人处理，从而解决了船体维护工作繁琐，效率低下，成本高昂的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种多功能船体维护车，包括车体、行走机构、清洁机构、高压水枪清洁机构、循迹路径规划模块、探伤机构、能量传输脐带和上位机；两组所述行走机构对称设置在所述车体的两侧的下部，所述清洁机构与所述车体前部相连，所述高压水枪清洁机构设置在所述车体前侧的下部，所述循迹路径规划模块设置在所述车体的底部，所述探伤机构设置在所述车体后侧的底部，所述能量传输脐带的一端与所述车体相连，所述能量传输脐带的另一端与电源及上位机相连。

优选的，所述行走机构还包括车轮、履带、电磁铁和履带轮限位开关，多个所述车轮设置在所述履带的内侧，用于带动所述履带运动；在所述履带上有设置有所述电磁铁和履带轮限位开关。电磁铁通电产生吸力，不通电吸力消失。前后履带轮有两个限位开关，小车在运行时，履带节会带动限位开关进行上下浮动，每经过一节履带，会触发开关一次。前轮的限位开关触发一次，前一节的履带就会通电产生吸力，后轮的限位开关触发一次，后一节的履带就会掉电使吸力消失

优选的，所述清洁机构包括清洁滚筒、力臂一、力臂二、直流电机、舵机一和舵机二；所述清洁滚筒的一侧与所述直流电机相连，所述清洁滚筒的另一侧通过轴承与一个所述力臂一相连，所述直流电机与另一个所述力臂一相连；两个所述力臂一分别通过舵机一与两个所述力臂二相连；两个所述力臂二分别通过所述舵机二连接在所述车体的两侧。所述清洁滚筒表面在电机的带动下旋转，舵机和力臂用来控制清洁滚筒的角度。

优选的，所述高压水枪清洁机构包括高压水枪喷嘴、力臂五、力臂六、舵机五、舵机六、增压水泵和增压水箱，与车体同宽的高压水枪喷嘴与力臂五的一端相连，力臂五通过舵机五与力臂六相连力臂六和固定在车体上的舵机六相连；增压水泵位于车体的内部，所述增压水泵经管道和增压水箱相连，所述增压水箱经管道和高压水枪喷嘴相连。船体表面经清洁滚筒的清洁后，用高压水枪将船体上的残余污物清洗干净。

优选的，所述RFID传感器还包括由力臂三、舵机三、RFID读写传感器和超声波距离传感器；所述RFID读写传感器及所述超声波距离传感器分别与力臂三相连，力臂三和舵机三相连，所述舵机三连接在所述车体上；所述超声波距离传感器位于所述RFID读写传感器前方并且设置有向前下方的倾角。

优选的，所述X射线探伤传感器还包括传感器、舵机四和力臂四；所述传感器与所述力臂四相连，所述力臂四和舵机四相连，所述舵机四连于所述车体上。

优选的，所述的车体内部还包括stm32主控模块、电源管理模块、电机驱动模块，电磁驱动模块和齿轮动力传动箱；所述stm32主控模块用于处理数据并用于控制各模块的运行；所述电源管理模块为各模块供电；所述电机驱动模块与所述齿轮动力传动箱相连，所述电机驱动模块通过所述齿轮动力传动箱将动力输，带动履带运转；所述电磁驱动模块用于控制电磁铁。

本发明的运动规划主要分为全局路径规划和最优路径规划。路径规划主要依靠船体表面的RFID标签，多功能小车上的RFID读取传感器，上位机和路径规划算法。全局路径规划算法中由人工在上位机中依次点击标签进行路径预规划，完成之后，由多功能船体维护小车上的RFID读取传感器（54）读取小车当前位置信息，由单片机计算下一将要到达的RFID标签位置，如果小车需要直行，则驱动电机前行，如果需要转弯，则通过两侧履带的差速实现转弯。在小车行驶的过程中，小车实时地将当前位置信号通过数据传输脐带（7）传递回上位机。最优路径规划则需要前述超声波传感器（54）传递回的清洁效果和同时传回的全局路径规划位置信息的整合分析。整合后可以得到待进行二次清洁的区域。当进行人工的指定之后，先由RFID读取传感器（54）获得当前位置信息，经过最优路径规划算法后得到最快到达指定位置的路径，并且通过单片机驱动电机进行执行，二次清洁完成之后，小车回到原来位置待命。

