一种水下机器人主动升沉补偿系统技术方案

本发明专利技术涉及一种水下机器人主动升沉补偿系统，液压绞车固定连接在母船的甲板上，液压绞车的卷筒上缠绕有铠缆，铠缆通过定滑轮连接中继器与水下机器人的合体，传感器模块固定安装在定滑轮上，并与信号处理模块、控制单元、液压驱动系统、液压绞车顺序连接。本发明专利技术可以利用现有的液压收放绞车，不需要增加额外的动力设备，也不需要增大母船甲板的工作空间。并且由于液压绞车的转动范围大，补偿范围较宽；同时避免在释放或回收时水下机器人与中继器发生剧烈碰撞；相对于气液蓄能器式的被动补偿方式，本发明专利技术能有效提高升沉补偿效率，且操作较简单，便于工程实现，可适用于较高海况下的高精度升沉补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种水下机器人主动升沉补偿系统
本专利技术涉及深海探测与作业技术的海洋
，具体地说是一种用于水下机器人升沉的补偿系统。
技术介绍
有缆水下机器人深海作业时通过系缆连接着中继器，中继器通过很长的铠缆连接着水面支持母船。在恶劣海况下，支持母船会随着海浪不断地上下升沉，该升沉运动继而通过铠缆传递至水下中继器，导致有缆水下机器人在回收或释放过程中与中继器发生碰撞，这就需要采用合适的升沉补偿系统。目前有缆水下机器人使用的升沉补偿系统主要是被动升沉补偿系统，利用液压缸和气液蓄能器缓冲母船升沉运动对水下中继器的扰动。当母船升沉时，依靠海浪的举升力和水下装备的自重来压缩和释放蓄能器中的工作介质，从而实现升沉补偿。该类升沉补偿系统不需要提供额外的动力，应用较广泛，但其所需设备庞大，补偿精度低，滞后较大，补偿能力有限。当海况更加恶劣时，被动升沉补偿系统不能满足有缆水下机器人平稳收放要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种有缆水下机器人深海作业时补偿母船升沉运动以降低水下中继器升沉运动幅度的主动升沉补偿系统，以提高补偿效率和补偿能力，使有缆水下机器人得以平稳收放。本专利技术采用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下机器人主动升沉补偿系统，液压绞车（7）固定连接在母船（1）的甲板上，液压绞车（7）的卷筒上缠绕铠缆（8），铠缆（8）通过定滑轮（10）连接中继器与水下机器人的合体（11），其特征在于：在定滑轮（10）上固定安装有用于测量母船升沉运动信号的传感器模块（2），并与信号处理模块（3）、控制单元（4）、液压驱动系统（18）、液压绞车（7）顺序连接；传感器信号处理模块（3）将传感器模块（2）测得的母船升沉运动信号处理成母船升沉速度信号与母船升沉位移信号输出至控制单元（4）；控制单元（4）采用前馈控制方法进行主动升沉补偿，并将得出的补偿控制信号输出至液压驱动系统（18）；控制液压驱动系统（18）通...

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人主动升沉补偿系统，液压绞车(7)固定连接在母船(I)的甲板上，液压绞车(7)的卷筒上缠绕铠缆(8)，铠缆(8)通过定滑轮(10)连接中继器与水下机器人的合体(11)，其特征在于:在定滑轮(10)上固定安装有用于测量母船升沉运动信号的传感器模块(2)，并与信号处理模块(3)、控制单元(4)、液压驱动系统(18)、液压绞车(7)顺序连接；传感器信号处理模块(3)将传感器模块(2)测得的母船升沉运动信号处理成母船升沉速度信号与母船升沉位移信号输出至控制单元(4);控制单元(4)采用前馈控制方法进行主动升沉补偿，并将得出的补偿控制信号输出至液压驱动系统(18);控制液压驱动系统(18)通过液压管路控制液压绞车(7)的液压马达(6);液压马达(6)控制卷筒收放铠缆(8)补偿中继器与水下机器人的合体(11)的升沉运动。2.根据权利要求1所述的一种水下机器人主动升沉补偿系统，其特征在于:所述传感器模块(I)包括加速度计和倾角仪。3.根据权利要求1所述的一种水下机器人主动升沉补偿系统，其特征在于:所述母船升沉运动信号包括升沉加速度、纵倾角与横摇角。4.根据权利要求1所述的一种水下机器人主动升沉补偿系统，其特征在于:所述信号处理模块(3)是具有双串口的工业级嵌入式计算机。5.根据权利要求1所述的一种水下机器人主动升沉补偿系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张竺英，杨文林，张艾群，全伟才，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：