CN105438308A - 损管机器人及损管方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及船舰损害管制技术，具体是一种损管机器人及损管方法。本发明解决了现有损害管制方法无法将损失降至最低的问题。损管机器人，包括主控制腔、机械腿动力节、机械腿、吸附足动力节、吸附足、机械大臂动力节、机械大臂、机械小臂动力节、机械小臂、机械夹爪、传感器、带钢丝绳电缆盘；其中，主控制腔的内部安装有主控芯片；主控制腔的前端和后端均呈流线形；机械腿动力节的数目为两个；两个机械腿动力节分别安装于主控制腔的外底面前部和外底面后部；两个机械腿动力节的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接。本发明适用于船舰损害管制，拓展了机器人使用新领域。

Description

损管机器人及损管方法
技术领域
本发明涉及船舰损害管制技术，具体是一种损管机器人及损管方法。
背景技术
航行中的船舰由于各种原因（例如碰撞、遭受攻击等）发生船体破损时，如果不能及时进行损害管制（简称损管），往往会导致船舰发生侧倾或沉没，由此造成巨大的人员和物资损失。因此，为了挽救上述损失，需要及时进行损害管制。现有的损害管制方法主要是由舱段兵从船体内部将进水舱室封闭，待船舰回到船坞后，再对船体破口进行修复。然而实践表明，此种损害管制方法仅能够挽救未进水舱室的人员和物资损失，而无法挽救进水舱室的人员和物资损失，因此其无法将损失降至最低。为此有必要发明一种全新的损害管制技术，以解决现有损害管制方法无法将损失降至最低的问题。
发明内容
本发明为了解决现有损害管制方法无法将损失降至最低的问题，提供了一种损管机器人及损管方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：损管机器人，包括主控制腔、机械腿动力节、机械腿、吸附足动力节、吸附足、机械大臂动力节、机械大臂、机械小臂动力节、机械小臂、机械夹爪、传感器、带钢丝绳电缆盘；
其中，主控制腔的内部安装有主控芯片；主控制腔的前端和后端均呈流线形；
机械腿动力节的数目为两个；两个机械腿动力节分别安装于主控制腔的外底面前部和外底面后部；两个机械腿动力节的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械腿的数目为四个；第一个机械腿的固定端、第二个机械腿的固定端均与第一个机械腿动力节的动力输出端连接；第三个机械腿的固定端、第四个机械腿的固定端均与第二个机械腿动力节的动力输出端连接；
吸附足动力节的数目为四个；四个吸附足动力节分别安装于四个机械腿的活动端；四个吸附足动力节的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
吸附足的数目为四个；四个吸附足分别与四个吸附足动力节的动力输出端连接；
机械大臂动力节的数目为两个；两个机械大臂动力节分别安装于主控制腔的左外侧面中部和右外侧面中部；两个机械大臂动力节的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械大臂的数目为两个；两个机械大臂的固定端分别与两个机械大臂动力节的动力输出端连接；
机械小臂动力节的数目为两个；两个机械小臂动力节分别安装于两个机械大臂的活动端；两个机械小臂动力节的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械小臂的数目为两个；两个机械小臂的固定端分别与两个机械小臂动力节的动力输出端连接；
机械夹爪的数目为两个；两个机械夹爪分别安装于两个机械小臂的活动端；两个机械夹爪的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
传感器的数目为两个；两个传感器分别安装于两个机械夹爪上；两个传感器的信号输出端均与主控芯片的信号输入端连接；
带钢丝绳电缆盘转动安装于主控制腔的左外侧面后部。
该损管机器人能够适应船舰30节以上速度时沿着船体外壁在水下行走，并完成堵漏作业。
损管方法（该方法是采用本发明所述的损管机器人实现的），该方法是采用如下步骤实现的：
步骤a.将带有空压机的发电机、监视屏均固定安装在一个应急器材车上，并将抓着堵块的损管机器人放置在该应急器材车上，然后将机械腿动力节的动力输入端、吸附足动力节的动力输入端、机械大臂动力节的动力输入端、机械小臂动力节的动力输入端、机械夹爪的动力输入端均通过带钢丝绳电缆盘与发电机的动力输出端连接，同时将传感器的信号输出端与监视屏的信号输入端连接；
步骤b.当航行中的船舰发生船体破损时，舱段兵听从指挥将应急器材车推动至甲板上的应急位置并固定，并启动发电机，然后将损管机器人沿着船舷放入水下，发电机由此分别向机械腿动力节、吸附足动力节、机械大臂动力节、机械小臂动力节、机械夹爪提供动力，传感器由此分别向监视屏、主控芯片实时反馈水下信号；此时，监视屏实时显示水下信号；主控芯片根据水下信号分别控制机械腿动力节、吸附足动力节进行动作，机械腿动力节、吸附足动力节由此分别驱动机械腿、吸附足进行动作，损管机器人由此沿着船体外壁在水下行走；
