CN111361702A - 基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统及其使用方法，系统包含水下ROV本体单元、电控舱、推进器、云台、脐带缆、姿态与测距系统、基本传感器、空化清洗设备和滚轮模块，以及甲板控制单元；甲板控制单元通过脐带缆与水下ROV本体单元相连接；水下ROV本体单元设有主结构框架和浮力材料，还设有备用的扩展接口；电控舱安装在主结构框架内部，推进器、云台、姿态与测距系统、基本传感器、空化清洗设备和滚轮模块分别安装在水下ROV本体单元上；主结构框架内部设有搭载清洗盘平台；推进器包含4台垂直面推进器和2台水平面推进器。本发明可以用于船底表面附着物清洗，无需上坞，节省人工成本，且环保高效。

Description

基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于清洗的水下机器人系统及其使用方法，具体地，涉及一种基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统及其使用方法。

背景技术

目前随着国家海洋“海洋强国”战略的提出，各种海洋装备异军突起，并迅速推广应用，其中水下遥控机机器人(Remote Operated Vehicle，以下简称ROV)作为不可或缺的一员，在各种工程应用中起到了不可替代的作用。ROV根据作业水深和功能可以分为轻型观察级、轻型作业级、中型作业级以及重型作业级。轻型观察级和轻型作业级ROV，重量在10Kg～30Kg左右，这两个类型机器人主要工作在0m～300m的水环境下，其主要用于内陆的江、河、湖泊堪察测绘，水电站、码头坝体检测，大型桥梁桥墩检测以及城市排污管道检测等等。

但是在现有的多种水下机器人中，还没有一种能够有效用于船底、码头等水下结构物表面附着物清洗的潜水器。目前国内基本没有成熟的用于清扫的水下机器人，现有国内水下观察级机器人多采用开架式结构，组装较为繁琐，部件多，因此存在不够灵活、使用不便、工作效率不高等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于船体水下结构物表面附着清刷的水下机器人系统及其使用方法，能够解决现有的问题，该系统可以用于船底表面附着物清洗，无需上坞，节省人工成本，且环保高效。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的系统包含水下ROV本体单元、电控舱、推进器、云台、脐带缆、姿态与测距系统、基本传感器、空化清洗设备和滚轮模块，以及甲板控制单元；所述的甲板控制单元设在母船甲板上，通过脐带缆与水下ROV本体单元相连接；所述的水下ROV本体单元设有主结构框架和浮力材料，还设有若干备用的扩展接口；所述的电控舱安装在水下ROV本体单元的主结构框架内部，推进器、云台、姿态与测距系统、基本传感器、空化清洗设备和滚轮模块分别安装在水下ROV本体单元上，推进器、云台、姿态与测距系统、基本传感器分别与电控舱连接；主结构框架内部的中间位置设有搭载清洗盘平台，用于安装空化清洗设备；所述的推进器包含4台垂直面推进器和2台水平面推进器；所述的姿态与测距系统包含电子罗盘和水下超声测距传感器；云台上搭载设有光学摄像头的水下摄像机和LED灯；基本传感器包含深度传感器，以及绝缘和漏水传感器。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的主结构框架为合金管焊接而成的双层扁平金属框架，框架上层设有承重板，承重板的上表面固定有一层浮力材料；沿框架纵轴在框架内部的一端设有电控舱固定板，另一端设有云台固定板；云台固定板上安装有云台支架，构成云台；电控舱固定板上安装有电控舱；框架内部设有四个垂直面推进器，分别位于搭载清洗盘平台四周的框架四角处；框架内部还设有两个水平面推进器，其位于框架内部设有电控舱一端并分别设置在电控舱的两侧；滚轮模块包含设置在框架下层底部的四个轮子，其分别位于框架的四角处。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的主结构框架，在其内部的四周分别设有垂直面推进器固定板，四个垂直面推进器固定板上分别固定有一个垂直面推进器；在主结构框架内部设有电控舱的一端且位于电控舱两侧分别设有水平面推进器固定板，两个水平面推进器固定板上分别固定有一个水平面推进器。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的主结构框架上，2台水平面推进器呈10°矢量布置，4台垂直面推进器呈45°布置，推力方向与主结构框架的纵轴的夹角为45°，6台推进器每台最大输入功率为1.0kw，最大输出转速1650rpm，系泊情况下每台产生17kgf的前进推力和10kgf的后退推力，最大推力为48kgf。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的搭载清洗盘平台包含空化清洗盘、清洗盘安装支架，以及高压软管的走线部件；清洗盘安装支架包含设置在主结构框架内部位于承重板下方中间位置的转接板，转接板下方固定空化清洗盘，转接板上方设有吊点。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的转接板是用于转接清洗设备的环形平板，转接板下方固定空化清洗设备的空化清洗盘；转接板上方设有环形平板状的吊点位置加强板，吊点位置加强板在其上下两侧分别与承重板和转接板固定，吊点的底部与吊点位置加强板固定，吊点的顶部伸出承重板和浮力材料之上。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的高压软管的走线部件处固定有零浮力高压软管，零浮力高压软管从ROV顶部出线并与连接ROV的零浮力脐带缆捆扎在一起，构成混合缆，其向上的一端延伸至母船甲板位置，与甲板控制单元连接；混合缆向下的一端通过卡芙拉编织网套固定到ROV的吊点处。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的浮力材料为水平设置的厚板状，通过浮材垫片与承重板固定，浮力材料的厚度小于两层框架之间的距离；所述的承重板为水平设置的平板状的尼龙撑板，承重板和浮力材料上分别对应地设有5个圆形开孔，其分别位于吊点和四个垂直面推进器上方的对应位置。

