(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 202210421197.0 (22)申请日 2022.04.21 (71)申请人 中海油能源发展股份有限公司 地址 100010 北京市东城区东 直门外小街6 号 申请人 中海油能源发展 装备技术有限公司 (72)发明人 陈祎　兰君　陈寿宝　周正权　 王超　王英俊　吴正林　黄丰　 赵秀宁　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 吴学颖 (51)Int.Cl. B63C 11/52(2006.01) B62D 57/024(2006.01)B08B 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台 清洗水下机器人 (57)摘要 本发明公开了一种具有扫描摆臂的海洋石 油导管架平台清洗水下机器人， 包括电子舱底 盘、 爬行驱动系统、 摆臂扫描清洗系统、 压力补偿 系统、 光通系统； 爬行驱动系统包括设置电子舱 底盘下方的两个前磁性驱动轮和两个后磁性驱 动轮； 摆臂扫描清洗系统包括L型摆臂和高压水 喷头； L型摆臂一端与蜗轮蜗杆减速机连接， 水下 电机驱动涡轮蜗杆减速机， 进而带动L型摆臂做 左右往复摆动运动； L型摆臂另 一端设置高压水 喷头； 压力补偿系统包括补偿器， 补偿器通过供 油软管为磁性驱动轮和电子舱提供压力补偿油； 光通系统包括前视摄像机、 前视灯、 后视摄像机、 后视灯。 本发 明能吸附在导磁体材料的海洋石油 导管架平台桩腿上， 并做能爬行运动和往复清 洗。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 114750907 A 2022.07.15 CN 114750907 A 1.一种具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台清洗水下机器人， 其特征在于， 包括电子 舱底盘(Ⅲ)、 爬行驱动系统、 摆臂扫描清洗系统( Ⅵ)、 压力补偿系统、 光 通系统(Ⅴ)； 所述电子舱底盘( Ⅲ)具有容纳磁性吸附轮驱动电机的驱动板、 配电单元、 通讯单元的 电子舱； 所述爬行驱动系统包括设置于电子舱底盘( Ⅲ)主梁下方的两个前磁性驱动轮( Ⅰ)和两 个后磁性驱动轮( Ⅱ)， 爬行时所述前磁性驱动轮( Ⅰ)和后磁性驱动轮( Ⅱ)吸附于海洋石油 导管架平台桩腿 上， 同时提供机器人运动所需的驱动力， 两个前磁性驱动轮( Ⅰ)通过做差速 运动实现机器人的转弯； 所述摆臂扫描清洗系统( Ⅵ)固定在电子舱底盘( Ⅲ)顶部的前方， 包括L型摆臂和高压 水喷头(10)； 所述L型摆臂一端与蜗轮蜗杆减速机(11)连接， 所述蜗轮蜗杆减速机(11)设置 于电子舱底盘( Ⅲ)顶部， 且由水下电机驱动， 通过水下电机驱动涡轮蜗杆减速机(11)， 进而 带动L型摆臂做沿机器人前进 方向的左右往复摆动运动； 所述L型摆臂另一端设置与高压水 管(5)连接的高压水喷头(10)， 所述高压水喷头(10)位于前磁性驱动轮( Ⅰ)的前端； 所述压力补偿系统包括设置于电子舱底盘( Ⅲ)顶部的补偿器( Ⅳ)， 所述补偿器( Ⅳ)通 过供油软管(4)为磁性驱动轮和电子舱 提供压力补偿油； 所述光通系统( Ⅴ)包括用于观察清洗作业的前视摄像机(15)和前视灯(16)以及用于 观察作业效果的后视摄 像机(17)和后视灯(14)。 2.根据权利要求1所述的具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台清洗水下机器人， 其特 征在于， 所述电子舱底盘( Ⅲ)底部后端设置有叉形结构， 用于固定两个后磁性驱动轮( Ⅱ) 的支撑； 所述电子舱底盘( Ⅲ)的前端下部设置有L型支架(20)， L型支架(20)安装有滑动轴 承， 滑动轴承内穿设一根连接轴(2)， 所述连接轴(2)一端穿过滑动轴承并用销和开口销固 定， 所述连接轴(2)另一端通过销轴(18)与前磁性驱动轮( Ⅰ)的支撑配合连接 。 3.根据权利要求1所述的具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台清洗水下机器人， 其特 征在于， 每个所述前磁性 驱动轮(Ⅰ)和后磁性驱动轮(Ⅱ)均采用永磁体或电磁体的结构， 内 部均配置有驱动电机， 每个所述前磁性 驱动轮(Ⅰ)和后磁性驱动轮(Ⅱ)均为锥形轮； 两个前 磁性驱动轮( Ⅰ)彼此间采用外八字角布置， 两个后磁性驱动轮( Ⅱ)彼此间采用外八字角布 置， 通过外八字角将海洋石油导管架平台桩腿卡在两个磁性驱动轮之间， 便于实现机器人 在海洋石油导管架 平台桩腿上的直线运动。 4.根据权利要求1所述的具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台清洗水下机器人， 其特 征在于， 每个所述前磁性驱动轮( Ⅰ)均配有前轮刮板(1)， 每个所述后磁性驱动轮( Ⅱ)均配 有后轮刮板(3)， 用于刮出附着在磁性 驱动轮上的附着物， 避免因附着物造成磁性吸附力减 弱而造成机器人从海洋 石油导管架 平台桩腿脱落。 5.根据权利要求1所述的具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台清洗水下机器人， 其特 征在于， 所述L型摆臂包括水平摆臂(7)和空心的竖直摆臂(8)， 所述水平摆臂(7)一端通过 水平摆臂固定盖(12)与涡轮蜗杆减速机(11)的输出轴连接， 涡轮蜗杆减速机(11)的输入轴 与设置于电子舱底盘( Ⅲ)顶部的水下电机(21)连接， 所述水平摆臂(7)另一端通过竖直摆 臂固定盖(6)与竖直摆臂(8)的顶端 连接， 所述竖直摆臂(8)的底端通过喷嘴转接头(9)与高 压水喷头(10)连接， 高压水管(5)从竖直摆臂(8)的中心孔进入喷嘴转接头(9)， 高压水喷头 (10)实现具有往复运动的扫描清洗 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114750907 A 26.根据权利要求5所述的具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台清洗水下机器人， 其特 征在于， 所述高压水喷头(10)与L形摆臂的竖直摆臂(8)之间设置一定的角度， 该角度根据 所清洗的对象的附着 情况进行调节， 以优化清洗效果， 提高清洗效率。 7.根据权利要求1所述的具有扫描摆臂的海洋石油导管架平台清洗水下机器人， 其特 征在于， 所述前视摄像机(15)、 后视摄像机(17)、 前视灯(16)、 后视灯(14)通过支撑架(19) 固定于机器人的顶部， 所述前视摄像机(15)、 后视摄像机(17)、 前视灯(16)、 后视灯(14)通 过各自的固定座(13)固定 于支撑架(19)上。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114750907 A 3