CN106005327A - 一种rov调平辅助装置及rov - Google Patents

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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/26—Trimming equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for

Abstract

本发明具体涉及一种ROV调平辅助装置及ROV，该ROV调平辅助装置包括设置在ROV本体内的支撑架上的控制器、姿态传感器、水平导轨、水平丝杆、丝杆滑块、第一电机驱动电路及第一电机，其中，水平导轨与ROV本体同轴；所述水平丝杆设置在所述水平导轨内，丝杆滑块设置在水平丝杆上；所述第一电机的输入端通过所述第一电机驱动电路与所述控制器连接，输出端与所述水平丝杆连接，以带动所述丝杆滑块在所述水平丝杆上移动；所述姿态传感器与所述控制器连接；所述姿态传感器检测ROV当前的运动状态发送给所述控制器，所述控制器控制第一电机的转动方向和转动速度。本发明提供的技术方案，由传统的调平实验改为了姿态自调整，减少了人工参与ROV调平的过程。

Description

一种ROV调平辅助装置及ROV
技术领域
本发明涉及无人遥控潜水器技术领域，具体涉及一种ROV调平辅助装置及ROV。
背景技术
ROV(Remote Operated Vehicle，无人遥控潜水器)是用于水下观察、检查和施工的水下机器人。小型水下观测型ROV体积小巧，操作方便，在水下检测项目中发挥着重要作用。为取得好的检测效果，ROV在检测过程中，机身要处于水平姿态。但由于ROV体积小重量轻，其姿态对于重浮心的改变比较敏感，为使ROV在水中呈水平姿态，在生产制造过程中不但需要考虑各零部件重心的分布，甚至需要外加配重块进行调平。
现有的小型ROV在设计之初就会考虑到配平问题，但是随外部搭载或水密度的改变，ROV需要增减配重块，以达到水平悬浮状态，但是这需要多次调整配重块才可以实现。实际工程项目中，多数情况下不具备调平条件，机器人在水下很难保证水平状态。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供ROV调平调姿态辅助装置及ROV，以解决现有技术中ROV调平需要人工多次参与的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种ROV调平辅助装置，包括设置在ROV本体内的支撑架上的控制器、姿态传感器、水平导轨、水平丝杆、丝杆滑块、第一电机驱动电路及第一电机，其中，
所述水平导轨与所述ROV本体同轴；所述水平丝杆设置在所述水平导轨内，所述丝杆滑块设置在所述水平丝杆上；所述第一电机的输入端通过所述第一电机驱动电路与所述控制器连接，输出端与所述水平丝杆连接，以带动所述丝杆滑块在所述水平丝杆上移动；
所述姿态传感器与所述控制器连接；所述姿态传感器检测ROV当前的运动状态发送给所述控制器，所述控制器控制第一电机的转动方向和转动速度。
优选地，所述ROV调平辅助装置，还包括配重滑块，所述配重滑块通过螺钉固定在所述丝杆滑块上。
优选地，所述ROV调平辅助装置，还包括配重摆锤及设置在所述支撑架上的第二电机驱动电路和第二电机，其中，
所述第二电机的输入端通过所述第二电机驱动电路与所述控制器连接，输出端与所述配重摆锤连接，以带动所述配重摆锤绕ROV本体的中心轴旋转；
所述姿态传感器检测ROV当前运动状态发送给所述控制器，所述控制器控制第一电机和第二电机的转动方向和转动速度。
优选地，所述控制器、姿态传感器、第一电机驱动电路和第二电机驱动电路设置在所述支撑架的上表面上，所述水平导轨、第一电机和第二电机固定在所述支撑架的下表面上。
优选地，所述配重摆锤绕ROV本体的中心轴在(-180°，180°)范围内旋转。
优选地，所述第一电机为直线步进电机，所述第二电机为旋转电机。
优选地，所述配重滑块和配重摆锤由金属材料制成。
优选地，所述配重滑块和配重摆锤由黄铜制成。
一种ROV，包括ROV本体及上述的ROV调平辅助装置。
优选地，所述支撑架设置在ROV本体的尾部内，在未安装所述ROV调平辅助装置之前，所述尾部的重量低于所述ROV本体总重量的二分之一。
本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
本发明提供的这种ROV调平辅助装置及ROV，在ROV本体处于俯仰状态和横滚状态时，姿态传感器检测ROV当前的运动状态发送给控制器，控制器控制第一电机的转动方向和转动速度，第一电机带动丝杆滑块在水平丝杆上移动，从而改变ROV轴线方向上的重力分布，直至实现ROV在轴线方向上的调平；同时，控制器控制第二电机的转动方向和转动速度，第二电机带动配重摆锤绕ROV本体的中心轴旋转，从而改变ROV在轴线垂直方向上的重力分布，直至实现ROV在轴线垂直方向上的调平。相比现有技术，由传统的调平实验改为了姿态自调整，简化了调平的过程，减少了人工参与ROV调平的过程。
