CN105332708A - 深海底锰结核集光机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供深海底锰结核集光机器人，上述深海底锰结核集光机器人包括：多个走行装置部，以能够装拆的方式，相互并列配置；采集装置部，设于上述多个走行装置部的前方部，并采集锰结核；输出装置部，设于上述多个走行装置部的后方部，将采集到的上述锰结核破碎成规定大小，并向外部输出；动力控制计量部，设于上述多个走行装置部的上部，向上述走行装置部供给动力，并控制上述采集装置部及上述输出装置部的驱动；结构框架，用于连接各个上述走行装置部，并支撑上述采集装置部、上述输出装置部及上述动力控制计量部；以及浮力部，设于上述结构框架的上端。

Description

深海底锰结核集光机器人

技术领域

本发明涉及深海底锰结核集光机器人，更详细地涉及具有能够相互并列连接，并根据锰结核的采集量而能够追加延伸设置的机器人功能的深海底锰结核集光装置。

背景技术

通常，由于在土木业、建设业、农业等领域使用的履带车辆在坚硬的地表面上运行，因此不需要特别低的接地压力，履带的宽度相对窄。

然而，在如深海底的软弱岩土、泥质滩涂等的粘结性软弱岩土上运行的履带车辆需要低的接地压力，以防止履带车辆向地表面凹陷进去。

用于解决这种问题的现有文献有韩国特许厅登录特许公报第10-0795667号。

在上述现有文献中公开如下的履带被分离成两列的履带车辆，将以往用于在粘结性软弱岩土走行的履带车辆的履带分离成两列，并通过分离的履带之间的空间来加强用于支撑搭载装备的载荷的支撑框架，由此能够减少履带车辆的接地压力的同时还能够稳定地支撑搭载装备。

使用在上述现有文献中提及的被分离成两列的履带车辆来采集位于海底的结核的情况下，难以将接地压力提高到规定以上。

并且，上述履带车辆存在如下问题：难以控制相互独立的驱动，且无法在海底的互不相同的位置进行具有互不相同的采集量的采集作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深海底锰结核集光机器人，上述深海底锰结核集光机器人以能够装拆的方式并列连接具有采集装置部和输出装置部的走行装置部，由此能够调节采集容量的同时还能够保持整体结构的稳定性和适当的接地压力。

本发明提供一种深海底锰结核集光机器人，上述深海底锰结核集光机器人包括：多个走行装置部，以能够装拆的方式，相互并列配置；采集装置部，设于上述多个走行装置部的前端部，并采集锰结核；输出装置部，设于上述多个走行装置部的上部，将采集到的上述锰结核破碎成规定大小以下的大小，并向外部输出；动力控制计量部，设于上述多个走行装置部的上部，向上述走行装置部供给动力，并控制上述采集装置部及上述输出装置部的驱动；结构框架，用于连接各个上述走行装置部，并支撑上述采集装置部、上述输出装置部及上述动力控制计量部；以及浮力部，设于上述结构框架的上端。

优选地，各个上述走行装置部包括一个或多个履带，上述多个履带相互左右并排。

优选地，上述采集装置部具有：漂浮装置，配置于各个上述走行装置部的前端，并向海底面喷射水柱，使位于上述海底面的锰结核漂浮，并引向内侧；移送装置，与上述漂浮装置相连接，并获得由上述动力控制计量部供给的动力，将漂浮的上述锰结核移送到上述输出装置部；姿势控制装置，获得由上述动力控制计量部供给的动力，使上述漂浮装置及上述移送装置升降，以使上述漂浮装置的下端和上述海底面形成已设定的高度；采集装置框架，用于使上述漂浮装置和上述移送装置连接成一个；框架，设有上述姿势控制装置，且上述框架用于连接上述采集装置框架和上述结构框架。

