水下机器人收放系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下机器人收放系统及其使用方法，A型架能够通过摆动油缸实现A型架绕底座端部的铰点俯仰运动；所述的导向架收放机构包括导向架、以及安装于导向架上的钢丝绳导向滑轮和电缆导向滑轮；所述的导向架顶部同A型架上部的连接铰点转动连接，A型架顶部两端分别设置有一个调整油缸，所述的调整油缸另一端分别同导向架中部转动连接，调整油缸伸缩实现导向架绕A型架上部的连接铰点转动，使导向架的出缆孔始终处于水平位置。本发明专利技术所述的水下机器人收放系统及其使用方法，导向架调整油缸作为附加连杆可调整导向架角度，使脐带缆出缆孔始终处于水平位置，以保证脐带缆缆能够准确沿出缆孔下放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶领域，一种水下机器人的收放系统。
技术介绍
目前，水下机器人是当前探索、研究、开发海洋资源的主要工具之一，其收放系统是保证水下机器人安全、可靠工作的重要设备。随着海洋石油开采向深海进军，水下机器人收放系统要求适应各种恶劣海况，对操作的稳定性、可靠性要求越来越高。水下机器人收放系统国内研发起步较晚，传统的收放系统功能单一，收放载荷小。全球水下机器人的型号300余种，超过400家厂商提供各种水下机器人整机、零部件及服务，随着功能和可靠性的迅速提高，水下机器人越来越广泛地应用于海洋资源开发、水下工程、海底调查、打捞作业等领域。目前我国水下机器人产业发展相对落后，水下机器人收放系统的技术目前主要被欧美垄断，且水下机器人收放系统的供货基本由水下机器人制造厂家提供整套系统，单独收放系统设计研发供给很少。水下机器人的收放系统能够将水下机器人放置入水和从水下收起，传统的收放系统功能单一，主要不足有：(1)A型架形式单一，功能不足，不能进行俯仰动作。(2)导向机构不能随机器人的入水做相应改变。(3)无锁定结构及缓冲装置，水下机器人收放均不安全。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种水下机器人收放系统及其使用方法，用于解决现有的水下机器人的收放系统，具有不能进行俯仰动作，收放危险的缺点。本专利技术采用的技术手段如下：一种水下机器人收放系统，包括：底座缠绕机构和A型架收放机构；所述底座缠绕机构的底座设置于工程船上；所述的A型架收放机构包括：A型架、油缸机构和导向架收放机构；所述的油缸机构包括：摆动油缸和调整油缸；所述A型架的底部同底座缠绕机构上底座端部的铰点转动连接，A型架上部两侧的架体上分别设置有一个摆动油缸，两个所述的摆动油缸另一端分别同底座转动连接，使A型架能够通过摆动油缸实现A型架绕底座端部的铰点俯仰运动；所述的导向架收放机构包括导向架、以及安装于导向架上的钢丝绳导向滑轮和电缆导向滑轮；所述的导向架顶部同A型架上部的连接铰点转动连接，A型架顶部两端分别设置有一个调整油缸，所述的调整油缸另一端分别同导向架中部转动连接，调整油缸伸缩实现导向架绕A型架上部的连接铰点转动，使导向架的出缆孔始终处于水平位置。作为优选所述的导向架收放机构还包括锁定装置、液压马达、回转轴承和转盘；所述的转盘设置于导向架下部，锁定装置设置于转盘上部的连接盘上，回转轴承与连接盘连接，液压马达用于驱动回转轴承相对A型架水平连续旋转，锁定装置上设置有用于控制其开合的锁定油缸。作为优选所述导向架下部的主结构同转盘的连接盘连接固定；所述的转盘包括转盘导向、弹簧缓冲器、上层转盘、下层转盘、橡胶缓冲和连接盘；所述的上层转盘和下层转盘通过转盘导向和弹簧缓冲器连接，所述的下层转盘底部设置有橡胶缓冲器，所述的橡胶缓冲器具有多个橡胶缓冲。作为优选所述的导向架中部设置有电缆导向滑轮摆动油缸，电缆导向滑轮摆动油缸的前端安装于电缆导向滑轮上。