另外，通过调整配重滑块和配重摆锤，可以实时地使ROV保持一定姿态的运动，节省动力(如横滚状态可以实现快速转弯，俯仰状态实现快速上升下降)。
再者，配重滑块和配重摆锤都是可拆卸的，针对不同的应用场景，只需要更换配重滑块和配重摆锤即可，兼容性强，适用范围广，便于推广实施。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种ROV调平辅助装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
参见图1，本发明一实施例提供的一种ROV调平辅助装置，包括设置在ROV本体内的支撑架上的控制器(附图中未示出)、姿态传感器8、水平导轨3、水平丝杆10、丝杆滑块9、第一电机驱动电路(附图中未示出)及第一电机1，其中，
所述水平导轨3与所述ROV本体同轴；所述水平丝杆10设置在所述水平导轨3内，所述丝杆滑块9设置在所述水平丝杆10上；所述第一电机1的输入端通过所述第一电机驱动电路与所述控制器连接，输出端与所述水平丝杆10连接，以带动所述丝杆滑块9在所述水平丝杆10上移动；
所述姿态传感器8与所述控制器连接；所述姿态传感器8检测ROV当前的运动状态发送给所述控制器，所述控制器控制第一电机1的转动方向和转动速度。
由上述技术方案可知，本发明提供的这种ROV调平辅助装置，在ROV本体处于俯仰状态时，姿态传感器检测ROV当前的运动状态发送给控制器，控制器控制第一电机的转动方向和转动速度，第一电机带动丝杆滑块在水平丝杆上移动，从而改变ROV轴线方向上的重力分布，直至实现ROV在轴线方向上的调平。相比现有技术，减少了人工参与ROV调平的过程。
优选地，所述ROV调平辅助装置，还包括配重滑块2，所述配重滑块2通过螺钉固定在所述丝杆滑块9上。
可以理解的是，配重滑块通过螺钉固定在丝杆滑块上，便于拆卸，针对不同的应用场景，可以更换不同的配重滑块，使本发明提供的这种ROV调平辅助装置适用范围更广。
优选地，所述ROV调平辅助装置，还包括配重摆锤5及设置在所述支撑架上的第二电机驱动电路(附图中未示出)和第二电机4，其中，
所述第二电机4的输入端通过所述第二电机驱动电路与所述控制器连接，输出端与所述配重摆锤5连接，以带动所述配重摆锤5绕ROV本体的中心轴旋转；
所述姿态传感器8检测ROV当前运动状态发送给所述控制器，所述控制器控制第一电机1和第二电机4的转动方向和转动速度。
需要说明的是，图1中的6为ROV的外壳，7为ROV电路板，上面集成有控制器和第一电机驱动电路和第二电机驱动电路。
由上述技术方案可知，本发明提供的这种ROV调平辅助装置，在ROV本体处于俯仰状态和横滚状态时，姿态传感器检测ROV当前的运动状态发送给控制器，控制器控制第一电机的转动方向和转动速度，第一电机带动丝杆滑块在水平丝杆上移动，从而改变ROV轴线方向上的重力分布，直至实现ROV在轴线方向上的调平；同时，控制器控制第二电机的转动方向和转动速度，第二电机带动配重摆锤绕ROV本体的中心轴旋转，从而改变ROV在轴线垂直方向上的重力分布，直至实现ROV在轴线垂直方向上的调平。相比现有技术，由传统的调平实验改为了姿态自调整，简化了调平的过程，减少了人工参与ROV调平的过程。
另外，通过调整配重滑块和配重摆锤，可以实时地使ROV保持一定姿态的运动，节省动力(如横滚状态可以实现快速转弯，俯仰状态实现快速上升下降)。
再者，配重滑块和配重摆锤都是可拆卸的，针对不同的应用场景，只需要更换配重滑块和配重摆锤即可，兼容性强，适用范围广，便于推广实施。
优选地，所述控制器、姿态传感器8、第一电机驱动电路和第二电机驱动电路设置在所述支撑架的上表面上，所述水平导轨3、第一电机1和第二电机4固定在所述支撑架的下表面上。
可以理解的是，这样设置的好处是，可以防止第一电机和第二电机工作时带来的震动及电磁干扰，影响控制器及第一电机驱动电路和第二电机驱动电路正常工作。
优选地，所述配重摆锤5绕ROV本体的中心轴在(-180°，180°)范围内旋转。
优选地，所述第一电机1为直线步进电机，所述第二电机4为旋转电机。
优选地，所述配重滑块2和配重摆锤5由金属材料制成。
优选地，所述配重滑块2和配重摆锤5由黄铜制成。
另外，本发明还提出了一种ROV，包括ROV本体及上述的ROV调平辅助装置。
优选地，所述支撑架设置在ROV本体的尾部内，在未安装所述ROV调平辅助装置之前，所述尾部的重量低于所述ROV本体总重量的二分之一。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