步骤c.当损管机器人行走至船体破口处时，主控芯片一方面根据水下信号分别控制机械大臂动力节、机械小臂动力节进行动作，机械大臂动力节、机械小臂动力节由此分别驱动机械大臂、机械小臂进行动作，另一方面根据水下信号控制机械夹爪进行动作，机械夹爪由此将抓着的堵块封堵在船体破口上并固定，从而对船体破口进行快速堵漏；
步骤d.快速堵漏完成后，舱段兵从船体内部将进水舱室内的水抽干，由此完成损害管制。
与现有损害管制方法相比，本发明所述的损管机器人及损管方法采用全新的损害管制思路，并结合成熟的机器人技术和自动控制技术，实现了从船体外部对船体破口进行即时快速堵漏，由此有效挽救了进水舱室的人员和物资损失，从而将损失降至了最低。
本发明构思合理、方法新颖，有效解决了现有损害管制方法无法将损失降至最低的问题，适用于船舰损害管制，拓展了机器人使用新领域。
附图说明
图1是本发明的损管机器人的结构示意图。
图中：1-主控制腔，2-机械腿动力节，3-机械腿，4-吸附足动力节，5-吸附足，6-机械大臂动力节，7-机械大臂，8-机械小臂动力节，9-机械小臂，10-机械夹爪，11-传感器，12-带钢丝绳电缆盘。
具体实施方式
损管机器人，包括主控制腔1、机械腿动力节2、机械腿3、吸附足动力节4、吸附足5、机械大臂动力节6、机械大臂7、机械小臂动力节8、机械小臂9、机械夹爪10、传感器11、带钢丝绳电缆盘12；
其中，主控制腔1的内部安装有主控芯片；主控制腔1的前端和后端均呈流线形；
机械腿动力节2的数目为两个；两个机械腿动力节2分别安装于主控制腔1的外底面前部和外底面后部；两个机械腿动力节2的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械腿3的数目为四个；第一个机械腿3的固定端、第二个机械腿3的固定端均与第一个机械腿动力节2的动力输出端连接；第三个机械腿3的固定端、第四个机械腿3的固定端均与第二个机械腿动力节2的动力输出端连接；
吸附足动力节4的数目为四个；四个吸附足动力节4分别安装于四个机械腿3的活动端；四个吸附足动力节4的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
吸附足5的数目为四个；四个吸附足5分别与四个吸附足动力节4的动力输出端连接；
机械大臂动力节6的数目为两个；两个机械大臂动力节6分别安装于主控制腔1的左外侧面中部和右外侧面中部；两个机械大臂动力节6的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械大臂7的数目为两个；两个机械大臂7的固定端分别与两个机械大臂动力节6的动力输出端连接；
机械小臂动力节8的数目为两个；两个机械小臂动力节8分别安装于两个机械大臂7的活动端；两个机械小臂动力节8的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械小臂9的数目为两个；两个机械小臂9的固定端分别与两个机械小臂动力节8的动力输出端连接；
机械夹爪10的数目为两个；两个机械夹爪10分别安装于两个机械小臂9的活动端；两个机械夹爪10的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
传感器11的数目为两个；两个传感器11分别安装于两个机械夹爪10上；两个传感器11的信号输出端均与主控芯片的信号输入端连接；
带钢丝绳电缆盘12转动安装于主控制腔1的左外侧面后部。
该损管机器人能够适应船舰30节以上速度时沿着船体外壁在水下行走，并完成堵漏作业。
损管方法（该方法是采用本发明所述的损管机器人实现的），该方法是采用如下步骤实现的：
步骤a.将带有空压机的发电机、监视屏均固定安装在一个应急器材车上，并将抓着堵块的损管机器人放置在该应急器材车上，然后将机械腿动力节2的动力输入端、吸附足动力节4的动力输入端、机械大臂动力节6的动力输入端、机械小臂动力节8的动力输入端、机械夹爪10的动力输入端均通过带钢丝绳电缆盘12与发电机的动力输出端连接，同时将传感器11的信号输出端与监视屏的信号输入端连接；
步骤b.当航行中的船舰发生船体破损时，舱段兵听从指挥将应急器材车推动至甲板上的应急位置并固定，并启动发电机，然后将损管机器人沿着船舷放入水下，发电机由此分别向机械腿动力节2、吸附足动力节4、机械大臂动力节6、机械小臂动力节8、机械夹爪10提供动力，传感器11由此分别向监视屏、主控芯片实时反馈水下信号；此时，监视屏实时显示水下信号；主控芯片根据水下信号分别控制机械腿动力节2、吸附足动力节4进行动作，机械腿动力节2、吸附足动力节4由此分别驱动机械腿3、吸附足5进行动作，损管机器人由此沿着船体外壁在水下行走；
步骤c.当损管机器人行走至船体破口处时，主控芯片一方面根据水下信号分别控制机械大臂动力节6、机械小臂动力节8进行动作，机械大臂动力节6、机械小臂动力节8由此分别驱动机械大臂7、机械小臂9进行动作，另一方面根据水下信号控制机械夹爪10进行动作，机械夹爪10由此将抓着的堵块封堵在船体破口上并固定，从而对船体破口进行快速堵漏；
步骤d.快速堵漏完成后，舱段兵从船体内部将进水舱室内的水抽干，由此完成损害管制。
