CN110116792B - 一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，包括多个传感器，还包括工作载体、两个推进器、深海电池箱、控制器，所述的工作载体外侧设有可容纳传感器的凹槽，所述工作载体中心处设有可容铠装缆穿过的通孔，所述工作载体设有两个关于中心对称并贯穿工作载体的推进孔，所述的两个推进器分别设于两个推进孔中，所述工作载体为浮体材料，所述的深海爬缆机器人整体为水下零浮力，所述推进器推力大于传感器在水中产生的负浮力。本发明结构合理，容易操控，能够自主在深海缆上往复运动，可自动有效连续收集不同深度水体温度，盐度等参数。

Description

一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人
技术领域
本发明涉及海洋探测设备技术领域，尤其是涉及一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人。
背景技术
随着对海洋资源的深入调查，研究所对深海水体的温度，盐度等参数的采集对帮助认识海洋有很大的帮助，但是现阶段对水体参数的采集大多是在设备上搭载传感器，或者是在深海万米缆上绑上传感器，在固定的位置进行水体参数采集。若是相对某一深度区间的水体进行参数采集，这需要在深海缆上每隔一段距离绑一个传感器对水体进行采集。但是以上方式存在多种弊端：1、要使用多套传感器；2、水体参数采集是间断的，难以做到连续的；3、安装较为复杂。
发明内容
本发明是为了解决有效连续收集不同深度水体温度，盐度等参数的问题，提出了一种结构合理，容易操控，能够自主在深海缆上往复运动，可自动有效连续收集不同深度水体温度，盐度等参数的用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，包括多个传感器，还包括工作载体、两个推进器、深海电池箱、控制器，所述的工作载体外侧设有可容纳传感器的凹槽，所述工作载体中心处设有可容铠装缆穿过的通孔，所述工作载体设有两个关于中心对称并贯穿工作载体的推进孔，所述的两个推进器分别设于两个推进孔中，所述工作载体为浮体材料，所述的深海爬缆机器人整体为水下零浮力，所述推进器推力大于传感器在水中产生的负浮力。本方案深海电池箱内设有电池组，推进器、电池组均与控制器连通。
作为优选，所述的工作载体包括两个可固定在一起的半圆柱体分体，所述的两个分体上分别设有一个推进器，所述两个分体其中一个分体设有深海电池箱、另一个分体设有控制器。
作为优选，所述的工作载体凹槽处设有可固定传感器的抱箍。
作为优选，所述的推进器空气中自重小于1Kg，工作电压12V，最大功率为75W，可以提供0.6Kg正向推力。
作为优选，所述的工作载体上设有水深压力传感器。水深传感器与控制器连通。
作为优选，所述的工作载体两个分体外侧分别设有一个把手。本方案设置把手，可方便使用人员握持圆柱形的工作载体。
本方案深海爬缆机是一种用于搭载自容式传感器或其它小部件，在海里能够在垂直或接近垂直方向顺着缆爬行的一种装置，属于一种小型的智能运输装置。该装置空气中重量小于15Kg，水下净重量基本调整为1Kg，形状为直径和长度约0.5m的圆柱体，最大作业水深6Km；推进器工作时间可以根据需求来设置，能够多次往返采集水体参数。
本方案当深海作业装备与船载铠装缆吊挂好后，爬缆机器人通过中分卡口的方式轻松怀抱铠装缆，由于爬缆机器人与铠装缆并非固定，一起入水至指定上限深度(如水面以下2Km)后，装备继续按绞车放缆速度下潜，爬缆机器人则开始按自己的缓慢速度，自由下潜至指定下限深度(如水面以下3Km)。当作业装备到海底后(如水面以下4Km)，开始计划的拖曳观测或取样任务，爬缆机器人早已在水下2Km到3Km之间进行上下数据扫描；该机器人整体呈负浮力，爬缆机器人经过浮体材料调节后，静止状态在不挂载目标传感器的前提下，整机表现为水下零浮力；当挂载上目标传感器后，整机表现为较小的负浮力(初步设计约为-0.5Kg)，可令爬缆机器人自由下沉，当挂载的传感器重量较大时，可通过增加浮体材料调整浮力；当需要上浮时，推进器工作，将爬缆机器人上浮。为获得恒定的速度，控制器将判断水深压力传感器的变化数据，合理调节推进器输出功率与推动方向。即在上浮或下浮的过程中，始终保持爬缆机器人的移动速度是恒值。
因此，本发明具有如下有益效果：结构合理，容易操控，能够自主在深海缆上往复运动，可自动有效连续收集不同深度水体温度，盐度等参数。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明工作载体的端面结构示意图。
图中：1、工作载体 2、推进器 3、深海电池箱 4、控制器 5、凹槽 6、通孔 7、推进孔8、抱箍 9、水深压力传感器 10、把手。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1、图2所示，一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，包括多个传感器，还包括工作载体1、两个推进器2、深海电池箱3、控制器4，工作载体1外侧设有可容纳传感器的凹槽5，工作载体1中心处设有可容铠装缆穿过的通孔6，工作载体1设有两个关于中心对称并贯穿工作载体1的推进孔7，两个推进器2分别设于两个推进孔7中，工作载体1为浮体材料，深海爬缆机器人整体为水下零浮力，推进器2推力大于传感器在水中产生的负浮力；
工作载体1包括两个可固定在一起的半圆柱体分体，两个分体上分别设有一个推进器2，两个分体其中一个分体设有深海电池箱3、另一个分体设有控制器4；
工作载体1凹槽5处设有可固定传感器的抱箍8；
推进器2空气中自重小于1Kg，工作电压12V，最大功率为75W，可以提供0.6Kg正向推力；
工作载体1上设有水深压力传感器9；
工作载体1两个分体外侧分别设有一个把手10。
具体实施过程是，本方案当深海作业装备与船载铠装缆吊挂好后，爬缆机器人工作载体1通过中分通孔6的方式轻松怀抱铠装缆，由于爬缆机器人与铠装缆并非固定，一起入水至指定上限深度(如水面以下2Km)后，装备继续按绞车放缆速度下潜，爬缆机器人则开始按自己的缓慢速度，自由下潜至指定下限深度(如水面以下3Km)，在此期间，爬缆机器人上的传感器可在水下2Km到3Km之间进行水体各参数的收集；
当需要上浮时，推进器2工作，将爬缆机器人上浮；为获得恒定的速度，控制器4判断水深压力传感器9的变化数据，合理调节推进器2输出功率与推动方向，始终保持爬缆机器人的移动速度是恒值。