优选地，在上述漂浮装置设有水柱喷射管嘴装置和流动引导板，上述水柱喷射管嘴装置能够喷射上述水柱。

优选地，上述输出装置部具有：破碎装置，与上述采集装置部相邻，获得由上述动力控制计量部传递的动力，并将借助上述移送装置而移送的锰结核破碎成规定大小以下的大小；输出泵，与上述破碎装相连接，获得由上述动力控制计量部传递的动力，并输出上述锰结核；输出管，与上述输出装置相连接，并形成用于将使输出的上述锰结核输出到外部的通道；溢流阀，设于上述输出管上，获得由上述动力控制计量部传递的动力，并在经破碎处理的上述锰结核的输出过程中，防止出现输出管及输出泵堵塞的现象。

优选地，上述结构框架具有：走行装置连接框架，以能够装拆的方式连接各个上述走行装置部；采集装置连接框架，与上述框架相连接，并支撑上述采集装置部；输出装置连接框架，用于支撑上述输出装置部；输出装置连接框架，用于支撑上述动力控制计量部；本体框架，使上述走行装置连接框架、上述采集装置连接框架、上述输出装置连接框架及上述动力控制计量部连接框架相连接。

优选地，上述姿势控制装置获得由设于上述漂浮装置的间距测定器传送的与上述海底面之间的距离值，并控制上述漂浮装置的升降，以使上述距离值成为已设定的基准距离值。

本发明具有如下效果：以能够装拆的方式相互并列连接具有采集装置部及输出装置部，由此能够根据结核的采集量来调节上述走行装置部的数量，从而能够进行装置设定。

并且，本发明具有能够更替如上所述的走行装置部的一个或多个的效果。

并且，本发明具有能够在海底软弱的岩土上增加接地面积的效果。

并且，本发明具有如下效果：能够根据作为采集地点的海底地形，选择性地调节具有履带的走行装置部的数量。

并且，本发明具有如下效果：由于能够单独驱动多个履带，因此实现互不相同的转速，能够明显改善在海底地形的任意位置走行的难度。

并且，本发明具有如下效果：安装有采集装置部及输出装置部的多个走行装置部，从而能够有效调节整个采集容量。

附图说明

图1为示出本发明的深海底锰结核集光机器人的结构的立体图。

图2为示出图1的走行装置部的立体图。

图3为示出图1的采集装置部的立体图。

图4为示出图1的输出装置部的立体图。

图5为示出图1的动力控制计量部的立体图。

图6为示出图1的结构框架、浮力部及进水/回水部的立体图。

图7为示出本发明的深海底锰结核集光机器人的侧视图。

附图标记的说明

100：走行装置部110：履带

120：驱动装置130：框架

200：采集装置部210：漂浮装置

220：移送装置230：姿势控制装置

240：框架300：输出装置部

310：破碎装置320：输出泵

330：输出管340：溢流阀

400：动力控制计量部410：液压动力发生装置

420：控制阀装置430：计量传感器装置

440：压力补偿装置450：电气电子装置

500：结构框架510：走行装置连接框架

520：采集装置连接框架530：输出装置连接框架

540：动力控制计量部连接框架550：本体框架

600：浮力部700：进水/回水部

710：提升装置720：推进器方向控制装置

730：包胶缆绳

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的深海底锰结核集光机器人进行说明。

图1为示出本发明的深海底锰结核集光机器人的结构的立体图。图2为示出图1的走行装置部的立体图。

参照图1，本发明的深海底锰结核集光机器人由多个走行装置部100、采集装置部200、输出装置部300、动力控制计量部400、结构框架500、浮力部600和进水/回水部700构成。