上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其中，所述的水下超声测距传感器包含分别安装在水下ROV本体单元的船艏部和底部的两套水下超声测距传感器；船艏部设置的测距传感器用于ROV移动到船体附近的相对距离识别；底部设置的测距传感器用于ROV携带清洗盘有效作业距离的识别与定距。

本发明还提供了一种上述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的使用方法，其中，所述的方法包含：S1、将安装连接完毕的水下ROV本体单元放入水下；S2、甲板控制单元通过电控舱控制水下ROV本体单元定向游至待清洗的船体附近；S3、水下ROV本体单元的船艏部设置的水下超声测距传感器进行超声测距，信号通过电控舱传回甲板控制单元，判断是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S2，已达到则进行S4；S4、通过电控舱控制推进器，操作水下ROV本体单元实现横滚90°并保持；S5、控制垂直面推进器实现水下ROV本体单元侧移；S6、水下ROV本体单元的底部设置的水下超声测距传感器进行超声测距，是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S5，已达到则进行S7；S7、开动空化清洗设备；S8、控制水平面推进器，实现水下ROV本体单元沿船体爬行，进行清洗作业。

本发明提供的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统及其使用方法具有以下优点：

本发明提供的水下机器人系统是一款适用于船体水下结构物表面附着清刷的水下机器人系统，包括一种用于船底、码头等水下结构物表面附着物清洗的潜水器，其采用扁平流线型设计，可实现前进、后退、转向、升沉、俯仰，横滚运动，可以通过空化射流技术实现水下结构物表面附着物清洗。

该系统可以用于船底表面附着物清洗，无需上坞，节省人工成本，且环保高效。

附图说明

图1为本发明的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的结构框图。

图2为本发明的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的水下ROV本体单元的主结构框架和浮力材料外部示意图。

