一种T型架可多级折叠自动式扫舱系统

本发明涉及海洋工程装备制造，具体而言，尤其涉及一种t型架可多级折叠自动式扫舱系统。

背景技术：

1、随着海洋运输的发展，船舶运输日益渐多，那么船舶舱室清洗就是一个难题。所谓船舶扫舱是指对船舶的货舱、油舱、水舱等彻底清洗的过程，以保证船舶在不同航次或货物装卸之间的卫生和安全。

2、传统的扫舱方案就是由人操作高压水枪、洗涤剂、消毒剂等进行清洗舱室，但由于舱室有一定高度，且空间较大，通过人来清洗不仅费时费力效率低，而且清洗效果差。

技术实现思路

1、根据上述提出现有技术采用的扫舱方案存在的技术问题，而提供一种t型架可多级折叠自动式扫舱系统。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种t型架可多级折叠自动式扫舱系统，包括扫舱装置、传感器模组和中央控制系统；

4、所述扫舱装置包括收放线绞车、回转机构、多级伸缩套管、扫舱臂、定位臂组件和t型架；

5、所述t型架的横杆两端分别设置有一组所述定位臂组件，所述定位臂组件包括回转臂、伸展臂、支撑臂和定位机构；所述回转臂一端通过回转臂电机转动安装于所述t型架，所述回转臂、所述伸展臂和所述支撑臂依次铰接，所述伸展臂通过所述回转机构与所述回转臂相连接，所述支撑臂通过所述回转机构与所述伸展臂相连接，所述回转机构用于驱动所述伸展臂和所述支撑臂转动，从而实现伸展或收起；所述定位机构安装于所述支撑臂前端，包括手柄、夹紧块和底座，所述底座固定于所述支撑臂，所述手柄一端铰接安装于所述底座，所述手柄与所述夹紧块通过销钉相连接，通过转动所述手柄能够带动所述夹紧块前后移动，所述t型架两端的所述定位机构用于使所述扫舱装置固定到舱室上；

6、所述扫舱臂通过扫舱臂电机转动安装于所述多级伸缩套管的伸缩端，所述多级伸缩套管的另一端通过所述回转机构安装于所述t型架，所述回转机构能够驱动所述多级伸缩套管在竖直平面内上下摆动调整角度；所述多级伸缩套管通过所述收放线绞车通过绞车电机拉动钢丝绳实现伸缩，所述钢丝绳连接至所述多级伸缩套管的伸缩端；

7、所述扫舱臂为可伸缩式套管，所述扫舱臂前端安装有喷枪和3d激光雷达模块；所述喷枪通过喷枪电机转动安装于所述扫舱臂，所述喷枪电机用于带动所述喷枪转动实现多角度喷洒清洗舱室；所述3d激光雷达模块用于扫描舱室并建立舱室的三维点云地图；

8、所述传感器模组包括角度传感器、光电编码器和陀螺仪；所述角度传感器安装于所述喷枪；所述陀螺仪安装于所述扫舱臂；所述回转臂电机、所述扫舱臂电机、所述绞车电机、所述喷枪电机上分别安装有光电编码器；

9、所述传感器模组用于采集所述扫舱装置的工作实况信息并反馈至所述中央控制系统，包括通过所述角度传感器采集的所述喷枪的转动角度信号、通过所述陀螺仪采集的所述扫舱臂的运动方向信号以及通过所述光电编码器采集的所述回转臂电机、所述扫舱臂电机、所述绞车电机和所述喷枪电机的转动角度信号；

10、所述回转臂电机、所述扫舱臂电机、所述绞车电机、所述喷枪电机、所述回转机构、所述喷枪、所述3d激光雷达模块和所述传感器模组分别与所述中央控制系统电连接；所述中央控制系统能够根据舱室的三维点云地图，采用深度学习算法规划清洗路线，并根据清洗路线和所述扫舱装置的工作实况信息控制所述回转臂电机、所述扫舱臂电机、所述绞车电机、所述喷枪电机、所述回转机构和所述喷枪的工作对舱室进行清洗。

11、进一步地，所述3d激光雷达模块采用3d slam算法，基于激光点云，利用多线激光传感器获取舱室空间点数据，再通过相邻点云帧之间的扫描匹配进行姿态估计，进而建立舱室的三维点云地图。

12、进一步地，所述传感器模组还包括防碰撞传感器，所述防碰撞传感器安装于所述扫舱臂，用于在所述扫舱臂与舱室发生碰撞时发出防碰撞报警，并将碰撞信号反馈至所述中央控制系统调整清洗路线。

13、进一步地，所述中央控制系统包括导航模块、工作实况信息识别模块和plc控制器；所述导航模块用于根据舱室的三维点云地图，采用深度学习算法规划清洗路线并发送至所述plc控制器；所述工作实况信息识别模块用于接收并识别所述传感器模组传输的信号并发送至所述plc控制器；所述plc控制器用于根据清洗路线和所述扫舱装置的工作实况信息控制所述回转臂电机、所述扫舱臂电机、所述绞车电机、所述喷枪电机和所述回转机构的工作。

14、进一步地，所述收放线绞车包括钢丝绳、绞车电机、减速器和卷扬，所述钢丝绳缠绕于所述卷扬，所述绞车电机通过所述减速器控制所述卷扬收放所述钢丝绳。

15、进一步地，所述回转臂、所述伸展臂和所述支撑臂均为方管。

16、进一步地，所述回转机构包括液压缸、主连接件和从连接件；所述液压缸的液压杆与所述主连接件铰接，所述从连接件与所述主连接件铰接，所述液压缸用于通过所述液压杆驱动所述主连接件带动所述从连接件活动从而实现所述回转机构的工作。

