CN111846145A - 具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备及方法。海洋装备包括海洋装备主体、自修复车及磁吸附式自航修复机器人，自修复车停放于海洋装备主体的甲板上，而磁吸附式自航修复机器人则停放于自修复车上；自修复车能够运载磁吸附式自航修复机器人至目标位点后释放所述的磁吸附式自航修复机器人；磁吸附式自航修复机器人能够通过自身的航行能力，移动至待修复区域，并对待修复区域的损伤进行识别和修复。由此可知，本发明能实现自身损伤的检测、修复，同时能够辅助其它海洋装备或者水下设施的损伤检测与修复。解决远洋装备返航维修困难、维修成本高、维修不及时等导致损伤扩大的难题。延长海洋工程装备的服役寿命，提高作业效率。

Description

具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备及方法

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，特别指长期服役于远海的海洋装备不返港自我修复装置及方法。

背景技术

长期服役于远洋的海洋工程船只、驳船、油气平台、水下建筑等海洋装备，受大风、巨浪、海上潮湿环境、海水侵蚀、礁石碰撞，自身事故等不利因素的影响难以避免会产生部分零件损坏、损毁、甚至结构性的破坏。由于海洋装备本体服役于远洋，零件补给困难，且结构性损坏难以自我修复，必须停工返港进行维修，花费大量的时间、经济成本。若装备受损严重失去自航能力，或者因维修不及时在返航过程中损伤进一步扩大，则会产生海洋装备本体直接沉没的巨大安全事故，造成不可估量的人员财产损失。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提出一种具有自修复及其它水下设施修复功能的海洋装备。它能实现自身损伤的检测、修复，同时能够辅助其它海洋装备或者水下设施的损伤检测与修复。解决远洋装备返航维修困难、维修成本高、维修不及时等导致损伤扩大的难题。延长海洋工程装备的服役寿命，提高作业效率。

为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：

一种具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，包括海洋装备主体、自修复车以及磁吸附式自航修复机器人，自修复车停放于海洋装备主体的甲板上，而磁吸附式自航修复机器人则停放于自修复车上；自修复车能够运载磁吸附式自航修复机器人至目标位点后释放所述的磁吸附式自航修复机器人；磁吸附式自航修复机器人能够通过自身的航行能力，移动至待修复区域，并对待修复区域的损伤进行识别和修复。

进一步地，海洋装备主体包含本体以及分别设置于本体上的主吊车、辅助吊车、甲板、零件制造舱室、直升机机平台以及能源接口；直升机机平台上停放有直升机；自修复车能够通过主吊车、辅助吊车或者直升机移至邻近目标位点处的能源接口位置处；自修复车与邻近位置处的能源接口接通后，运载磁吸附式自航修复机器人至目标位点后释放所述的磁吸附式自航修复机器人；零件制造舱室中安装有智能制造设备，能够智能制造待修复区域所需的待修复零件。

进一步地，所述的磁吸附式自航修复机器人包含框架、水下机床、履带传动机构、推进器；其中：

所述的框架，包括浮力块、支撑杆、底板；浮力块通过支撑杆支撑在底板上方，且浮力块下方的两侧，对称地配装两条所述的履带传动机构；

所述的履带传动机构，包括磁吸附式履带、履带驱动轮、驱动轮连接轴；驱动轮连接轴至少具有两根，每一根驱动轮连接轴的一端与浮力块，另一端则与设置于框架外侧的履带驱动轮连接；磁吸附式履带缠绕在各履带驱动轮外，磁吸附式履带通过履带驱动轮的转动，带动磁吸附式自航修复机器人移动；

所述的推进器，包括有四个，一一安装在浮力块的四个角部；

所述的水下机床，包括XYZ三轴驱动机构以及加工头；

XYZ三轴驱动机构安装在浮力块上，加工头与与XYZ三轴驱动机构的输出端连接，并能够伸出底板设置；在XYZ三轴驱动机构的动力驱动下，加工头能够对处于底板下方的待修复部位修复。

进一步地，所述履带驱动轮同轴设有推进器b；推进器b均可沿自身轴线旋转；各推进器b的配合能够实现磁吸附式自航修复机器人在水下姿态的调整。

进一步地，XYZ三轴驱动机构包括x轴、y轴、z轴以及连杆；x轴安装于浮力块的底部，连杆垂直安装在x轴上并可沿x轴移动，y轴安装于连杆上，与浮力块底部平行，z轴安装在y轴上，可沿y轴移动；加工头安装在z轴上，并可沿z轴移动。

进一步地，所述加工头包括探测加工头、增材制造加工头及减材制造加工头；各加工头能够择一与XYZ三轴驱动机构的动力输出端连接，复合线缆通过直插式密封连接对与加工头相连。

进一步地，探测加工头包含排水罩a、激光测距仪、双目摄像机、打标器、排水孔a；排水罩a安装在探测加工头的下方，排水罩a上设有排水孔a；双目摄像机安装在探测加工头的下方并位于排水罩a的内腔，且双目摄像机中间设有打标器；排水罩a上设有激光测距仪；