Claims (10)

1.一种ROV调平辅助装置，其特征在于，包括设置在ROV本体内的支撑架上的控制器、姿态传感器、水平导轨、水平丝杆、丝杆滑块、第一电机驱动电路及第一电机，其中，
所述水平导轨与所述ROV本体同轴；所述水平丝杆设置在所述水平导轨内，所述丝杆滑块设置在所述水平丝杆上；所述第一电机的输入端通过所述第一电机驱动电路与所述控制器连接，输出端与所述水平丝杆连接，以带动所述丝杆滑块在所述水平丝杆上移动；
所述姿态传感器与所述控制器连接；所述姿态传感器检测ROV当前的运动状态发送给所述控制器，所述控制器控制第一电机的转动方向和转动速度。
2.根据权利要求1所述的ROV调平辅助装置，其特征在于，还包括配重滑块，所述配重滑块通过螺钉固定在所述丝杆滑块上。
3.根据权利要求1所述的ROV调平辅助装置，其特征在于，还包括配重摆锤及设置在所述支撑架上的第二电机驱动电路和第二电机，其中，
所述第二电机的输入端通过所述第二电机驱动电路与所述控制器连接，输出端与所述配重摆锤连接，以带动所述配重摆锤绕ROV本体的中心轴旋转；
所述姿态传感器检测ROV当前运动状态发送给所述控制器，所述控制器控制第一电机和第二电机的转动方向和转动速度。
4.根据权利要求3所述的ROV调平辅助装置，其特征在于，所述控制器、姿态传感器、第一电机驱动电路和第二电机驱动电路设置在所述支撑架的上表面上，所述水平导轨、第一电机和第二电机固定在所述支撑架的下表面上。
5.根据权利要求3所述的ROV调平辅助装置，其特征在于，所述配重摆锤绕ROV本体的中心轴在(-180°，180°)范围内旋转。
6.根据权利要求3所述的ROV调平辅助装置，其特征在于，所述第一电机为直线步进电机，所述第二电机为旋转电机。
7.根据权利要求3所述的ROV调平辅助装置，其特征在于，所述配重滑块和配重摆锤由金属材料制成。
8.根据权利要求6所述的ROV调平辅助装置，其特征在于，所述配重滑块和配重摆锤由黄铜制成。
9.一种ROV，其特征在于，包括ROV本体及权利要求1～8任一项所述的ROV调平辅助装置。
10.根据权利要求9所述的ROV，其特征在于，所述支撑架设置在ROV本体的尾部内，在未安装所述ROV调平辅助装置之前，所述尾部的重量低于所述ROV本体总重量的二分之一。
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