一种基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种海上石油矿井平台状态的监测装置。技术方案是：一种基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置，包括仿海蛇机器人以及用户移动端；其特征在于：所述仿海蛇机器人上安装有主控模块、传感器模块、通讯模块、舵机模块以及电源；所述用户移动端包括相互电连接的信息采集终端与机器人运动控制模块；所述舵机模块包括多路舵机控制板和分别电连接多路舵机控制板的多个舵机；其中主控模块与机器人运动控制模块无线相接，且分别与传感器模块、舵机模块以及通信模块电连接。该装置可代替人工完成危险的海下平台状态检测，并将状态用数据显示，以有效防止平台出现安全问题，确保员工和平台的安全稳定。确保员工和平台的安全稳定。确保员工和平台的安全稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置


[0001]本技术涉及一种海上石油矿井平台状态的监测装置，具体是涉及一种基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台安全的监测装置。

技术介绍

[0002]建立海上石油平台是海上石油勘探的必不可少的手段；不同于建在陆地上的石油设施，由于其所处环境特殊，海上石油平台会遭受到更严重的环境侵害，产生诸如海洋大气造成的老化、干湿交替和漂浮物的摩擦与撞击、海生物的附着造成的防护涂层破坏、海水侵蚀导致平台腐烂或倾斜等问题；而其建在海上的独特方式又使得对平台的检测困难重重；海下环境变幻莫测，检测只能依靠人工进行，每日检查费时费力；且对于在平台上作业的工人来说，石油平台安全才能保障他们的安全(支撑完成海上作业的仅有海上平台)，所以海上石油平台的日常监测更为重要。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是克服上述背景中的不足，提供一种基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置，旨在代替人工完成危险的海下平台状态检测，并将状态用数据显示，以有效防止平台出现安全问题，确保员工和平台的安全稳定。
[0004]本技术提供的技术方案是：
[0005]一种基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置，包括仿海蛇机器人以及用户移动端；其特征在于：所述仿海蛇机器人上安装有主控模块、传感器模块、通讯模块、舵机模块以及电源；所述用户移动端包括相互电连接的信息采集终端与机器人运动控制模块；所述舵机模块包括多路舵机控制板和分别电连接多路舵机控制板的多个舵机；其中主控模块与机器人运动控制模块无线相接，且分别与传感器模块、舵机模块以及通信模块电连接。
[0006]所述传感器模块包括温度传感器，水压传感器，PH传感器，激光扫描传感器，六轴传感器以及摄像头。
[0007]所述主控模块分别与温度传感器、水压传感器、PH传感器、激光扫描传感器、六轴传感器以及摄像头电连接。
[0008]所述信息采集终端与通讯模块无线相接。
[0009]所述仿海蛇机器人由依次活动铰接的蛇头、蛇身、蛇尾三部分组成；所述摄像头和部分传感器安装在蛇头中，蛇身由依次铰接的多块舵机组成，分别安装其余部分传感器；蛇尾由板片制成。
[0010]所述主控模块包括单片机模块；
[0011]本技术的有益效果是：
[0012]本技术提供的基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测方法，一方面代替人工操作完成日常监测，精确了解平台的“健康状况”，避免危险发生；另一方面该机器人具有普遍适用性，手动规划使检测更为灵活，胜任不同的海下情况。有效解决了海上石油平台
日常监测困难的问题，对延长平台使用寿命，保障作业人员的人身安全具有重大意义。
附图说明
[0013]图1为本技术实施例的仿海蛇机器人立体结构示意图。
[0014]图2为本技术实施例中各控制部件连接关系的框架示意图。
[0015]图3为本技术实施例的初次手动定轨工作流程图。
[0016]图4为本技术实施例的日常监测工作流程图。
[0017]图5为本技术实施例的手动纠轨工作流程图。
具体实施方式
[0018]下面结合说明书附图，对本技术作进一步说明，但本技术并不局限于以下实施例。
