一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器制造方法及图纸

一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器，包括开放式浮筒、高压气瓶、控制阀、底盘骨架、电动车轮、从动车轮、转向立轴、尾舵、螺旋桨、电机、机械臂、吸管、摄像头、货仓、脐带电缆。浮筒顶部设常闭式控制阀、底部设常开口；高压气瓶与三通相连，三通的一个口常闭，另一个口先接常闭控制阀，再续接高压气管；高压气管的另一端与浮筒连通。各电机和摄像头均通过导线与脐带电缆连接。吸管附着在机械臂上，机械臂前端安装摄像头和夹钳。本实用新型专利技术功能多样、环境适应性强，可实现捕捞器的悬浮运动、沉底搜捕和海底行走；可适应泥、沙、礁、石等多种海床环境，既可在静水中也可在流水中快速、稳定且准确地吸捕海参等海底物品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器，包括开放式浮筒、高压气瓶、控制阀、底盘骨架、电动车轮、从动车轮、转向立轴、尾舵、螺旋桨、电机、机械臂、吸管、摄像头、货仓、脐带电缆。浮筒顶部设常闭式控制阀、底部设常开口；高压气瓶与三通相连，三通的一个口常闭，另一个口先接常闭控制阀，再续接高压气管；高压气管的另一端与浮筒连通。各电机和摄像头均通过导线与脐带电缆连接。吸管附着在机械臂上，机械臂前端安装摄像头和夹钳。本技术功能多样、环境适应性强，可实现捕捞器的悬浮运动、沉底搜捕和海底行走；可适应泥、沙、礁、石等多种海床环境，既可在静水中也可在流水中快速、稳定且准确地吸捕海参等海底物品。【专利说明】一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器
本技术涉及水底捕捞设备
，具体为一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器。
技术介绍
海洋资源的开发利用具有极其广阔的发展前景，其中海底资源的捕捞和发掘是一个重点和热点，迫切需要各种高效实用的自动化机器。近年来随着海参市场的迅猛扩张，海参捕捞作业的需求量也越来越大，然而现有的传统海参捕捞方式完全依靠潜水员进行水下作业，由于海参生活习性的特点所限，海参捕捞时的水温和水深都对潜水员的身体极其不利，以至于海参捕捞潜水员的工作被业内称为是‘以命相搏’的工作，许多海参捕捞潜水员都深受其害。因此，研发出一种适合海参捕捞的高效实用的自动化捕捞机器，不仅是市场本身的经济需求，也是对潜水员身体健康乃至生命安全保护的迫切需求。然而，根据对现有文献技术资料的反复查询发现，针对海底资源进行捕捞和发掘的自动化机器研究很少，而与海参捕捞紧密相关的更是极其稀少。I)专利文献“海参捕捞器(CN202135597U)”中，采用活塞在密闭气缸中往复运动的方式进行沉浮调节，用一个可旋转的直管式海参吸嘴捕捉海参，用通过水泵往前后左右多个出水管喷水同时用电磁阀进行实时调节的方式实现水底行走和转向，该技术存在以下几个显著的缺点:气缸与活塞的密闭很难长期保证，只要有缓慢泄漏就很容易导致丧失浮力被沉海底；其次，旋转直管式的海参吸嘴只能上下摆动无法弯曲灵活性不足；最大的缺陷是由于该装置采取朝下喷水式的动力推进方法，很容易吹起水底泥沙，从而容易导致严重的视线模糊，无法分辨海参，同时这种动力推进方法的姿态控制很不稳定，不利于对准海参进行准确吸捕。2) CCTVlO套科教频道《我爱专利技术》栏目第2013-5-16期的《铁爪海底捞》节目视频中，报道了一款悬浮式水下机器人，该机器人采取完全密封的双浮筒来获得主要浮力，利用水平和垂直方向的多个螺旋桨来实现机器人的各方向移动和转向，然而正如该节目中所报道的:该项机器人在与潜水员进行的海参捕捞比赛中，效率并不如人工。导致该机器人的海参捕捞效率不高的根本原因有以下几个:机器人在运动中难以准确对准海参，采取螺旋桨推动的悬浮式机器人即使是在悬停状态下其本身的平衡姿态也无法精确控制，难以保持非常稳定的姿态，而机器人本体的姿态抖动会导致吸捕海参的机械臂和吸管发生更大的抖动，从而无法快速准确地吸捕海参。3)CCTV10套科教频道《讲述》栏目第20130726期《张五一和他的“潜艇梦”》的节目视频中，报道了一款仿潜水艇型的海参捕捞器，该项研发存在的问题更多，比如过于庞大笨重、制造成本高、身处潜水艇中的人的人身安全、海流推动容易导致艇体姿态不稳、能见度低的海况条件下难以通过潜水艇的观察窗看见海参、难以在浑浊的水中准确操作机械臂等。