【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置及其方法，属于水下对接。
技术介绍
1、水库大坝、水下管线等重要的水下设施在使用中会长期持续承受水流冲击、深水压力以及其它地质灾害的潜在影响，这导致水下设施容易出现渗漏、裂缝、锈蚀等破坏。因此，水下设施的定期检查和维修维护对于保证其整体安全和正常工作至关重要。
2、随着技术发展，具有高度灵活性的水下遥控机器人(rov)在水下设施检修中发挥着越来越重要的作用。但由于rov体积小巧，其所能携带的电池容积和作业工具数量都十分有限，这使得目前的rov作业时需要连接供电线缆，且很难携带多种或大型作业工具，大大限制了rov的工作能力。rov水下对接技术可以让rov在水下与作业平台或特种底盘进行连接与分离，以进行能源补给、工具控制等操作。是实现rov模块化设计、进一步提示rov水下作业灵活度的关键技术。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于旋流吸盘的rov水下对接装置和相应的对接方法。与传统水下机器人水下对接技术相比，本专利技术的流场捕获设计利用旋流吸盘产生的流场在较大空间范围内即可捕获rov，降低了水流环境对对接过程的干扰和rov对接工作对操控精度的要求，有效提高了水下对接工作的成功率。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置，包括设在待对接设备上的导流罩；所述的导流罩内部设有碗状内腔，内腔外侧还设有夹层，夹层的缝隙为导流
4、碗状内腔的碗底正上方设有入水口，所述的入水口为倒置的锥形结构；入水口外侧设有捕捉机构，捕捉机构下方设有滤网；
5、碗状内腔的碗底处设有与导流槽连通的出水口，出水口处设有旋流吸盘，旋流吸盘通过直流电机驱动旋转，形成入水口处的入水流场和排水口处的排水流场；
6、导流槽将旋流吸盘形成的排水流场引导到入水口上方，与入水流场共同作用，形成捕捉rov的流场；
7、还包括小球，小球通过缆线和水下遥控机器人上的水下舵机连接；小球用于被旋流吸盘捕捉，水下舵机用于卷起缆线，将水下遥控机器人拉向待对接装置。
8、一种适用于水下遥控机器人的水下对接方法，水下遥控机器人运动至待对接设备附近，定位待对接设备，放下缆线和小球，完成粗对接。待对接设备打开捕捉机构，旋流吸盘通过直流电机驱动旋转，形成入水口处的入水流场和排水口处的排水流场；导流槽将旋流吸盘形成的排水流场引导到入水口上方，与入水流场共同作用，形成捕捉rov的流场；
9、小球随捕捉rov的流场的运动进入入水口后，捕捉机构闭合锁紧，将小球固定在入水口内，并位于捕捉机构与滤网之间，完成对小球的捕捉；
10、水下舵机卷起缆线，将水下遥控机器人拉向待对接设备。
11、缆线的拉力和捕捉流场对rov的吸力共同作用，使rov向待对接设备运动，完成对接工作。
12、旋流吸盘安装于导流罩内，导流罩通过入水口引导旋流吸盘吸水、排水形成水流。一方面，导流罩入水口的锥形设计增大吸盘吸水流场的半径；另一方面，通过外圈导流槽结构将旋流吸盘排水水流引导至进水口上方，制造向入水口流动的横向流场，并最终与吸水水流相接，实现更大的捕获范围。
13、捕捉机构安装于导流罩入水口处，用于捕捉通过缆线连接到rov上的对接小球。当小球被流畅捕获进入导流罩范围内，捕捉机构闭合锁紧，将对接小球限制在导流罩内部。
14、滤网安装于导流罩内，捕捉机构和吸盘之间，用于小球的限位，防止小球随流场运动碰撞旋流吸盘的叶片。
15、小球被捕捉机构锁定后，rov端的水下舵机转动收起缆线，缆线拉力与吸盘吸力共同作用于rov，将rov拉向待对接设备，从而实现水下对接。
16、rov和待对接设备安装多组对接装置，对接过程中多组对接装置共同工作，同时进行以上流程，以保证rov与待对接设备相对位姿的准确。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、1、通过旋流吸盘产生的流场捕捉rov，水下对接过程不需要精准控制rov，也不需要控制额外复杂机构(如机械臂)运动捕获rov，使得对接工作更加简便。
19、2、通过结构设计有效扩大了流场范围，接合轻质对接小球工作，可捕获较大空间范围内的rov，有效降低了水下对接的难度，提高了对接效率。
20、3、通过本专利技术设计的对接方法，简化了精细对接过程。精细对接仅依靠收紧缆绳实现，不需要通过控制算法精准控制rov位姿，大大降低了水下对接工作的复杂程度。
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1.一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置，其特征在于，包括设在待对接设备上的导流罩(1)；所述的导流罩(1)内部设有碗状内腔，内腔外侧还设有导流槽(3)，所述的导流槽(3)顶部边缘在碗口处设有朝向碗内的翻边，引导水流到碗状内腔的碗底正上方；
2.根据权利要求1所述的一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置，其特征在于，所述的捕捉机构(2)下方设有滤网(4)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置，其特征在于，所述的入水口(7)为倒置的锥形结构。
4.一种适用于水下遥控机器人的水下对接方法，其特征在于，采用权利要求1到3任一项所述的一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置；所述的方法，包括以下过程：
5.根据权利要求4所述的一种适用于水下遥控机器人的水下对接方法，其特征在于，包括多组所述的一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置，同时进行对接。
【技术特征摘要】
1.一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置，其特征在于，包括设在待对接设备上的导流罩(1)；所述的导流罩(1)内部设有碗状内腔，内腔外侧还设有导流槽(3)，所述的导流槽(3)顶部边缘在碗口处设有朝向碗内的翻边，引导水流到碗状内腔的碗底正上方；
2.根据权利要求1所述的一种适用于水下遥控机器人的水下对接装置，其特征在于，所述的捕捉机构(2)下方设有滤网(4)。
3.根据权利要求1所述的一...
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