图3为本发明的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的水下ROV本体单元分解示意图。

图4为本发明的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的使用方法流程示意图。

图5为本发明的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的脐带缆和高压软管示意图。

其中：1、主结构框架；2、承重板；3、浮力材料；4、电控舱；5、转接板；6、吊点；7、轮子；8、电控舱固定板；9、云台固定板；10、云台支架；11、垂直面推进器；12、水平面推进器；13、垂直面推进器固定板；14、水平面推进器固定板；15、浮材垫片；16、吊点位置加强板；17、清洗盘；18、水下ROV本体单元；19、云台；20、脐带缆；21、姿态与测距系统；22、基本传感器；23、空化清洗设备；24、滚轮模块；25、甲板控制单元；26、扩展接口；27、电子罗盘；28、超声测距传感器；29、水下摄像机；30、LED灯；31、深度传感器；32、绝缘和漏水传感器；33、高压软管；34、推进器；35、显控单元；36、控制盒；37、电源管理系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

如图1所示，本发明提供的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，包含水下ROV本体单元18、电控舱4、推进器34、云台19、脐带缆20、姿态与测距系统21、基本传感器22、空化清洗设备23和滚轮模块24，以及甲板控制单元25；甲板控制单元25设在母船甲板上，通过脐带缆20与水下ROV本体单元18相连接；水下ROV本体单元18设有主结构框架1和浮力材料3，还设有若干备用的扩展接口26；电控舱4安装在水下ROV本体单元18的主结构框架1内部，推进器34、云台19、姿态与测距系统21、基本传感器22、空化清洗设备23和滚轮模块24分别安装在水下ROV本体单元18上，推进器34、云台19、姿态与测距系统21、基本传感器22分别与电控舱4连接；主结构框架1内部的中间位置设有搭载清洗盘平台，用于安装空化清洗设备23；推进器34包含4台垂直面推进器11和2台水平面推进器12；姿态与测距系统21包含电子罗盘27和水下超声测距传感器28；云台19上搭载设有光学摄像头的水下摄像机29和水下LED灯30；基本传感器22包含深度传感器31，以及绝缘和漏水传感器32。

如图2～3所示，主结构框架1为合金管焊接而成的双层扁平金属框架，框架上层设有承重板2，承重板2的上表面固定有一层浮力材料3；沿框架纵轴在框架内部的一端设有电控舱固定板8，另一端设有云台固定板9；云台固定板9上安装有云台支架10，构成云台19；电控舱固定板8上安装有电控舱4；框架内部设有四个垂直面推进器11，分别位于搭载清洗盘平台四周的框架四角处；框架内部还设有两个水平面推进器12，其位于框架内部设有电控舱4一端并分别设置在电控舱4的两侧；滚轮模块24包含设置在框架下层底部的四个轮子7，其分别位于框架的四角处。

主结构框架1内部的四周分别设有垂直面推进器固定板13，四个垂直面推进器固定板13上分别固定有一个垂直面推进器11；在主结构框架1内部设有电控舱4的一端且位于电控舱4两侧分别设有水平面推进器固定板14，两个水平面推进器固定板14上分别固定有一个水平面推进器12。

主结构框架1上的2台水平面推进器12呈10°矢量布置，4台垂直面推进器11呈45°布置，推力方向与主结构框架1的纵轴的夹角为45°，6台推进器34每台最大输入功率为1.0kw，最大输出转速1650rpm，系泊情况下每台产生17kgf的前进推力和10kgf的后退推力，最大推力为48kgf。

搭载清洗盘平台包含空化清洗盘17、清洗盘安装支架，以及高压软管33的走线部件；清洗盘安装支架包含设置在主结构框架1内部位于承重板2下方中间位置的转接板5，转接板5下方固定空化清洗盘17，转接板5上方设有吊点6。

转接板5是用于转接清洗设备的环形平板，转接板5下方固定空化清洗设备23的空化清洗盘17；转接板5上方设有环形平板状的吊点位置加强板16，吊点位置加强板16在其上下两侧分别与承重板2和转接板5固定，吊点6的底部与吊点位置加强板16固定，吊点6的顶部伸出承重板2和浮力材料3之上。