走行装置部100

参照图1及图2，各个上述走行装置部100由履带110、驱动装置120和框架130构成。

上述框架130可相互并排配置。在上述框架130的一端设有驱动装置120，在上述框架130的另一端设有链轮齿121。

上述驱动装置120获得由上述动力控制计量部400传递的动力并旋转。

上述履带110具有与上述驱动装置120相啮合，并借助上述驱动装置120的旋转而旋转的结构，实质上在与海底面相接的状态下，为了走行而旋转。

各个上述走行装置部100沿着并列连接的方向配置。

在各个上述走行装置部100的框架130，以贯通的方式设有后述的走行装置连接框架510。因此，各个上述走行装置部100可相互并排连接。

根据本发明的各个走行装置部100单独具有履带110。并且，各个上述走行装置部100能够以扩大数量的方式相互并列连接。各个上述走行装置部100能够获得由动力控制计量部400传递的动力，并独立地驱动。

结构框架500

图6为示出图1的结构框架的立体图。

参照图1及图6，对上述结构框架500的结构进行说明。

上述结构框架500由走行装置连接框架510、采集装置连接框架520、输出装置连接框架530、动力控制计量部连接框架540、本体框架550构成。

上述走行装置连接框架510贯通各个走行装置部100的框架130来连接，以能够并列连接各个走行装置部100。

上述走行装置连接框架510的贯通方向可与连接各个上述走行装置部100的并列方向相一致。

虽未图示，但上述走行装置连接框架510可采用螺栓紧固等方式，还可以采用焊接等方式。

上述采集装置连接框架520用于支撑上述采集装置部200。上述采集装置连接框架520设于框架130的前端，上述框架130设于各个上述走行装置部100。

上述输出装置连接框架530位于上述采集装置连接框架520的后端，并设于上述走行装置连接框架510的上端。上述输出装置连接框架530用于支撑上述输出装置部300。

上述动力控制计量部连接框架540设于上述走行装置连接框架510上，以便位于上述输出装置连接框架530的后方。上述动力控制计量部连接框架540用于支撑上述动力控制计量部400。

上述本体框架550用于连接上述连接框架，并以向上方围绕上述动力控制计量部连接框架540的方式构成多个分支。上述本体框架550的一端和另一端可与走行装置连接框架510的两端相连接并得到支撑。

上述本体框架550的上端可设有浮力部600及进水/回水部700。

采集装置部200

图3示出上述采集装置部。

参照图1及图3，在各个上述走行装置部100可设有一个或多个上述采集装置部200。

上述采集装置部200借助设于各个上述走行装置部100的框架130的前端的采集装置连接框架520而得到支撑。

上述采集装置部200由漂浮装置210、移送装置220、姿势控制装置230和框架240构成。

上述漂浮装置210具有：装置本体211，下端呈开口状；水柱喷射管嘴装置212，设于上述装置本体211的下端两侧的前/后方。

上述装置本体211的上端设有泵214，上述泵214用于供给水柱。上述泵214具有管线213，上述管线213分为设于上述前/后方的各个水柱喷射管嘴装置212，并传送通过上述泵214的水流量。上述泵214获得由动力控制计量部400传递的动力并驱动。

虽未图示，但上述移送装置220由左右一对驱动链、输送带、左右多个惰轮、左右一对链轮齿构成，上述左右一对驱动链设于上述装置本体211的内部，并由多个齿轮(未图示)连接并旋转，上述输送带由多个刮刀构成，上述刮刀使上述左右驱动链相连接，上述左右多个惰轮构成上述输送带的形状。

上述移送装置获得由上述动力控制计量部400供给的动力，控制上述输送带以已设定的转速旋转。

上述姿势控制装置230获得由上述动力控制计量部400供给的动力，使上述漂浮装置210升降，以使上述漂浮装置210的下端和上述海底面成为已设定的高度；

上述框架240设有上述姿势控制装置230，并将上述漂浮装置210和上述移送装置220相连接，来构成一体。上述框架240与上述姿势控制装置230相连接，并以固定方式设于上述采集装置连接框架520。

上述姿势控制装置230由左右一对平行四边形环和左右一对液压缸231构成，上述左右一对液压缸231获得上述动力控制计量部400传递的动力，并控制上述左右平行四边形环232的运动。

