一种ARV中继布放回收装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种ARV中继布放回收装置及方法，属于水下机器人回收领域。更好的解决着泥点监测作业ARV的回收问题。一种ARV中继布放回收装置包括TMS框架、尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、USBL声学定位系统、首侧推进器、供电模块、ARV尾锁紧自锁装置、ARV首锁紧自锁装置、ARV导向杆、左主推进器、右主推进器、ARV对接锁紧装置和TMS控制系统，TMS框架包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；TMS控制系统响应信号后控制尾侧推进器和首侧推进器调整ARV尾锁紧自锁装置和ARV首锁紧自锁装置的位置完成对ARV的自锁，ARV对接锁紧装置设置在ARV前端用于与ARV导向杆配合限制ARV自由度。它主要用于回收ARV。ARV。ARV。

【技术实现步骤摘要】
一种ARV中继布放回收装置及方法


[0001]本专利技术属于水下机器人回收领域，特别是涉及一种ARV中继布放回收装置及方法。

技术介绍

[0002]目前在200m以下的深水海管铺设中，采用具有DP功能的多功能作业支持母船MSV释放ROV进行海管着泥点定位及管线屈曲监测，不仅监测成本高，还增加了船舶交叉作业风险，大幅提高了海管铺设成本。
[0003]目前为了降低海管铺设和管路监测成本，采用自主遥控水下机器人ARV替代人工操作的ROV、用无人艇USV替代MSV进行着泥点监测作业，其中采用USV携带中继器TMS与ARV配合作业方式已经成为研究热点。
[0004]现有的TMS一般有两种形式：置顶式，主要针对大型作业的ARV，其作业深度大、储缆长度长，但是由于体型大、操作不灵活，会影响监测作业；车库式，针对中小型ARV，其体型较小、移动方便，但是其储缆长度短、活动半径相对不大，因此如何设计一种可靠的中继布放回收装置并成功布放回收ARV是研究的难点之一。
[0005]传统的TMS对ARV进行回收时，常用的方式为控制ARV进行不断调整形态与TMS进行对接，此种方式效率低下，因此设计一种能够更好配合ARV的TMS中继回收装置已经成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种ARV中继布放回收装置及方法,以更好的解决着泥点监测作业ARV的回收问题。
[0007]为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种ARV中继布放回收装置，包括TMS框架、尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、USBL声学定位系统、首侧推进器、供电模块、ARV尾锁紧自锁装置、ARV首锁紧自锁装置、ARV导向杆、左主推进器、右主推进器、ARV对接锁紧装置和TMS控制系统，所述TMS框架包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；所述尾侧推进器和首侧推进器对称设置在上部支撑框架前后两侧，所述光纤通讯装置设置在TMS框架上，所述水下绞车系统设置在下部托盘框架的上端面上，所述USBL声学定位系统设置在上部支撑框架上，所述供电模块设置在下部托盘框架上，所述ARV尾锁紧自锁装置和ARV首锁紧自锁装置结构相同并保持前后对称的设置在下部托盘框下端面上用于锁紧ARV，所述ARV导向杆设置在下部托盘框架下端面上后段位置，所述左主推进器和右主推进器均设置在下部托盘框架上端面后段位置并相对于下部托盘框架呈左右两侧对称分布，所述尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、USBL声学定位系统、左主推进器、ARV对接锁紧装置和右主推进器均与TMS控制系统电性连接，所述尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、USBL声学定位系统、左主推进器、右主推进器、ARV对接锁紧装置和TMS控制系统均与供电模块电性连接，所述USBL声学定位系统和光纤通讯装置用于接收ARV信号传递给TMS控制系统，所述TMS控制系统响应信号后控制尾侧推进器和首侧推
进器调整ARV尾锁紧自锁装置和ARV首锁紧自锁装置的位置完成对ARV的自锁，所述ARV对接锁紧装置设置在ARV前端用于与ARV导向杆配合限制ARV自由度。
[0008]更进一步的，所述回收装置还包括光通讯升降机构，所述光纤通讯装置通过光通讯升降机构连接在TMS框架上。
[0009]更进一步的，所述回收装置还包括承重止转销，所述承重止转销设置在上部支撑框架的顶部中心位置。
[0010]更进一步的，所述承重止转销和上部支撑框架之间设置对接缓冲胶垫。
[0011]更进一步的，所述水下绞车系统中的中性脐带缆为零浮力缆，所述零浮力缆的自由端与ARV相连。
[0012]更进一步的，所述回收装置还包括ARV对接水下照明灯和ARV对接水下摄像头，所述ARV对接水下照明灯和ARV对接水下摄像头均设置在下部托盘框架下端面上，所述ARV对接水下照明灯和ARV对接水下摄像头均与TMS控制系统电连接，所述ARV对接水下照明灯和ARV对接水下摄像头均与供电模块电连接。
[0013]更进一步的，所述回收装置还包括后视照明灯、前视照明灯、前视摄像头和后视摄像头，所述后视照明灯和后视摄像头设置在上部支撑框架的顶部靠后一侧，所述前视照明灯和前视摄像头设置在上部支撑框架的顶部靠前一侧，所述后视照明灯、前视照明灯、前视摄像头和后视摄像头均与TMS控制系统电连接，所述后视照明灯、前视照明灯、前视摄像头和后视摄像头均与供电模块电连接。
