一種負壓吸附與雙機械手輔助夾持式水下鋼結構清洗機器人的制造方法與工藝

本發明涉及一種清洗機器人，尤其涉及一種負壓吸附與雙機械手輔助夾持式水下鋼結構清洗機器人，屬于海洋裝備技術的領域。

背景技術：
進入21世紀，隨著經濟的高速發展和世界人口的不斷增加，我們對資源的消耗越來越多，陸地上的資源正在非常快速地減少。其中人類對于石油的依賴性最大，陸地上的石油已經開始慢慢地不能滿足人類的需要。由于石油開采中心逐步轉移到海洋，使得越來越多的石油平臺出現在海洋中。隨著時間的流逝，海洋水下設施的導管架表面的防腐層會逐漸損壞，同時它的表面還會附著密密麻麻的海洋生物，由于海洋環境的惡劣以及海底平面的不可預見性，使得高效便捷地對海洋水下設施進行檢測和清洗這個問題變得越來越重要。隨著我國海洋石油事業的發展，將有越來越多的導管架出現在東海和南海等較深水海域，而清洗或檢測較深水下鋼需要一種特殊的工具——水下鋼結構清洗機器人。目前鋼結構主要還是依靠人工進行清洗，但國內對船體的水下清洗技術已經逐漸成熟，為了對船舶外表面的污染物清除，設計開發了水下船體表面清刷機器人，移動方面，采用的是雙履帶方式，但其缺點是負重過大且結構復雜。對于電機，通常采用液壓馬達，這樣需要自帶液壓油源。會導致重量增加，并要進行管路連接,結構復雜，不便于在鋼管間運動。常用的清洗方法有兩種，一種是鋼絲刷清洗，但這樣容易損壞剛體。另一種清洗方法是水射流法，分為高壓水射流和空化水射流，前者的清洗壓力非常高，實現起來比較困難，還存在安全隱患。

技術實現要素：
本發明的目的是為了解決現有技術的問題而提供一種負壓吸附與雙機械手輔助夾持式水下鋼結構清洗機器人。本發明的目的是這樣實現的：包括安裝在機架上的機械手、用于夾持鋼結構的夾緊機構、背部推進機構、兩側推進機構、尾部推進機構，所述夾緊機構包括安裝在機架一側面上的夾緊支架、安裝在夾緊支架上的夾緊機構電機、與夾緊電機輸出端連接的絲杠、安裝在絲杠上的兩個螺母，每個螺母上鉸接連接有小連桿，每個小連桿的端部與長連桿鉸接，且長連桿鉸接安裝在夾緊支架上，每個長連桿的端部設置有與管道配合的夾緊弧板；所述背部推進機構包括安裝在機架另一側面上的背部支架、安裝在背部支架上的背部電機、與背部電機輸出端連接的背部輸出軸、安裝在背部輸出軸上端二號小齒輪、安裝在背部支架上的背部主軸、安裝在背部主軸的二號大齒輪和安裝在背部主軸端部的背部大齒輪，所述二號小齒輪和二號大齒輪嚙合，所述背部支架上還安裝有四根小轉軸，每根小轉軸上安裝有背部小齒輪，四個背部小齒輪同時與背部大齒輪嚙合，每根背部小轉軸的端部安裝有背部螺旋槳；所述側面推進機構包括安裝在背部支架上的兩側電機、安裝在兩側電機輸出軸上的一號小齒輪、通過軸承安裝在背部主軸中間段上的主軸套筒、安裝在主軸套筒上的一號大齒輪，所述一號小齒輪與一號大齒輪嚙合，所述主軸套筒上還安裝有主軸錐齒輪，所述背部支架上還安裝有兩根傳動軸，兩根傳動軸上分別安裝有左側錐齒輪和右側錐齒輪，且左側錐齒輪和右側錐齒輪同時與主軸錐齒輪嚙合，兩根傳動軸的端部分別安裝有兩側螺旋槳；所述尾部推進機構包括安裝在機架下端的尾部支架、安裝在尾部支架上的尾部電機、與尾部電機輸出軸連接的尾部輸出主軸，尾部輸出主軸上安裝有兩個主動帶輪，所述尾部支架上安裝有兩根尾部從動軸且兩根尾部從動軸位于尾部輸出主軸的兩側，每根尾部從動軸上安裝從動帶輪，從動帶輪與對應的主動帶輪之間安裝V帶，每根尾部從動軸上還安裝有尾部小齒輪，每個尾部小齒輪與對應的安裝在后螺旋槳軸上尾部大齒輪嚙合，每根后螺旋軸的端部還安裝有尾部螺旋槳。本發明還包括這樣一些結構特征：1.所述機械手包括安裝在機架上端的腰部框架、安裝在腰部框架上的腰部電機、安裝在腰部電機輸出軸上的腰部主動齒輪、安裝在腰部框架上的腰部轉軸、安裝在腰部轉軸上的腰部從動齒輪，腰部主動齒輪與腰部從動齒輪嚙合，腰部轉軸的端部固連有大臂框架，大臂框架上安裝大臂電機，大臂電機的輸出端上設置主動大臂錐齒輪，所述大臂框架上方還設置有大臂齒輪軸和大臂軸，大臂齒輪軸上安裝有從動大臂錐齒輪，主動大臂錐齒輪和從動大臂錐齒輪嚙合，大臂軸上安裝有大臂齒輪，大臂齒輪和大臂齒輪軸的齒形結構嚙合，大臂軸的兩端與中間連接架連接，中間連接架上安裝有小臂框架，小臂框架上安裝有小臂電機，小臂電機的輸出軸上安裝有小臂主動齒輪，小臂框架上還設置有小臂轉軸，小臂轉軸上安裝有小臂從齒輪，小臂主動齒輪與小臂從動齒輪嚙合，所述小臂轉軸上還安裝有小臂，小臂的端部固定安裝有腕部框架，腕部框架上安裝有腕部電機，腕部電機的輸出軸上安裝有主動腕部錐齒輪，所述腕部框架上設置有腕部連接軸，腕部連接軸上安裝有從動腕部錐齒輪，主動腕部錐齒輪和從動腕部錐齒輪嚙合，所述腕部連接軸的端部固連有手部框架，手部框架上安裝手部電機，手部電機的輸出端與手部軸連接，手部軸上設置有螺紋結構且安裝有螺母，螺母與圓滑塊固連，圓滑塊上對稱安裝有兩個手部長連桿，且每個手部長連桿鉸接在連桿支架上，連桿支架與手部框架固定連接，每個手部長連桿的端部連接有...