上述姿势控制装置230获得由设于上述漂浮装置210的间距测定器(未图示)传送的与上述海底面之间的距离值，并控制上述漂浮装置210的升降，以使上述距离值成为已设定的基准距离值。

上述液压缸231使上述框架240和漂浮装置210的装置本体211铰链连接。上述液压缸231具有能够伸缩的轴231a。

因此，根据上述轴231a的伸张与否，漂浮装置210能够进行升降动作。

进而，上述装置本体211和上述框架240通过环232来连接，上述环232在上述升降过程中引导上下方向的稳定的移动动作。图3为示出图1的采集装置部的立体图。

参照图7，在本发明的采集装置部200中，漂浮装置210的装置本体211的下端借助姿势控制装置230的驱动而与海底面形成规定高度。

并且，漂浮装置210向海底面喷射水柱，以使海底面的锰结核漂浮并流入装置本体211的内侧。

在此情况下，移送装置220能够将漂浮并流入的上述锰结核移送到上述输出装置部300。

输出装置部300

图4为示出图1的输出装置部的立体图。

参照图1及图4，在上述采集装置部200的后端设有输出装置部300。上述输出装置部300设于输出装置连接框架530。

上述输出装置部300具有破碎装置310、输出泵320、输出管330、溢流阀340。

上述破碎装置310具有收容部，上述收容部用于临时收容借助移送装置220而被移送的锰结核。虽未图示，但在收容部的内部设有破碎齿轮，上述破碎齿轮相互啮合并旋转。

因此，收容于上述收容部的锰结核借助破碎齿轮而破碎成规定大小以下的大小，上述破碎齿轮获得由上述动力控制计量部400传递的动力并旋转。当然，除了上述方式以外，能够以规定大小破碎结核的装置均可以成为上述锰结核的破碎设备。

上述输出管330为与立管相连接的管，用于移送经破碎处理的上述锰结核的流路，而上述立管与外部母线相连接。

上述输出泵320设于上述输出管330上，获得由动力控制计量部400传递的动力，并供给输出力，使得经破碎处理的锰结核沿着输出管330来被移送。

上述输出管330上还设有溢流阀340。

参照图7，根据本发明的输出装置部300能够将经采集装置部200移送的锰结核破碎成规定大小以下的大小之后，向输出管330排出。

因此，向上述输出管330排出的锰结核能够向母线排出。

浮力部600及进水/回水部700

图6为示出图1的浮力部及进水/回水部的立体图。

参照图1及图6，在上述结构框架500的本体框架550的上端设有一个或多个上述浮力部600。上述浮力部600为用于保持本发明的集光机器人的适当接地压力的装备。

上述进水/回水部700由提升装置710、推进器方向控制装置720、包胶缆绳730构成。

在本体框架550的中央上端，向上方突出形成有上述提升装置710。

上述包胶缆绳730与上述提升装置710相连接。

上述推进器方向控制装置720设于上述本体框架550的两侧。

并且，参照图5，根据本发明的动力控制计量部400由液压动力发生装置410、控制阀装置420、计量传感器装置430、压力补偿装置440和电气电子装置450构成。上述装置为用于控制上述走行装置部100、采集装置部200及输出装置部300的驱动所需的动力以及电气电子的装置。