增材制造加工头包含同轴摄像机、排水罩b、排水孔b、反射镜、增材制造喷头；排水罩b设于增材制造加工头的下方，且排水罩b上设置有排水孔b；增材制造喷头安装在增材制造加工头的下方并设置于排水罩b内，同轴摄像机通过反射镜实时获取水下加工过程中的图像；

减材制造加工头包含铣刀伸缩轴、钻头伸缩轴、铣刀、钻头、球形摄像机、排水罩c、排水孔c；铣刀伸缩轴、钻头伸缩轴、球形摄像机634安装于减材制造加工头的下端，铣刀安装于铣刀伸缩轴的前端，钻头安装在钻头伸缩轴前端；通过移动铣刀伸缩轴和钻头伸缩轴，将铣刀和钻头均移动至加工区域执行加工动作；球形摄像头用于检测水下加工情况；排水罩c设于减材制造加工头的下方，且排水罩c上设置有排水孔c；铣刀伸缩轴、钻头伸缩轴、铣刀、钻头、球形摄像机均位于排水罩c内。

进一步地，所述的自修复车包括驾驶室、载货区、液压支撑装置、小型吊机、高能能量源、水冷机以及气源；其中：

所述的液压支撑装置，设置于自修复车的侧方，并能够向自修复车车身外侧伸展；

所述的载货区，位于驾驶室后方；并设置有机器人置放区；磁吸附式自航修复机器人安置在机器人置放区；

所述的小型吊机、高能能量源、水冷机以及气源分别安装在载货区；且高能能量源、水冷机、气源分别通过复合线缆与磁吸附式自航修复机器人连接；

所述的小型吊机，能够将置放于机器人置放区的磁吸附式自航修复机器人转移至自修复车车身以外的区域，同时，也能够将处于自修复车车身以外区域的磁吸附式自航修复机器人吊至机器人置放区；

所述的高能能量源，能够为磁吸附式自航修复机器人提供增材制造所需要的高能热源；

所述的水冷机，能够为高能能量源及磁吸附式自航修复机器人提供冷却液；

所述的气源，能够为磁吸附式自航修复机器人提供水下作业时所需的各种辅助气体。

本发明的另一技术目的是提供一种具有自修复海洋装备长期作业方法，基于上述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备而实现，在服役过程中，自修复车定期在甲板上巡航，释放磁吸附式自航修复机器人对海洋工程装备的零件及结构进行检查，查找产生损坏的区域以及零件；对损坏的区域采用增材制造和减材制造结合的方式进行修复；若发现无法修复的损伤零件，则将损伤零件类型记录，将损坏零件参数发送至零件制造舱室，零件制造舱室内的智能制造设备对损伤零件进行再制造，制造完成后替换损伤零件；对于需要修复的远离海洋装备的水下设施，自修复车通过自身的小型吊机将磁吸附式自航修复机器人释放至水面以下，磁吸附式自航修复机器人通过自身的推进器航行至水下目标修复区域，对损伤目标进行修复。

进一步地，当海洋装备主体的损伤区域为海洋装备主体舷上的待修复区域A时，自修复车通过自身动力行驶至待修复区域A上方的能源接口附近，将能源接口与自修复车连接，为自修复车提供能源，然后采用小型吊机将磁吸附式自航修复机器人移动至海洋装备主体的舷外，磁吸附式自航修复机器人通过磁吸附式履带附着在海洋装备主体的舷板外侧，磁吸附式自航修复机器人通过履带驱动轮带动磁吸附式履带转动，使磁吸附式自航修复机器人沿海洋装备主体的舷板外侧爬行至待修复区域A；

当海洋装备主体的损伤区域为待修复区域B，此时待修复区域B与自修复车停放位置之间存在障碍物，则采用直升机将自修复车运载至待修复区域B附近的能源接口，能源接口与自修复车连接，为自修复车提供能源；自修复车通过小型吊机释放磁吸附式自航修复机器人，对待修复区域B进行修复；

当海洋装备主体的损伤区域为待修复区域C，此时待修复区域C与自修复车停放位置之间存在障碍物，但待修复区域C为主吊车的吊装范围，则采用主吊车将自修复车运载至待修复区域C附近的能源接口，能源接口与自修复车连接，为自修复车提供能源；自修复车通过小型吊机释放磁吸附式自航修复机器人，对待修复区域C进行修复。