具体实施时，主控芯片通过预设程序来控制机械腿动力节、吸附足动力节、机械大臂动力节、机械小臂动力节、机械夹爪进行动作。吸附足5采用真空吸盘或磁性吸附足（当船体为非钢质船体时，吸附足5采用真空吸盘。当船体为钢质船体时，吸附足5采用磁性吸附足）。工作时，带钢丝绳电缆一方面起到安全绳的作用，另一方面起到输送动力的作用。主控制腔的前端和后端均呈流线形，其好处是有助于减小主控制腔在水下行走的阻力。

Claims (3)

1.一种损管机器人，其特征在于：包括主控制腔（1）、机械腿动力节（2）、机械腿（3）、吸附足动力节（4）、吸附足（5）、机械大臂动力节（6）、机械大臂（7）、机械小臂动力节（8）、机械小臂（9）、机械夹爪（10）、传感器（11）、带钢丝绳电缆盘（12）；
其中，主控制腔（1）的内部安装有主控芯片；主控制腔（1）的前端和后端均呈流线形；
机械腿动力节（2）的数目为两个；两个机械腿动力节（2）分别安装于主控制腔（1）的外底面前部和外底面后部；两个机械腿动力节（2）的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械腿（3）的数目为四个；第一个机械腿（3）的固定端、第二个机械腿（3）的固定端均与第一个机械腿动力节（2）的动力输出端连接；第三个机械腿（3）的固定端、第四个机械腿（3）的固定端均与第二个机械腿动力节（2）的动力输出端连接；
吸附足动力节（4）的数目为四个；四个吸附足动力节（4）分别安装于四个机械腿（3）的活动端；四个吸附足动力节（4）的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
吸附足（5）的数目为四个；四个吸附足（5）分别与四个吸附足动力节（4）的动力输出端连接；
机械大臂动力节（6）的数目为两个；两个机械大臂动力节（6）分别安装于主控制腔（1）的左外侧面中部和右外侧面中部；两个机械大臂动力节（6）的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械大臂（7）的数目为两个；两个机械大臂（7）的固定端分别与两个机械大臂动力节（6）的动力输出端连接；
机械小臂动力节（8）的数目为两个；两个机械小臂动力节（8）分别安装于两个机械大臂（7）的活动端；两个机械小臂动力节（8）的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
机械小臂（9）的数目为两个；两个机械小臂（9）的固定端分别与两个机械小臂动力节（8）的动力输出端连接；
机械夹爪（10）的数目为两个；两个机械夹爪（10）分别安装于两个机械小臂（9）的活动端；两个机械夹爪（10）的信号输入端均与主控芯片的信号输出端连接；
传感器（11）的数目为两个；两个传感器（11）分别安装于两个机械夹爪（10）上；两个传感器（11）的信号输出端均与主控芯片的信号输入端连接；
带钢丝绳电缆盘（12）转动安装于主控制腔（1）的左外侧面后部。
2.根据权利要求1所述的损管机器人，其特征在于：该损管机器人能够适应船舰30节以上速度时沿着船体外壁在水下行走，并完成堵漏作业。
3.一种损管方法，该方法是采用如权利要求1所述的损管机器人实现的，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：
步骤a.将带有空压机的发电机、监视屏均固定安装在一个应急器材车上，并将抓着堵块的损管机器人放置在该应急器材车上，然后将机械腿动力节（2）的动力输入端、吸附足动力节（4）的动力输入端、机械大臂动力节（6）的动力输入端、机械小臂动力节（8）的动力输入端、机械夹爪（10）的动力输入端均通过带钢丝绳电缆盘（12）与发电机的动力输出端连接，同时将传感器（11）的信号输出端与监视屏的信号输入端连接；
步骤b.当航行中的船舰发生船体破损时，舱段兵听从指挥将应急器材车推动至甲板上的应急位置并固定，并启动发电机，然后将损管机器人沿着船舷放入水下，发电机由此分别向机械腿动力节（2）、吸附足动力节（4）、机械大臂动力节（6）、机械小臂动力节（8）、机械夹爪（10）提供动力，传感器（11）由此分别向监视屏、主控芯片实时反馈水下信号；此时，监视屏实时显示水下信号；主控芯片根据水下信号分别控制机械腿动力节（2）、吸附足动力节（4）进行动作，机械腿动力节（2）、吸附足动力节（4）由此分别驱动机械腿（3）、吸附足（5）进行动作，损管机器人由此沿着船体外壁在水下行走；
步骤c.当损管机器人行走至船体破口处时，主控芯片一方面根据水下信号分别控制机械大臂动力节（6）、机械小臂动力节（8）进行动作，机械大臂动力节（6）、机械小臂动力节（8）由此分别驱动机械大臂（7）、机械小臂（9）进行动作，另一方面根据水下信号控制机械夹爪（10）进行动作，机械夹爪（10）由此将抓着的堵块封堵在船体破口上并固定，从而对船体破口进行快速堵漏；
步骤d.快速堵漏完成后，舱段兵从船体内部将进水舱室内的水抽干，由此完成损害管制。
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