高压软管33的走线部件处固定有零浮力高压软管33，零浮力高压软管33从ROV顶部出线并与连接ROV的零浮力脐带缆20捆扎在一起，构成混合缆，其向上的一端延伸至母船甲板位置，与甲板控制单元25连接；混合缆向下的一端通过卡芙拉编织网套固定到ROV的吊点6处。

浮力材料3为水平设置的厚板状，通过浮材垫片15与承重板2固定，浮力材料3的厚度小于两层框架之间的距离；承重板2为水平设置的平板状的尼龙撑板，承重板2和浮力材料3上分别对应地设有5个圆形开孔，其分别位于吊点6和四个垂直面推进器11上方的对应位置。

水下超声测距传感器28包含分别安装在水下ROV本体单元18的船艏部和底部的两套水下超声测距传感器28；船艏部设置的测距传感器用于ROV移动到船体附近的相对距离识别；底部设置的测距传感器用于ROV携带清洗盘17有效作业距离的识别与定距。

本发明还提供了该基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的使用方法，包含：S1、将安装连接完毕的水下ROV本体单元18放入水下；S2、甲板控制单元25通过电控舱4控制水下ROV本体单元18定向游至待清洗的船体附近；S3、水下ROV本体单元18的船艏部设置的水下超声测距传感器28进行超声测距，信号通过电控舱4传回甲板控制单元25，判断是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S2，已达到则进行S4；S4、通过电控舱4控制推进器34，操作水下ROV本体单元18实现横滚90°并保持；S5、控制垂直面推进器11实现水下ROV本体单元18侧移；S6、水下ROV本体单元18的底部设置的水下超声测距传感器28进行超声测距，是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S5，已达到则进行S7；S7、开动空化清洗设备23；S8、控制水平面推进器12，实现水下ROV本体单元18沿船体爬行，进行清洗作业。参见图4所示。

下面结合实施例对本发明提供的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统及其使用方法做更进一步描述。

实施例1

一种基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，即智能刷船水下机器人ROV系统，包含水下ROV本体单元18、电控舱4、推进器34、云台19(搭载光学摄像头和LED灯)、脐带缆20、姿态与测距系统21、基本传感器22、空化清洗设备23和滚轮模块24，以及甲板控制单元25等。

甲板控制单元25设在母船甲板上，通过脐带缆20与水下ROV本体单元18相连接。

水下ROV本体单元18设有主结构框架1和浮力材料3，还设有若干备用的扩展接口26。电控舱4安装在水下ROV本体单元18的主结构框架1内部，推进器34、云台19、姿态与测距系统21、基本传感器22、空化清洗设备23和滚轮模块24分别安装在水下ROV本体单元18上，推进器34、云台19、姿态与测距系统21、基本传感器22分别与电控舱4连接。

甲板控制单元25和电控舱4中均设有微处理器，甲板控制单元25上还分别连接显控单元35、控制盒36，以及电源管理系统37；显控单元35设有显示器，其控制采用多菜单图形用户界面，使其用户能够设置和存储个性化的配置参数；

主结构框架1内部的中间位置设有搭载清洗盘平台，用于安装空化清洗设备23。推进器34包含4台垂直面推进器11和2台水平面推进器12；云台19上搭载设有光学摄像头的水下摄像机29和水下LED灯30；基本传感器22包含深度传感器31，以及绝缘和漏水传感器32。

姿态与测距系统21包含电子罗盘27和水下超声测距传感器28。水下超声测距传感器28包含分别安装在水下ROV本体单元18的船艏部和底部的两套水下超声测距传感器28，用于定距控制；船艏部设置的测距传感器用于ROV移动到船体附近的相对距离识别；底部设置的测距传感器用于ROV携带清洗盘17有效作业距离的识别与定距，使清洗盘17具有最佳清污作业效果。