以下，对具有如上所述的结构的集光机器人的作用进行说明。

参照图1及图2，本发明的深海底锰结核集光机器人通过未图示的移送单元从母线(未图示)移动到海底面。

其中，输出管330的端部与移送管(未图示)相连接，上述移送管与母线相连接。虽未图示，但在上述移送管可设有移送控制装置及移送泵。

根据本发明的深海底锰结核集光机器人安放在海底面并运行。

在上述集光机器人中，具有采集装置部200及输出装置部300的多个走行装置部100相互并列连接。上述连接数量可为两个以上。

在本发明中，以能够装拆的方式并列配置如上所述的走行装置部100，从而能够容易地应对海底地形条件，同时能够在构成软弱岩土的海底面容易地确保接地面积。

接着，上述驱动装置120的链轮齿121借助动力控制计量部400而驱动。并且，动力控制计量部400能够以可变方式设定各个驱动装置120的链轮齿121的转速。

其中，使履带110旋转的链轮齿121可构成相同的转速，也可构成互不相同的转速。

因此，通过调节各个履带110的转速，根据本发明的集光装置可在海底面前进或旋回。

并且，间距测定器实时测定与海底面之间的间距值，并将其传送到动力控制计量部400。

上述动力控制计量部400控制姿势控制装置230的液压罐231的轴231a的伸缩动作，以使漂浮装置210的装置本体211和海底面之间的间距值或高度值成为基准间距值。

根据上述液压罐231的伸缩动作，漂浮装置210的装置本体211的下端能够始终位于从海底面分隔规定距离的位置。

因此，在本发明中，经控制能够将装置安放在海底面，且在移动时使不规则的海底面和上述漂浮装置210的装置本体211的下端之间的分隔距离始终成为规定的基准间距值。

同时，根据本发明的水柱喷射管嘴装置212在漂浮装置210的装置本体211的下端两侧的前后方形成水柱。

因此，在海底面中存在的锰结核能够因如上所述的方式形成的水柱而漂浮并流入漂浮装置210的装置本体211的内侧。

同时，漂浮的上述结核借助移送装置220而被移送到破碎装置310。

在此情况下，由于上述移送装置220的刮刀由多个网形成，因此在上述移动过程中起到去除形成于结核的异物的作用。

以如上所述的方式去除异物的结核沿着采集流路来移动，并位于破碎装置310的上部。

移动到上述破碎装置310的上部的结核将被传送到收容部。

上述破碎装置310使上述结核破碎成规定大小以下的大小。

上述破碎装置310由相互啮合的破碎齿轮构成并旋转。上述破碎齿轮与旋转装置(未图示)相连接，且上述旋转装置获得由动力控制计量部400传递的动力并旋转。

因此，上述锰结核在相互啮合并旋转的破碎齿轮之间通过的同时破碎成规定大小。

经破碎处理的上述锰结核将被传送到输出管330。

并且，向上述输出管330传送的破碎成规定大小的结核向母线侧移动。

另一方面，本发明的深海底锰结核集光机器人利用如上所述的驱动方式驱动。

尤其，根据本发明的动力控制计量部400能够相互独立地控制设于各个上述走行装置部100的采集装置部200及输出装置部300的驱动。

因此，本发明的各个采集装置部200及输出装置部300能够单独采集海底面的结核，从而能够增加单位时间内的锰结核的采集量。

另一方面，虽未图示，但根据本发明的采集装置部200和输出装置部300还可具有用于缓冲在海底移动时的冲击的缓冲单元(未图示)。上述缓冲单元可为多级管。上述多级管可与走行装置部100的框架130相连接。

上述多级管具有弹性弹簧(未图示)，能够实施弹性动作。

因此，走行装置部100的框架130能够进行上下方向的弹性动作。

由此，各个采集装置部200及输出装置部300可借助上述缓冲单元，来防止因采集装置移动时产生的冲击而引起的损伤。

由此，根据本发明的实施例以能够装拆的方式并列配置走行装置部，上述走行装置部具有能够控制单独驱动的采集装置部及输出装置部的，从而能够在海底的软弱岩土上增加接地面积。

并且，根据本发明的实施例能够根据作为采集地点的海底地形，选择性地调节如上所述的走行装置部的数量。

并且，根据本发明的实施例能够单独驱动多个走行装置部，从而能够实现不同的转速，而能够明显改善在海底地形的任意位置走行的难度。

并且，根据本发明的实施例根据不同的各走行装置部具有多个采集装置部及输出装置部，由此能够提高整体采集量。

Claims (8)