作为优选所述的底座缠绕机构包括底座，以及设置于底座上的钢丝绳绞车和电缆绞车；所述的钢丝绳绞车和电缆绞车设置于底座上远离A型架铰点连接一侧，所述的钢丝绳绞车安装于电缆绞车的顶部；用于起吊水下机器人的钢丝绳绞车，通过钢丝绳与导向滑轮同水下机器人相连，所述电缆绞车将脐带缆通过电缆导向滑轮连接到转盘底部的水下机器人上。作为优选所述的锁定装置包括锁紧油缸、连接杆、指示杆和锁紧爪；所述的连接杆固定于连接盘上，所述的连接杆两端分别安装有一个锁紧爪，两个所述的锁紧爪末端之间设置有锁紧油缸，两个所述的锁紧爪前端分别设置有一个指示杆。一种上述的水下机器人收放系统的收放方法，水下机器人收起出水包括以下步骤：S1、电缆绞车收起绕过电缆导向滑轮的脐带缆，收起过程中，电缆导向滑轮摆动油缸驱动电缆导向滑轮摆动，主动控制电缆导向滑轮摆动角度，保证脐带缆在电缆绞车的出缆位置和电缆导向滑轮的角度，使电缆导向滑轮和脐带缆间实现零夹角，从而保护电缆及滑轮。同时，钢丝绳绞车旋转收起钢丝绳以提升水下机器人本体靠紧下层转盘下部的橡胶缓冲。同时，下层转盘与上层转盘之间的转盘向导收缩，弹簧缓冲器被压缩，起到缓冲作用。同时，锁紧油缸拉伸驱动锁紧装置闭合，将水下机器人锁定。同时，液压马达驱动回转轴承带动转盘旋转。S2、导向架在导向架调整油缸的驱动下绕A型架的上部铰点转动，以保证与水下机器人相连的转盘的水平状态。S3、摆动油缸驱动A型架绕与底座的铰点旋转，从而将整个系统收起。水下机器人放出入水，反向操作上述动作。与现有技术相比较，本专利技术所述的水下机器人收放系统及其使用方法，具有以下优点：1、本专利技术所述的水下机器人收放系统及其使用方法，A型架能够通过摆动油缸实现A型架绕底座端部的铰点俯仰运动，调整油缸伸缩实现导向架绕A型架上部的连接铰点转动，使导向架的出缆孔始终处于水平位置。实现了A型架与导向架同步运动，即A型架变幅时，导向架调整油缸作为附加连杆可调整导向架角度，使脐带缆出缆孔始终处于水平位置，以保证脐带缆缆能够准确沿出缆孔下放。2、本专利技术所述的水下机器人收放系统及其使用方法，导向架中部设置有电缆导向滑轮摆动油缸，电缆导向滑轮摆动油缸的前端安装于电缆导向滑轮上。脐带缆的收放中，由于电缆绞车与电缆导向滑轮的位置较近，为保证电缆正确缠绕导向，在导向架与电缆导向滑轮之间安装电缆导向滑轮摆动油缸，通过检测电缆偏角，主动控制导向滑轮摆动角度，使之与电缆间实现零夹角，从而保护电缆及滑轮。3、本专利技术所述的水下机器人收放系统及其使用方法，转盘设置于导向架下部，锁定装置设置于转盘上部，锁定装置上设置有用于控制其开合的锁定油缸。锁定装置的设计，提高了收放系统舷外抗摇摆控制能力，导向架转盘上设置水下机器人锁定装置，通过液压缸推动连杆装置实现该功能，并通过直观的指示装置显示锁定/松开状态，能够有效的固定保护水下机器人。4、本专利技术所述的水下机器人收放系统及其使用方法，上层转盘和下层转盘通过转盘导向和弹簧缓冲器连接，所述的下层转盘底部设置有多个橡胶缓冲。在转盘下表面安装有橡胶缓冲器，在收起时能够让水下机器人更加紧密的贴合在转盘上。双层缓冲装置的设置，防止了水下机器人收起时与钢结构发生硬性碰撞，双层缓冲装置，有效保护水下机器人使之与转盘紧密贴合。本专利技术所述的水下机器人收放系统及其使用方法，可安装在工程船甲板上，与传统的收放系统相比其结构紧凑，稳定性高，安全可靠且收放效果显著，能够实现海上恶劣情况的操作；本专利技术可用于船舶
或其他系统平台进行收放使用。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术水下机器人收放系统收起状态的示意图。图2是本专利技术水下机器人收放系统放下状态的示意图。图3是本专利技术导向架的示意图。图4是本专利技术转盘的示意图。图5是本专利技术锁定装置的示意图。