本发明的有益效果为：探伤二合一，使用方便，工作效率高，清洁效果好的船体维护小车，在船体不离开水体的情况下，对船体进行高效的清洁和探伤，并且将数据传送回地面上的上位机供工人处理，从而解决了船体维护工作繁琐，效率低下，成本高昂的问题。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为所述车体内各模块的连接示意图。

图2为本发明整体示意图。

图3为本发明的侧视图。

图4为本发明的后视图

图5为所述RFID传感器的示意图。

图6为高压水枪喷嘴的结构示意图。

图7为所述履带及履带轮限位开关的示意图。

图8为本发明全局路径规划流程图。

图9为本发明最优路径规划流程图。

其中：1-车体、2-行走机构、3-清洁机构、4-高压水枪清洁机构、5-循迹路径规划模块、6-探伤机构、7-能量传输脐带、21-车轮、22-履带、23-电磁铁、24-履带轮限位开关、31-清洁滚筒、32-力臂一、33-力臂二、34-直流电机、35-舵机一、36-舵机二、41-高压水枪喷嘴、42-力臂五、43-力臂六、44-舵机五、45-舵机六、46-增压水泵、47-增压水箱、51-力臂三、52-舵机三、53-RFID读写传感器、54-超声波距离传感器、61-传感器、62-舵机四、63-力臂四、11-stm32主控模块、12-电源管理模块、13-电机驱动模块、14-电磁驱动模块、15-齿轮动力传动箱。

具体实施方式

如图1及图3所示，本发明所述的一种多功能船体维护车，包括车体1、行走机构2、清洁机构3、高压水枪清洁机构4、循迹路径规划模块5、探伤机构6和能量传输脐带7；两组所述行走机构2对称设置在所述车体1的两侧的下部，所述清洁机构3与所述车体1前部相连，所述高压水枪清洁机构4设置在所述车体1前侧的下部，所述循迹路径规划模块5设置在所述车体1的底部，所述探伤机构6设置在所述车体1后侧的底部，所述能量传输脐带7的一端与所述车体1相连，所述能量传输脐带7的另一端与电源相连。

如图2及图7所示，所述行走机构2还包括车轮21、履带2、电磁铁23和履带轮限位开关24，多个所述车轮21设置在所述履带22的内侧，用于带动所述履带22运动；在所述履带22上有设置有所述电磁铁23和履带轮限位开关24。

如图2所示，所述清洁机构3包括清洁滚筒31、力臂一32、力臂二33、直流电机34、舵机一35和舵机二36；所述清洁滚筒31的一侧与所述直流电机34相连，所述清洁滚筒31的另一侧通过轴承与一个所述力臂一32相连，所述直流电机34与另一个所述力臂一32相连；两个所述力臂一32分别通过舵机一35与两个所述力臂二33相连；两个所述力臂二33分别通过所述舵机二36连接在所述车体1的两侧。

如图6所示，所述高压水枪清洁机构4包括高压水枪喷嘴41、力臂五42、力臂六43、舵机五44、舵机六45、增压水泵46和增压水箱47，与车体1同宽的高压水枪喷嘴41与力臂五42的一端相连，力臂五42通过舵机五44与力臂六43相连力臂六43和固定在车体1上的舵机六45相连；增压水泵46位于车体1的内部，所述增压水泵46经管道和增压水箱47相连，所述增压水箱47经管道和高压水枪喷嘴41相连。

如图5所示，所述RFID传感器5还包括由力臂三51、舵机三52、RFID读写传感器53和超声波距离传感器54；所述RFID读写传感器53及所述超声波距离传感器54分别与力臂三51相连，力臂三51和舵机三52相连，所述舵机三52连接在所述车体1上；所述超声波距离传感器54位于所述RFID读写传感器53前方并且设置有向前下方的倾角。

如图2及图4所示，所述X射线探伤传感器6还包括传感器61、舵机四62和力臂四63；所述传感器61与所述力臂四63相连，所述力臂四63和舵机四62相连，所述舵机四62连于所述车体1上。

如图2所示，所述的车体1内部还包括stm32主控模块11、电源管理模块12、电机驱动模块13、电磁驱动模块14和齿轮动力传动箱15；所述stm32主控模块11用于处理数据并用于控制各模块的运行；所述电源管理模块12为各模块供电；所述电机驱动模块13与所述齿轮动力传动箱15相连，所述电机驱动模块13通过所述齿轮动力传动箱15将动力输，带动履带22运转；所述电磁驱动模块14用于控制电磁铁23。

以上所述仅为本发明的优选方案，并非作为对本发明的进一步限定，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的各种等效变化均在本发明的保护范围之内。