[0014]更进一步的，所述ARV对接锁紧装置包括首部导向板、锁紧座、复位弹簧和弹簧安装座，所述弹簧安装座设置有两个，两个所述弹簧安装座左右对称的设置在首部导向板上，每个所述弹簧安装座内滑动设置一个锁紧座，每个所述锁紧座上套接一个复位弹簧，每个所述复位弹簧的两端分别连接在对应位置的弹簧安装座和锁紧座上，当首部导向板与ARV导向杆相配合时，两侧锁紧座在对应的复位弹簧的弹力作用下锁紧ARV导向杆。
[0015]根据本专利技术的一个方面，提供一种使用上述ARV中继布放回收装置的ARV布放方法，包括以下步骤：
[0016]S1、ARV中继布放回收装置与ARV一同下潜至工作深度；
[0017]S2、ARV首锁紧自锁装置和ARV尾锁紧自锁装置解除对ARV的锁紧；
[0018]S3、ARV向指定作业区域航行的同时水下绞车系统释放零浮力缆，ARV释放完毕。
[0019]根据本专利技术的一个方面，提供一种使用上述ARV中继布放回收装置的ARV回收方法更进一步的，包括以下步骤：
[0020]S1、ARV接收返航指令后规划从自身位置点至ARV中继布放回收装置目标点的航行路径；
[0021]S2、ARV通过与USBL声学定位系统和光纤通讯装置的配合前往目标点，水下绞车系统持续回收零浮力缆后使ARV回到ARV中继布放回收装置下方；
[0022]S3、遥控ARV使首部导向板撞向ARV导向杆，ARV对接锁紧装置限制ARV自由度；
[0023]S4、遥控ARV沿导向杆持续滑动上升，TMS控制系统控制调整尾侧推进器、首侧推进器、左主推进器和右主推进器的推力分配，保持TMS艏向角不变，调节ARV艏向角使之与TMS艏向角一致；
[0024]S5、通过ARV中继布放回收装置与ARV侧向推进器协调调整姿态，保证ARV与ARV中
继布放回收装置中线在水平面投影重合，直至ARV承重导向销撞入ARV首锁紧自锁装置和ARV尾锁紧自锁装置中，完成ARV中继布放回收装置对ARV的回收。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]1、TMS通过光纤通讯装置和USBL声学定位系统获得ARV和ARV中继布放回收装置自身状态位置信息，TMS控制系统调整尾侧推进器、首侧推进器、左主推进器和右主推进器的推力分配，使得ARV中继布放回收装置能够配合ARV的姿态进行适应性调整，从而达到快速回收ARV的目的；
[0027]2、通过TMS首部导向杆与ARV的导向板的配合实现预定位，方便提升对接回收成功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ARV中继布放回收装置，其特征在于：包括TMS框架(1)、尾侧推进器(2)、光纤通讯装置(3)、水下绞车系统(7)、USBL声学定位系统(8)、首侧推进器(9)、供电模块、ARV尾锁紧自锁装置(12)、ARV首锁紧自锁装置(16)、ARV导向杆(18)、左主推进器(19)、右主推进器(32)、ARV对接锁紧装置和TMS控制系统，所述TMS框架(1)包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；所述尾侧推进器(2)和首侧推进器(9)对称设置在上部支撑框架靠尾部前后两侧，所述光纤通讯装置(3)设置在TMS框架(1)上，所述水下绞车系统(7)设置在下部托盘框架的上端面上，所述USBL声学定位系统(8)设置在上部支撑框架上，所述供电模块设置在下部托盘框架上，所述ARV尾锁紧自锁装置(12)和ARV首锁紧自锁装置(16)结构相同并保持前后对称的设置在下部托盘框下端面上用于锁紧ARV，所述ARV导向杆(18)设置在下部托盘框架下端面上后段位置，所述左主推进器(19)和右主推进器(32)均设置在下部托盘框架上端面后段位置并相对于下部托盘框架呈左右两侧对称分布，所述尾侧推进器(2)、光纤通讯装置(3)、水下绞车系统(7)、USBL声学定位系统(8)、左主推进器(19)、ARV对接锁紧装置和右主推进器(32)均与TMS控制系统电性连接，所述尾侧推进器(2)、光纤通讯装置(3)、水下绞车系统(7)、USBL声学定位系统(8)、左主推进器(19)、右主推进器(32)、ARV对接锁紧装置和TMS控制系统均与供电模块电性连接，所述USBL声学定位系统(8)和光纤通讯装置(3)用于接收ARV信号传递给TMS控制系统，所述TMS控制系统响应信号后控制尾侧推进器(2)和首侧推进器(9)调整ARV尾锁紧自锁装置(12)和ARV首锁紧自锁装置(16)的位置完成对ARV的自锁，所述ARV对接锁紧装置设置在ARV前端用于与ARV导向杆(18)配合限制ARV自由度。2.根据权利要求1所述的一种ARV中继布放回收装置，其特征在于：所述回收装置还包括光通讯升降机构(4)，所述光纤通讯装置(3)通过光通讯升降机构(4)连接在TMS框架(1)上。3.根据权利要求2所述的一种ARV中继布放回收装置，其特征在于：所述回收装置还包括承重止转销(6)，所述承重止转销(6)设置在上部支撑框架的顶部中心位置。4.根据权利要求3所述的一种ARV中继布放回收装置，其特征在于：所述承重止转销(6)和上部支撑框架之间设置对接缓冲胶垫(5)。5.根据权利要求3所述的一种ARV中继布放回收装置，其特征在于：所述水下绞车系统(7)中的中性脐带缆为零浮力缆(11)，所述零浮力缆(11)的自由端与ARV相连。6.根据权利要求1所述的一种ARV中继布放回收装置，其特征在于：所述回收装置还包括ARV对接水下照明灯(13)和ARV对接水下摄像头(15)，所述ARV对接水下照明灯(13)和ARV对接水下摄像头(15)均设置在下部托盘框架下端面上，所述ARV对接水下照明灯(13)和ARV对接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国成，毛发俊，李晔，刘洪昌，廖煜雷，曹建，李岳明，张亮太，蔡凯钱，吴桐，高扬，田尉岐，丁国利，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
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