Claims (6)

1.一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，包括多个传感器，其特征在于，还包括工作载体、两个推进器、深海电池箱、控制器，所述的工作载体外侧设有可容纳传感器的凹槽，所述工作载体中心处设有可容铠装缆穿过的通孔，所述工作载体设有两个关于中心对称并贯穿工作载体的推进孔，所述的两个推进器分别设于两个推进孔中，所述工作载体为浮体材料，所述的深海爬缆机器人整体为水下零浮力，所述推进器推力大于传感器在水中产生的负浮力；
当深海作业装备与船载铠装缆吊挂好后，爬缆机器人通过中分卡口的方式轻松怀抱铠装缆，爬缆机器人与铠装缆并非固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，其特征是，所述的工作载体包括两个可固定在一起的半圆柱体分体，所述的两个分体上分别设有一个推进器，所述两个分体其中一个分体设有深海电池箱、另一个分体设有控制器。
3.根据权利要求1所述的一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，其特征是，所述的工作载体凹槽处设有可固定传感器的抱箍。
4.根据权利要求1所述的一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，其特征是，所述的推进器空气中自重小于1Kg，工作电压12V，最大功率为75W，可以提供0.6Kg正向推力。
5.根据权利要求1所述的一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，其特征是，所述的工作载体上设有水深压力传感器。
6.根据权利要求2所述的一种用于搭载自容式传感器的深海爬缆机器人，其特征是，所述的工作载体两个分体外侧分别设有一个把手。
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