【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下机器人
,尤其涉及一种用于管道探伤的水下机器人。该水下机器人是一种小尺度、智能化、能够在水下自动航行的水下航行器,它能够发现、跟踪管道,还能够探测管道是否受损伤。
技术介绍
机器人技术是一种新兴的智能制造技术,在国内外受到广泛应用。大疆无人机和云洲智能无人船的兴起就说明了这一点。自主水下机器人是一种能够在水面以下几米甚至上千米、上万米深度进行自主航行的机器人,具有自动航行、自主导航、自主执行水下任务的能力。与无人机、无人车和无人船相比,它所处的任务环境更加复杂,所使用的传感器和推进系统也有不同。具体表现在:1)高频无线电波在水下十几米以下深度无法使用,将会导致操作人员与水下机器人难以保持良好的通信联系;而采用水声通信机,不仅成本高,且通信速率和容量都无法与无线电波相比;2)电子元部件等任何非水密电子部件、机械部件、推进部件均须做水密、耐压保护,否则将发生渗水、漏水导致不能正常水下航行。目前,现有技术对海底油气管道的自动检测能力不足,缺少能够完成海底管道探伤任务的水下机器人。本专利是一种专门面向海底管道探伤的小型自主水下机器人,无人无缆,具有很高的可靠性、便捷的可操作性以及很强的实用性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,克服现有技术中的不足,提供一种用于管道探伤的水下机器人。该水下机器人专门面向面向海底管道探伤,为企业、科研院所和高校用户提供可靠、安全和实用的海底管道 ...
【技术保护点】
一种用于管道探伤的水下机器人,包括结构系统、自动驾驶系统和探测系统;其特征在于,所述结构系统包括载体框架、浮力材料、耐压外壳、推进器和电池;浮力材料填充于载体框架内,耐压外壳包裹在载体框架外侧,载体框架的末端设推进器,电池设于载体框架的内部空腔;所述自动驾驶系统设于载体框架内部,包括自动驾驶模块、自主导航模块、电机驱动模块、传感器模块、通讯模块、应急模块和通信电子线路;各模块和电路的连接关系是:自动驾驶模块通过通信电子线路分别连接自主导航模块、电机驱动模块、传感器模块、通讯模块、应急模块,实现数据通信和供电;其中,自动驾驶模块设有电磁继电器,用于控制自主导航模块、传感器模块、通讯模块和应急模块的供电电源通断;所述探测系统设于载体框架上,包括摄像机、红外传感器、照相机、角速率陀螺仪、加速度计、声多普勒计程仪、姿态传感器、DSP、FPGA以及至少两个磁力计,各设备分别通过信号线连接至自动驾驶模块;且DSP分别与两个磁力计相连,FPGA分别与摄像机、红外传感器和照相机相连。
【技术特征摘要】
1.一种用于管道探伤的水下机器人,包括结构系统、自动驾驶系统和探测系统;
其特征在于,
所述结构系统包括载体框架、浮力材料、耐压外壳、推进器和电池;浮力材料填充
于载体框架内,耐压外壳包裹在载体框架外侧,载体框架的末端设推进器,电池设于载
体框架的内部空腔;
所述自动驾驶系统设于载体框架内部,包括自动驾驶模块、自主导航模块、电机驱
动模块、传感器模块、通讯模块、应急模块和通信电子线路;各模块和电路的连接关系
是:自动驾驶模块通过通信电子线路分别连接自主导航模块、电机驱动模块、传感器模
块、通讯模块、应急模块,实现数据通信和供电;其中,自动驾驶模块设有电磁继电器,
用于控制自主导航模块、传感器模块、通讯模块和应急模块的供电电源通断;
所述探测系统设于载体框架上,包括摄像机、红外传感器、照相机、角速率陀螺仪、
加速度计、声多普勒计程仪、姿态传感器、DSP、FPGA以及至少两个磁力计,各设备
分别通过信号线连接至自动驾驶模块;且DSP分别与两个磁力计相连,FPGA分别与摄
像机、红外传感器和照相机相连。
2.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述推进器有三个,且相互之
间的连线构成等边三角形。
3.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述电池采用NICJOY耐杰12V
锂电池;所述推进器配置12V、75W有刷直流电机和双叶螺旋桨;所述自动驾驶模块采
用STM32F103ZET6单片机,且连接了128M的SD存储卡;所述磁力计采用HMC5883三
维磁力传感器,且由无磁性材料制成的密封舱封闭;所述DSP采用TMS320F28335型号
的产品;所述FPGA采用EP4CE10E22C8N型号的产品。
4.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述水下机器人的外形是下述
形状中的任意一种:鱼雷形、立扁形、平扁形、蝶形、双体结构或三体结构。
5.根据权利要求1所述的水下机器人,...
【专利技术属性】
技术研发人员:冀大雄,朱世强,宋伟,陈正,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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