主结构框架1为合金管焊接而成的双层扁平金属框架。优选地，该框架是采用铝合金薄壁管弯折焊接而成的一体式双层框架，上层框架和下层框架是形状大小相同的多边形框；两层框架之间设有若干垂直于上层框架和下层框架的竖杆，构成围栏。主结构框架1的多边形框分别对称地设有两条长边和两条短边，每条长边和相邻的短边之间还设有斜边，边与边的连接处设有圆角；斜边的长度小于短边；两层框架之间竖杆的长度也小于短边。在上层框架和下层框架的长边之间的中部设有两根竖杆，两根竖杆之间还设有一根与框架的长边平行的横杆，用于加固框架。铝合金薄壁管优选地采用6061铝合金。

框架上层安装承重板2，承重板2的上表面固定有一层浮力材料3。承重板2和浮力材料3的边缘形状和大小与框架的多边形框相适配。浮力材料3为水平设置的厚板状，通过螺栓和浮材垫片15与承重板2固定，浮力材料3的厚度小于两层框架之间的距离。承重板2为水平设置的平板状的尼龙撑板，四周通过螺丝与框架固定，承重板2和浮力材料3上对应地设有若干圆形开孔。承重板2优选地采用尼龙材质。

优选地，承重板2和浮力材料3上分别设有5个圆形开孔，分别位于吊点6和四个垂直面推进器11上方的对应位置，用于使吊点6和垂直面推进器11部分露出。

搭载清洗盘平台包含空化清洗盘17、清洗盘安装支架，以及高压软管33的走线部件；清洗盘安装支架包含设置在主结构框架1内部位于承重板2下方中间位置的转接板5。转接板5是用于转接清洗设备的环形平板，转接板5下方固定空化清洗设备23的空化清洗盘17，该转接板5用于搭载空化射流清洗装备进行船体水下清洁。空化清洗设备23整体嵌入ROV体内，可以独立拆卸和更换。

转接板5上方设有吊点6，还设有环形平板状的吊点位置加强板16，吊点位置加强板16在其上下两侧分别与承重板2和转接板5固定。吊点6采用两个拱形金属弯杆垂直交叉构成，吊点6的底部与吊点位置加强板16固定，吊点6的顶部从中间的圆形开孔处伸出承重板2和浮力材料3之上。吊点6优选地采用不锈钢材质。

高压软管33的走线部件处固定有零浮力高压软管33，零浮力高压软管33从ROV顶部出线并与连接ROV的零浮力脐带缆20捆扎在一起，构成电液组合零浮力缆即混合缆，其向上的一端延伸至母船甲板位置，与甲板控制单元25连接；混合缆向下的一端即其末端通过卡芙拉编织网套固定到ROV的吊点6处，保证电液组合零浮力缆的末端连接处不受缆在水中的阻力影响而脱开。参见图5所示。

沿框架纵轴在框架内部的一端设有电控舱固定板8，另一端设有云台固定板9；云台固定板9上安装有用于固定摄像传感设备等的云台支架10，构成云台19；电控舱固定板8上安装有用于控制ROV的电控舱4。电控舱4为空心圆柱形，两侧的端面分别设有推进器端壳盖和电缆线端壳盖。优选地，电控舱固定板8为截面呈“冂”字形的三折板状，其与顶部的承重板2固定，电控舱4固定在电控舱固定板8的下方。云台固定板9为竖直设置的平板状，其侧面与框架上层固定，顶部与承重板2固定，底部与云台支架10固定。

框架内部设有四个垂直面推进器11，分别位于搭载清洗盘平台上方四周的框架四角处；框架内部还设有两个水平面推进器12，其位于框架内部设有电控舱4一端并分别设置在电控舱4的两侧。