1.一种深海底锰结核集光机器人，其特征在于，包括：

多个走行装置部，以能够装拆的方式，相互并列配置；

采集装置部，设于所述多个走行装置部的前端，并采集锰结核；

输出装置部，设于所述多个走行装置部的上部，将采集到的所述锰结核破碎成规定大小以下的大小，并向外部输出；

动力控制计量部，设于所述多个走行装置部的上部，向所述走行装置部供给动力，并控制所述采集装置部及所述输出装置部的驱动；

结构框架，用于连接各个所述走行装置部，并支撑所述采集装置部、所述输出装置部及所述动力控制计量部；以及

浮力部，设于所述结构框架的上端。

2.根据权利要求1所述的深海底锰结核集光机器人，其特征在于，各个所述走行装置部包括多个履带，所述多个履带相互左右并排。

3.根据权利要求1所述的深海底锰结核集光机器人，其特征在于，所述采集装置部具有：

漂浮装置，配置于各个所述走行装置部的前端，并向海底面喷射水柱，使位于所述海底面的锰结核漂浮，并引向内侧；

移送装置，与所述漂浮装置相连接，并获得由所述动力控制计量部供给的动力，使漂浮的所述锰结核被移送到所述输出装置部；

姿势控制装置，获得由所述动力控制计量部供给的动力，使所述漂浮装置及所述移送装置升降，以使所述漂浮装置的下端和所述海底面形成已设定的高度；

采集装置框架，用于使所述漂浮装置和所述移送装置连接成一个；

框架，设有所述姿势控制装置，且所述框架用于连接所述采集装置框架和所述结构框架。

4.根据权利要求3所述的深海底锰结核集光机器人，其特征在于，在所述漂浮装置设有水柱喷射管嘴装置和流动引导板，所述水柱喷射管嘴装置能够喷射所述水柱。

5.根据权利要求3所述的深海底锰结核集光机器人，其特征在于，在所述移送装置形成有：

左右一对驱动链，

输送带，由使所述左右一对驱动链相连接的多个刮刀构成，

左右多个惰轮和左右一对链轮齿，用于构成所述输送带的形状；

所述移送装置获得由所述动力控制计量部供给的动力，来控制所述输送带以已设定的转速旋转。

6.根据权利要求3所述的深海底锰结核集光机器人，其特征在于，

所述姿势控制装置由左右一对平行四边形环和姿势控制环部形成，所述姿势控制环部由左右一对液压缸构成，所述左右一对液压缸获得由所述动力控制计量部传递的动力，来控制所述左右平行四边形环的运动；

所述姿势控制装置获得由设于所述漂浮装置的间距测定器传送的与所述海底面之间的距离值，并控制所述漂浮装置的升降，以使所述距离值成为已设定的基准距离值。

7.根据权利要求1所述的深海底锰结核集光机器人，其特征在于，所述输出装置部具有：

破碎装置，与所述采集装置部相邻，获得由所述动力控制计量部传递的动力，并将借助所述移送装置而移送的锰结核破碎成规定大小以下的大小；

输出泵，与所述破碎装置相连接，获得由所述动力控制计量部传递的动力，并输出经破碎处理的所述锰结核；

输出管，与所述输出泵相连接，并形成用于将所输出的所述锰结核输出到外部的通道；

溢流阀，设于所述输出管上，获得由所述动力控制计量部传递的动力，并在经破碎处理的所述锰结核的输出过程中，防止出现输出管及输出泵堵塞的现象。

8.根据权利要求1所述的深海底锰结核集光机器人，其特征在于，所述结构框架具有：

走行装置连接框架，以能够装拆的方式连接各个所述走行装置部；

采集装置连接框架，与所述框架相连接，并支撑所述采集装置部；

输出装置连接框架，用于支撑所述输出装置部；

动力控制计量部连接框架，用于支撑所述动力控制计量部；

本体框架，使所述走行装置连接框架、所述采集装置连接框架、所述输出装置连接框架及所述动力控制计量部连接框架相连接。