其中：1、底座，2、A型架，3、导向架，4、调整油缸，5、钢丝绳导向滑轮，6、电缆导向滑轮摆动油缸，7、电缆导向滑轮，8、转盘，9、锁紧装置，10、摆动油缸，11、脐带缆，12、钢丝绳，13、钢丝绳绞车，14、电缆绞车，15、船体，16、液压马达，17、锁紧油缸，18、回转轴承，19、转盘导向，20、弹簧缓冲器，21、上层转盘，22、下层转盘，23、橡胶缓冲，24、连接杆，25、连接盘，26、指示杆，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下机器人收放系统，包括：底座缠绕机构和A型架收放机构；所述底座缠绕机构的底座(1)设置于工程船(15)上；其特征在于：所述的A型架收放机构包括：A型架(2)、油缸机构和导向架收放机构；所述的油缸机构包括：摆动油缸(10)和调整油缸(4)；所述A型架(2)的底部同底座缠绕机构上底座(1)端部的铰点转动连接，A型架(2)上部两侧的架体上分别设置有一个摆动油缸(10)，两个所述的摆动油缸(10)另一端分别同底座(1)转动连接，使A型架(2)能够通过摆动油缸(10)实现A型架(2)绕底座(1)端部的铰点俯仰运动；所述的导向架收放机构包括导向架(3)、以及安装于导向架(3)上的钢丝绳导向滑轮(5)和电缆导向滑轮(7)；所述的导向架(3)顶部同A型架(2)上部的连接铰点转动连接，A型架(2)顶部两端分别设置有一个调整油缸(4)，所述的调整油缸(4)另一端分别同导向架(3)中部转动连接，调整油缸(4)伸缩实现导向架(3)绕A型架(2)上部的连接铰点转动，使导向架(3)的出缆孔始终处于水平位置。

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人收放系统，包括：底座缠绕机构和A型架收放机构；所述底座缠绕机构的底座(1)设置于工程船(15)上；其特征在于：所述的A型架收放机构包括：A型架(2)、油缸机构和导向架收放机构；所述的油缸机构包括：摆动油缸(10)和调整油缸(4)；所述A型架(2)的底部同底座缠绕机构上底座(1)端部的铰点转动连接，A型架(2)上部两侧的架体上分别设置有一个摆动油缸(10)，两个所述的摆动油缸(10)另一端分别同底座(1)转动连接，使A型架(2)能够通过摆动油缸(10)实现A型架(2)绕底座(1)端部的铰点俯仰运动；所述的导向架收放机构包括导向架(3)、以及安装于导向架(3)上的钢丝绳导向滑轮(5)和电缆导向滑轮(7)；所述的导向架(3)顶部同A型架(2)上部的连接铰点转动连接，A型架(2)顶部两端分别设置有一个调整油缸(4)，所述的调整油缸(4)另一端分别同导向架(3)中部转动连接，调整油缸(4)伸缩实现导向架(3)绕A型架(2)上部的连接铰点转动，使导向架(3)的出缆孔始终处于水平位置。2.根据权利要求1所述的水下机器人收放系统，其特征在于：所述的导向架收放机构还包括锁定装置(9)、液压马达(16)、回转轴承(18)和转盘(8)；所述的转盘(8)设置于导向架(3)下部，锁定装置(9)设置于转盘(8)上部的连接盘(25)上，回转轴承(18)与连接盘(25)连接，液压马达(16)用于驱动回转轴承(18)相对A型架(2)水平连续旋转，锁定装置(9)设置于转盘(8)上部，锁定装置(9)上设置有用于控制其开合的锁定油缸(17)。3.根据权利要求2所述的水下机器人收放系统，其特征在于：所述导向架(3)下部的主结构同转盘(8)的连接盘(25)连接固定；所述的转盘(8)包括转盘导向(19)、弹簧缓冲器(20)、上层转盘(21)、下层转盘(22)、橡胶缓冲(23)和连接盘(25)；所述的上层转盘(21)和下层转盘(22)通过转盘导向(19)和弹簧缓冲器(20)连接，所述的下层转盘(22)底部设置有橡胶缓冲器，所述的橡胶缓冲器具有多个橡胶缓冲(23)。4.根据权利要求1、2或3所述的水下机器人收放系统，其特征在于：所述的导向架(3)中部设置有电缆导向滑轮摆动油缸(6)，电缆导向滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：衣启青，韩力，张龙，刘威，齐桂营，
申请(专利权)人：大连华锐重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21