优选地，主结构框架1内部的四周分别设有垂直面推进器固定板13，四个垂直面推进器固定板13上分别固定有一个垂直面推进器11。垂直面推进器固定板13与顶部的承重板2固定，垂直面推进器11与其外侧的框架固定。主结构框架1内部在设有电控舱4的一端且位于电控舱4两侧还分别设有水平面推进器固定板14，两个水平面推进器固定板14上分别固定有一个水平面推进器12。水平面推进器固定板14与顶部的承重板2固定，水平面推进器12与其外侧的框架固定。

ROV共布置6台推进器34，其中2台水平面推进器12呈10°矢量布置，4台垂直面推进器11呈45°布置，6台推进器34每台最大输入功率为1.0kw，最大输出转速1650rpm，系泊情况下每台可产生17kgf的前进推力和10kgf的后退推力，推力方向与主结构框架1的纵轴的夹角为45°，最大推力约为48kgf。水平面推进器12采用大推力水平面推进器，垂直面推进器11采用高性能直流无刷推进器。

滚轮模块24包含设置在框架下层底部的四个轮子7，其分别位于框架的四角处。

本实施例还提供了一种该基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的使用方法，包含：

S1、将安装连接完毕的水下ROV本体单元18放入水下。

S2、甲板控制单元25通过电控舱4控制水下ROV本体单元18定向游至待清洗的船体附近。

S3、水下ROV本体单元18的船艏部设置的水下超声测距传感器28进行超声测距，信号通过电控舱4传回甲板控制单元25，判断是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S2，已达到则进行S4。

S4、通过电控舱4控制推进器34，操作水下ROV本体单元18实现横滚90°并保持。

S5、控制垂直面推进器11实现水下ROV本体单元18侧移。

S6、水下ROV本体单元18的底部设置的水下超声测距传感器28进行超声测距，是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S5，已达到则进行S7。

S7、开动空化清洗设备23。

S8、控制水平面推进器12，实现水下ROV本体单元18沿船体爬行，进行清洗作业。

本发明提供基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统及其使用方法，该系统中的船体清刷机器人采用扁平型、封闭式结构设计。使用4个高性能直流无刷推进器，使ROV在靠近船体时横滚运动，改变姿态，贴近船体；2个大推力水平面推进器，保障ROV水平方向运动。系统预留多个备用接口，方便搭载扩展设备。和同类其他产品相比，有更高的整体性能和多样化的适应能力。ROV的推进及控制系统采用网络分布式结构，使用简单、方便，并拥有多个微处理器，可提供冗余的扩展能力。系统控制采用多菜单图形用户界面，使系统的投放、图像数据显示及回收等操作变得直观、方便，同时也使用户能够设置和存储个性化的配置参数。该系统可以用于船底表面附着物清洗，无需上坞，节省人工成本，且环保高效。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的系统包含水下ROV本体单元、电控舱、推进器、云台、脐带缆、姿态与测距系统、基本传感器、空化清洗设备和滚轮模块，以及甲板控制单元；

所述的甲板控制单元设在母船甲板上，通过脐带缆与水下ROV本体单元相连接；

所述的水下ROV本体单元设有主结构框架和浮力材料，还设有若干备用的扩展接口；

所述的电控舱安装在水下ROV本体单元的主结构框架内部，推进器、云台、姿态与测距系统、基本传感器、空化清洗设备和滚轮模块分别安装在水下ROV本体单元上，推进器、云台、姿态与测距系统、基本传感器分别与电控舱连接；主结构框架内部的中间位置设有搭载清洗盘平台，用于安装空化清洗设备；

所述的推进器包含4台垂直面推进器和2台水平面推进器；所述的姿态与测距系统包含电子罗盘和水下超声测距传感器；云台上搭载设有光学摄像头的水下摄像机和LED灯；基本传感器包含深度传感器，以及绝缘和漏水传感器。