水下机器的沉浮控制装置设计对水下机器的机动性和稳定性有重大影响，目前主要有以下几种沉浮控制技术:I)潜水艇式的通过空气在两个腔体中的往复压缩迁移实现本体的升降；2)螺旋桨排水推进装置，依靠螺旋桨产生垂向的推动力实现本体的升降；3)活塞式沉浮控制装置(如专利文献“海参捕捞器(CN202135597U)”、“超小型水下机器人潜浮装置(CN1836972A)”、“一种沉浮装置(CN202429333U)”、“遥控水中沉浮器(CN2356939Y)”等所采用的方法)；4)气囊式沉浮控制装置(如专利“可升降的沉浮箱(CN203199161U)”所采用的内置气囊方法)；5)在打捞沉船等作业中经常用到的开放式浮筒技术等。这些技术方法尽管各有特点和优点，但也都存在许多局限性，不太适合于直接用于水下捕捞器的沉浮控制。比如:潜水艇式的空气往复压缩系统，技术加工要求高，设备复杂且沉重，同时还需要消耗大量能量；螺旋桨推进装置动力消耗也较大，同时这种方式对本体平衡姿态的稳定性控制能力较低，难以保证海参捕捞作业的准确性和效率；活塞式沉浮控制装置的气密性难以保证，对动力的消耗也较大；气囊式沉浮控制方法，对气囊的材质要求较高，且在反复膨胀收缩后极易老化失效；沉船打捞作业中经常用到的开放式浮筒技术虽然早在几十年前就已被经常采用，但过于粗糙，无法精确控制，更不能在一次工作行程中提供沉浮状态的多次转换，不适于直接用于捕捞器的沉浮控制。专利“一种水下机器人浮沉控制机构(CN101323362B)”在理念上与潜水艇空气压缩沉浮控制技术和沉船打捞浮筒技术均有相近之处，并且通过添加进水阀、进气阀和排气阀的方法进行沉浮控制，但该专利在沉浮控制机构的结构设计上存在明显缺陷，该机构通过在一个壳体中分隔密封腔和可变容积腔，在密封腔内设置压缩气瓶，压缩气瓶首尾分别设置进气口和出气口的方法进行沉浮控制，这种结构设计存在以下缺点:壳体的制造和气瓶的制造均很困难，尤其是要在密封腔内设置压缩气瓶的制造要求技术难度很大，这种密封腔的耐压能力不高，下潜深度很有限，且由于压缩气瓶的体积受密封腔大小的限制，从而会大大限制其可提供的沉浮转换次数。
技术实现思路
本技术针对以上现有技术中的缺点，同时根据海参捕捞中的具体技术要求、海况条件和海参的习性，提供一种适应多工况条件的、可沉浮控制的海参搜索捕捞器。本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种沉浮控制装置及多工况可沉浮海参搜索捕捞器，使之能够解决海参捕捞器研发中所面临的以下难题:海洋中的水体任何时候都或多或少地存在流动，水流或规则或不规则，如何在有风浪、有海流、能见度不高的复杂环境下实现捕捞器本体的上浮、下沉和稳固着地，同时快速准确地辨别并捕捉到海参等物品，以及最终研发的整套设备制造容易、造价便宜、操控和维护简便，是解决这一问题的几个关键所在。为实现上述目的，本技术的构思是:通过在外部加装高压气瓶和电磁阀等方式，巧妙地改进传统用于沉船打捞作业的浮筒控制技术，使之能精确可控且反复多次地为捕捞器提供正浮力和负浮力，尤其是通过负浮力的提供，使得整套捕捞器获得稳固沉底、姿态稳定的能力；其次，在通过上述沉浮控制装置实现稳固沉底的基础上，通过末端装有摄像头和吸捕器的可控机械臂(长6米左右)的伸缩弯曲，实现靠近海底的前后搜捕(尤其是能见度低时，紧贴海底的观察才能辨别海参)，再通过转向控制装置的一次次小幅转向，实现对捕捞器着陆地点周围O度角至360度角的全面搜捕；每圈搜捕完成后，再通过海底行走装置的行走或悬浮移动的方式(当有巨石或沟壑阻挡时，或当海底行走会导致海水浑浊时，悬浮移动是必要的)移动到下一个地点继续工作，从而实现对整个工作区海底的遍历寻找。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉浮控制装置，包括开放式浮筒、高压气瓶及控制阀，其特征在于：开放式浮筒为两个，两个浮筒的上下均连通，其中一个浮筒的顶部设常闭式电磁控制阀，底部设一个常开口；高压气瓶置于两个浮筒中间；高压气瓶瓶口连接三通，该三通的一个口常闭，用于对气瓶充气，三通的另一个口连接一个常闭式电磁控制阀，该电磁控制阀的另一端口连接一根高压气管，高压气管的另一端从浮筒底部常开口处通入浮筒内部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟定胜，
申请(专利权)人：钟定胜，
类型：实用新型
国别省市：