17、进一步地，所述回转臂与所述伸展臂通过销轴铰接；所述回转臂与所述伸展臂之间的所述回转机构中，所述液压缸的液压缸体与所述回转臂铰接，所述主连接件与所述伸展臂通过销轴铰接，所述从连接件与所述回转臂通过销轴铰接；

18、所述支撑臂与所述伸展臂通过销轴铰接；所述伸展臂与所述支撑臂之间的所述回转机构中，所述液压缸的所述液压缸体与所述伸展臂铰接，所述主连接件与所述支撑臂通过销轴铰接，所述从连接件与所述伸展臂通过销轴铰接；

19、所述液压缸通过驱动所述液压杆的伸缩，控制所述伸展臂和所述支撑臂的转动，从而实现伸展或收起。

20、进一步地，所述多级伸缩套管与所述t型架底部设置的支座通过销轴铰接；所述多级伸缩套管与所述t型架之间的所述回转机构中，所述液压缸的所述液压缸体与所述t型架的竖杆铰接，所述主连接件与所述多级伸缩套管通过销轴铰接，所述从连接件与所述支座通过销轴铰接；所述液压缸通过驱动所述液压杆的伸缩，控制所述多级伸缩套管的转动。

21、进一步地，所述扫舱臂包括一级臂、二级臂和扫舱臂液压缸；所述一级臂与所述二极臂通过所述扫舱臂液压缸驱动实现伸缩；所述喷枪通过所述喷枪电机安装于所述二级臂前端。

22、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

23、本发明提供的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，可实现对舱室进行三维立体建模，根据不同舱室，自主进行清洗路径规划并调节清洗摆角，从而实现更大面积的喷射和清洗，大大降低了人的劳动强度，提高了舱体的清洗效率。

24、基于上述理由本发明可在海洋工程装备制造领域广泛推广。

技术特征：

1.一种t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，包括扫舱装置、传感器模组和中央控制系统；

2.根据权利要求1所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述3d激光雷达模块采用3d slam算法，基于激光点云，利用多线激光传感器获取舱室空间点数据，再通过相邻点云帧之间的扫描匹配进行姿态估计，进而建立舱室的三维点云地图。

3.根据权利要求1所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述传感器模组还包括防碰撞传感器，所述防碰撞传感器安装于所述扫舱臂，用于在所述扫舱臂与舱室发生碰撞时发出防碰撞报警，并将碰撞信号反馈至所述中央控制系统调整清洗路线。

4.根据权利要求1所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述中央控制系统包括导航模块、工作实况信息识别模块和plc控制器；所述导航模块用于根据舱室的三维点云地图，采用深度学习算法规划清洗路线并发送至所述plc控制器；所述工作实况信息识别模块用于接收并识别所述传感器模组传输的信号并发送至所述plc控制器；所述plc控制器用于根据清洗路线和所述扫舱装置的工作实况信息控制所述回转臂电机、所述扫舱臂电机、所述绞车电机、所述喷枪电机和所述回转机构的工作。

5.根据权利要求1所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述收放线绞车包括钢丝绳、绞车电机、减速器和卷扬，所述钢丝绳缠绕于所述卷扬，所述绞车电机通过所述减速器控制所述卷扬收放所述钢丝绳。

6.根据权利要求1所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述回转臂、所述伸展臂和所述支撑臂均为方管。

7.根据权利要求1所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述回转机构包括液压缸、主连接件和从连接件；所述液压缸的液压杆与所述主连接件铰接，所述从连接件与所述主连接件铰接，所述液压缸用于通过所述液压杆驱动所述主连接件带动所述从连接件活动从而实现所述回转机构的工作。

8.根据权利要求7所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述回转臂与所述伸展臂通过销轴铰接；所述回转臂与所述伸展臂之间的所述回转机构中，所述液压缸的液压缸体与所述回转臂铰接，所述主连接件与所述伸展臂通过销轴铰接，所述从连接件与所述回转臂通过销轴铰接；

9.根据权利要求7所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述多级伸缩套管与所述t型架底部设置的支座通过销轴铰接；所述多级伸缩套管与所述t型架之间的所述回转机构中，所述液压缸的所述液压缸体与所述t型架的竖杆铰接，所述主连接件与所述多级伸缩套管通过销轴铰接，所述从连接件与所述支座通过销轴铰接；所述液压缸通过驱动所述液压杆的伸缩，控制所述多级伸缩套管的转动。

10.根据权利要求1所述的t型架可多级折叠自动式扫舱系统，其特征在于，所述扫舱臂包括一级臂、二级臂和扫舱臂液压缸；所述一级臂与所述二极臂通过所述扫舱臂液压缸驱动实现伸缩；所述喷枪通过所述喷枪电机安装于所述二级臂前端。

技术总结本发明提供一种T型架可多级折叠自动式扫舱系统，包括扫舱装置、传感器模组和中央控制系统；所述扫舱装置包括收放线绞车、回转机构、多级伸缩套管、扫舱臂、定位臂组件和T型架；所述T型架两端分别设置有一组所述定位臂组件；所述扫舱臂安装于所述多级伸缩套管的伸缩端，所述多级伸缩套管的另一端安装于所述T型架；所述扫舱臂前端安装有喷枪和3D激光雷达模块；所述3D激光雷达模块用于扫描舱室并建立舱室的三维点云地图；所述中央控制系统能够根据舱室的三维点云地图，采用深度学习算法规划清洗路线，并根据清洗路线和所述扫舱装置的工作实况信息控制所述扫舱装置对舱室进行清洗。本发明的技术方案可降低人的劳动强度，提高了舱体的清洗效率。技术研发人员：韩广冬,孙科镇,赵明慧,王生海,陈海泉,孙玉清受保护的技术使用者：大连海事大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23