2.如权利要求1所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的主结构框架为合金管焊接而成的双层扁平金属框架，框架上层设有承重板，承重板的上表面固定有一层浮力材料；沿框架纵轴在框架内部的一端设有电控舱固定板，另一端设有云台固定板；云台固定板上安装有云台支架，构成云台；电控舱固定板上安装有电控舱；框架内部设有四个垂直面推进器，分别位于搭载清洗盘平台四周的框架四角处；框架内部还设有两个水平面推进器，其位于框架内部设有电控舱一端并分别设置在电控舱的两侧；滚轮模块包含设置在框架下层底部的四个轮子，其分别位于框架的四角处。

3.如权利要求2所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的主结构框架，在其内部的四周分别设有垂直面推进器固定板，四个垂直面推进器固定板上分别固定有一个垂直面推进器；在主结构框架内部设有电控舱的一端且位于电控舱两侧分别设有水平面推进器固定板，两个水平面推进器固定板上分别固定有一个水平面推进器。

4.如权利要求3所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的主结构框架上，2台水平面推进器呈10°矢量布置，4台垂直面推进器呈45°布置，推力方向与主结构框架的纵轴的夹角为45°，6台推进器每台最大输入功率为1.0kw，最大输出转速1650rpm，系泊情况下每台产生17kgf的前进推力和10kgf的后退推力，最大推力为48kgf。

5.如权利要求2所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的搭载清洗盘平台包含空化清洗盘、清洗盘安装支架，以及高压软管的走线部件；清洗盘安装支架包含设置在主结构框架内部位于承重板下方中间位置的转接板，转接板下方固定空化清洗盘，转接板上方设有吊点。

6.如权利要求5所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的转接板是用于转接清洗设备的环形平板，转接板下方固定空化清洗设备的空化清洗盘；转接板上方设有环形平板状的吊点位置加强板，吊点位置加强板在其上下两侧分别与承重板和转接板固定，吊点的底部与吊点位置加强板固定，吊点的顶部伸出承重板和浮力材料之上。

7.如权利要求6所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的高压软管的走线部件处固定有零浮力高压软管，零浮力高压软管从ROV顶部出线并与连接ROV的零浮力脐带缆捆扎在一起，构成混合缆，其向上的一端延伸至母船甲板位置，与甲板控制单元连接；混合缆向下的一端通过卡芙拉编织网套固定到ROV的吊点处。

8.如权利要求2所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的浮力材料为水平设置的厚板状，通过浮材垫片与承重板固定，浮力材料的厚度小于两层框架之间的距离；所述的承重板为水平设置的平板状的尼龙撑板，承重板和浮力材料上分别对应地设有5个圆形开孔，其分别位于吊点和四个垂直面推进器上方的对应位置。

9.如权利要求1所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统，其特征在于，所述的水下超声测距传感器包含分别安装在水下ROV本体单元的船艏部和底部的两套水下超声测距传感器；船艏部设置的测距传感器用于ROV移动到船体附近的相对距离识别；底部设置的测距传感器用于ROV携带清洗盘有效作业距离的识别与定距。

10.一种如权利要求1～9中任意一项所述的基于空化射流技术的船底清洗潜水器系统的使用方法，其特征在于，所述的方法包含：

S1、将安装连接完毕的水下ROV本体单元放入水下；

S2、甲板控制单元通过电控舱控制水下ROV本体单元定向游至待清洗的船体附近；

S3、水下ROV本体单元的船艏部设置的水下超声测距传感器进行超声测距，信号通过电控舱传回甲板控制单元，判断是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S2，已达到则进行S4；

S4、通过电控舱控制推进器，操作水下ROV本体单元实现横滚90°并保持；

S5、控制垂直面推进器实现水下ROV本体单元侧移；

S6、水下ROV本体单元的底部设置的水下超声测距传感器进行超声测距，是否达到船体的设定量程距离；未达到则重复S5，已达到则进行S7；

S7、开动空化清洗设备；

S8、控制水平面推进器，实现水下ROV本体单元沿船体爬行，进行清洗作业。

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