[0019]如图1所示，仿海蛇机器人(现有技术)由蛇头1、蛇身2、蛇尾3三部分铰接而成，其中蛇头1由塑料外壳组成，用于存放摄像头和部分传感器；蛇身2由多个舵机依次铰接而成，分别安装其余部分传感器；蛇尾3为板片(推荐塑料片)制作而成。其中蛇头1，蛇身2处放置传感器的位置不限。
[0020]如图2所示，该装置的各控制部件包括用户移动端、主控模块、传感器模块、通讯模块、舵机模块；电源；其中用户移动端为工人作业的终端，并安装在仿海蛇机器人上。用户移动端包括相互电连接的信息采集终端与机器人运动控制模块；主控模块包括单片机；舵机模块包括多路舵机控制板和分别电连接多路舵机控制板的多个舵机；传感器模块包括温度传感器、水压传感器、PH传感器、激光扫描传感器、六轴传感器(优选MPU
‑
6050六轴传感器)和摄像头；其中主控模块与机器人运动控制模块无线相接，并且分别与多路舵机控制板、温度传感器、水压传感器、PH传感器、激光扫描传感器、六轴传感器和摄像头电连接，与通讯模块电连接；信息采集终端与通讯模块无线相接。
[0021]机器人运动控制模块：主要用于机器人初次探索的路线控制，和自动探索状态下的手动纠错。
[0022]主控模块：主要用于根据初次定下的路线控制信息，控制多路舵机控制板规定机器人的运动轨迹和运动形式，控制各传感器完成对海下信息的探测，并将信息数据通过通讯模块上传到用户移动端。
[0023]温度传感器：主要用于检测机器人所处位置的温度。
[0024]水压传感器：主要用于检测机器人所处位置的海水压力。
[0025]PH传感器：主要用于监测机器人所处位置的PH值。
[0026]激光扫描传感器：主要用于检测机器人所依靠平台表面的平整度，检测由海水腐蚀引起的防腐涂膜面层局部脱落或鼓起情况。
[0027]MPU
‑
6050六轴传感器：主要用于判断机器人所处位置，方便对检测到的情况进行位置标记，同时帮助机器人行驶轨迹。
[0028]摄像头：主要用于直观观察海下情况，是辅助检测的装置。
[0029]多路舵机控制板：主要用于控制所有舵机的运动情况。
[0030]下面对基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置的工作方法详细说明如
下：
[0031]参照图3，初次手动定轨流程：在进行初次检测时，作业人员根据从单片机返回数据采集终端的摄像头图像和MPU
‑
6050六轴传感器建立的坐标系，控制机器人的运动轨迹，同时单片机记录该轨迹，完成机器人监测轨迹的建成。
[0032]参照图4，日常监测流程：单片机根据记录的轨迹信息，借助MPU
‑
6050六轴传感器完成沿轨运动；在运动过程中，传感器模块不断采集数据并记录该数据点的位置信息，将信息捆绑，发送到单片机，单片机将其传递给通信模块，最终由通信模块无线传递到信息采集终端，完成日常检测。
[0033]参照图5，手动纠轨流程：单片机根据记录的的轨迹信息，完成沿轨运动；若此时MPU
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6050六轴传感器检测到机器人偏离轨迹运动，将逐级向上报警，先将报警信息传给单片机，再通过通信模块无线传递给用户移动端；待工人(作业人员)发现报警信息，即完成报警，此时作业人员将手动纠轨。
[0034]仿海蛇机器人是一种仿生机器人，它模拟海蛇的姿态，具有灵活运动能力的同时还具有细长的体态，可以适应于变幻多样的水下环境，和探索复杂的石油矿井装置，在细小的孔洞中随意穿梭，无死角检测平台，相比于其他机器人可以更细致地检测到平台的状况；同时其细长的身体，可保持机器人截面积不变的同时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置，包括仿海蛇机器人以及用户移动端；其特征在于：所述仿海蛇机器人上安装有主控模块、传感器模块、通讯模块、舵机模块以及电源；所述用户移动端包括相互电连接的信息采集终端与机器人运动控制模块；所述舵机模块包括多路舵机控制板和分别电连接多路舵机控制板的多个舵机；其中主控模块与机器人运动控制终端无线相接，且分别与传感器模块、舵机模块以及通信模块电连接。2.根据权利要求1所述的基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台监测装置，其特征在于：所述传感器模块包括温度传感器、水压传感器、PH传感器、激光扫描传感器、六轴传感器以及摄像头。3.根据权利要求2所述的基于仿海蛇机器人的海上石油矿井平台...

【专利技术属性】
技术研发人员：时雅雯，陈刚，季文茜，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：