(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 202210408829.X (22)申请日 2022.04.19 (71)申请人 河海大学 地址 211100 江苏省南京市江宁开发区佛 城西路8号 (72)发明人 徐鹏飞　丁延旭　吴昱翀　曹清波　 程红霞　孙典红　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 杨静 (51)Int.Cl. B25J 9/08(2006.01) B25J 9/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 5/00(2006.01)B25J 19/02(2006.01) E02D 15/06(2006.01) E02B 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种隧洞大坝检测修复水 下机器人 (57)摘要 本发明涉及水下机器人技术领域， 公开了一 种隧洞大坝检测修复水下机器人， 包括机器人主 体、 与机器人主体连接的行走系统、 搭载于机器 人主体上的检测系统以及修复系统， 所述行走系 统包括能够装备至机器人主体底部的底部履带 行走装置和能够装备至机器人主体侧面的侧面 履带行走装置， 所述底部履带行走装置是机器人 在隧洞作业模式下的行走机构， 所述侧面履带行 走装置是机器人在大坝作业模式下的行走机构； 所述检测系统用于检测隧洞和大坝； 所述修复系 统用于对隧洞和大坝进行修复； 所述机器人还包 括支撑臂。 本发 明的有益效果为具有隧洞环境和 大坝环境两种作业模式， 能够实现隧洞与大坝的 检测与修复作业。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 114888787 A 2022.08.12 CN 114888787 A 1.一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 包括机器人主体、 与机器人主体连 接的行走系统、 搭载于机器人主体上 的检测系统以及修复系统， 所述行走系统包括能够装 备至机器人主体底部的底部履带行走装置和能够装备至机器人主体侧 面的侧面履带行走 装置， 所述底部履带行走装置是机器人在隧洞作业模式下 的行走机构， 所述侧 面履带行走 装置是机器人在大坝作业模式下 的行走机构； 所述检测系统用于检测隧洞和大坝； 所述修 复系统用于对隧洞和大坝进行修复； 所述机器人还包括支撑臂， 所述支撑臂设置于机器人 主体的侧 面， 所述支撑臂的末端设置有与侧 面履带行走装置连接的接口； 当作为隧洞作业 模式时， 机器人主体底部安装底部履带行走装置， 支撑臂末端与侧面 履带行走装置连接， 进 行隧洞检测修复作业； 当作为大坝作业模式时， 机器人主体底部拆去底部履带行走装置， 并 在机器人主体的底板安装N个可刹车轮胎， 支撑臂末端换装为侧面履带 行走装置。 2.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 所述底部履 带行走装置包括行走装置底板、 设置在所述行走装置底板顶部的液压推杆、 设置于行走装 置底板下方的第一电池、 设置于行走装置底板底部并与所述第一电池连接的第一电机和分 别设置在行走装置底板两侧的第一履带机构； 所述第一 履带机构包括设置在前端的第一主 动轮、 设置在后端的第一从动轮和设置于中部的第一负重轮和用于为第一主动轮传递驱动 力的第一履带， 所述第一电机分别驱动两侧的第一主动轮； 所述液压推杆的一端与行走装 置底板连接， 另一端与机器人主体的底板连接 。 3.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 所述侧面履 带行走装置包括与支撑臂连接的连接板、 与所述连接板连接的履带行走装置舱、 设置于履 带行走装置舱舱室的第二电池、 与第二电池连接的第二电机和环绕履带行走装置舱设置的 第二履带机构， 所述第二履带机构包括设置在尾部的第二主动轮、 设置在前部的第二从动 轮和设置于中部的第二负重轮和用于为第二主动轮传递驱动力的第二履带， 第二主动轮与 第二电机连接 。 4.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于：  所述支撑 臂为可变形支撑臂， 包括安装在所述机器人主体尾部的第三电机、 一端与所述第三电机连 接的螺杆、 安装在所述螺杆上 的滑块以及支撑杆； 所述螺杆的另一端安装在主体侧 面的突 出部上； 所述滑块的侧 面固定在机器人主体的侧 面滑轨上； 所述支撑杆包括第一支撑杆和 第二支撑杆， 第二支撑杆长度大于第一支撑杆， 所述第一支撑杆的一端与滑块连接， 另一端 与第二支撑杆 的中部连接， 所述第二支撑杆 的一端与机器人主体的侧 面连接， 另一端与侧 面履带行走装置连接 。 5.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 所述检测系 统为搭载在机器人主体上的若干检测设备， 所述检测设备包括圆周快速扫测激光和线列扫 描激光， 所述圆周快速扫测激光安装于机器人主体首部， 所述线列扫描激光安装于机器人 主体的底部 。 6.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 所述修复系 统包括2套6自由度水 下机械臂， 每个机械臂独立工作。 7.根据权利要求6所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 2套机械臂 分别为灌注机械臂和钻磨机械臂， 灌注机械臂用于结构表面缺陷、 基床冲刷的水下结构物 维护修复， 灌注机械臂的末端设置有灌注喷头； 钻磨机械臂用于沉积物、 碎屑和水生物表 面权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114888787 A 2杂质的清理以及修复创面的处 理； 钻磨机 械臂的末端装有 若干作业工具。 8.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 所述机器人 主体的首部设置有第一探照灯和第一摄 像机。 9.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 所述机器人 主体的后段设置有货舱， 货舱是用于搭载修复物料 的物料储藏罐； 所述机器人主体的尾部 连接有导 缆。 10.根据权利要求1所述的一种隧洞大坝检测修复水下机器人， 其特征在于： 所述机器 人主体的外形采用圆滑且扁平的构型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114888787 A 3