本发明的优点在于：

1.本发明提出的使海洋装备能够实现自我修复，解决了长期服役于海上的海洋装备其自身产生损伤维修困难，回港修复时间、经济成本高的问题。

2.本发明提出的自修复车具有移动方便，功能多样的特点。既可以用于海洋装备的探伤修复，也可以行驶于陆地，对陆上的装备进行修复。

3.本发明提出的磁吸附式自航修复机器人能够服役于水陆两栖环境，同时可以实现损伤检测、减材制造加工、增材制造，能够适用于多种场景。

4.本发明提出的搭载、监测、增材制造、减材制造的自我修复模式，不仅可以用于海洋装备的自我修复，也可用于航空航天大型构件的自我修复。

附图说明

图1是本发明海洋装备本体的示意图；

图2是本发明海洋装备本体的局部放大示意图；

图3是本发明自修复车示意图；

图4是本发明自修复车俯视图；

图5（a）是本发明磁吸附式自航修复机器人的正视图（水平线路运行）；

图5（b）是本发明磁吸附式自航修复机器人的左视图；

图5（c）是本发明磁吸附式自航修复机器人的横向剖视图（右侧向）；

图5（d）是本发明磁吸附式自航修复机器人的正视图（水下姿态调整）；

图5（e）是本发明磁吸附式自航修复机器人的俯视图；

图5（f）是本发明磁吸附式自航修复机器人的横向剖视图（左侧向）；

图6（a）为加工头的第一种结构示意图；

图6（b）为加工头的第二种结构示意图；

图6（c）为加工头的第三种结构示意图；

图7是实施例3示意图；

图8是实施例4示意图；

图中：100、海洋装备主体；101、主吊车；102、辅助吊车；103、甲板；104、直升机；105、直升机平台；106、零件制造舱室；107、智能制造设备；108、能源接口；200、自修复车；201、小型吊机；202、液压支撑装置；203载货区；204、驾驶室；205、气源；206、水冷机；207、高能能量源；300、磁吸附式自航修复机器人；301、浮力块；302、复合线缆；303、推进器；304、磁吸附式履带；305、驱动轮连接杆；306、支撑杆；307、底板；308、履带驱动轮；309、前驱动轮；310、后驱动轮；500、水下机床；501、x轴；502、连杆；503、y轴；504、z轴；600、加工头；610、探测加工头；611、直插式密封连接对；612、打标器；613、激光测距仪；614-1、排水孔a；614-2、排水孔b；614-3、排水孔c；615、双目摄像机；616、排水罩a；620、增材制造加工头；621、同轴摄像机；622、反射镜；623、增材制造喷头。630、减材制造加工头；632、铣刀伸缩轴；633、钻头伸缩轴；634、球形摄像机；635、钻头；636、铣刀；400、水下待修复设施。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

实施例1：

一种具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，如图1-8所示，其修复功能由海洋装备主体100，自修复车200，磁吸附式自航修复机器人300三者配合完成。其中：海洋装备主体100为自修复车200和磁吸附式自航修复机器人300提供能源。自修复车200停放于海洋装备主体的甲板103上，磁吸附式自航修复机器人300停放于自修复车100上。自修复车100运载磁吸附式自航修复机器人300至海洋装备主体100的损伤部位或待修复的水下设施对应的上方甲板103上，释放磁吸附式自航修复机器人300。磁吸附式自航修复机器人300通过自身的航行能力，移动至待修复区域，对待修复区域的损伤进行识别和修复。

海洋装备主体100，如图1、图2所示，包含主吊车101、辅助吊车102、甲板103、零件制造舱室106、直升机机平台105、直升机104、能源接口108。海洋装备主体100可为船形、浮式平台形或固定式海上平台形。甲板103用于放置货物、救生设备等海洋装备主体100所需的物资。直升机平台105用于停放直升机104，直升机104可配合海洋装备本体100完成多种作业任务。

零件制造舱室106位于海洋装备主体100的内部，包含具有增材制造和减材制造一体化功能的智能制造设备107。用于制造和补充海洋装备主体100被破坏的零件。

自修复车200可通过自身动力沿甲板103行驶，当自修复车200与目标地点之间存在不可移动地形时，则可通过主吊车101或辅助吊车102将自修复车吊起，移动至目标地点。或者通过直升机104运载自修复车200至目标地点。甲板上设有多个能源接口103，可与自修复车200连接，为自修复车200提供能源。

零件制造舱室106为海洋装备主体100中的一个舱室，其内部放置有智能制造设备107可实现海洋装备主体100损伤零件的制造和修复，或者为其他损伤装备制造零件。

自修复车200可为平板货车状，可独立行驶。如图3、图4所示，自修复车200的驾驶室204后方载货区203设有小型吊机201、磁吸附式自航修复机器人300、高能能量源207、水冷机206、气源205。自修复车200的侧方设有液压支撑装置202，可向自修复车车身外侧伸展起到支撑自修复车200并加强自修复车200的稳定性。小型吊机201用于将磁吸附式自航修复机器人300转移至自修复车200车身以外的区域以及将处于自修复车200车身以外区域的磁吸附式自航修复机器人300放回自修复车200车身上。高能能量源207为磁吸附式自航修复机器人300提供增材制造所需要的高能热源，例如激光束、电子束、电弧等。水冷机206为高能能量源207及磁吸附式自航修复机器人300提供冷却液。气源205为磁吸附式自航修复机器人300提供水下作业时所需的各种辅助气体。高能能量源207、水冷机206、气源205通过复合线缆302与磁吸附式自航修复机器人300连接。

磁吸附式自航修复机器人300，如图5（a）-图5（f）所示，包含：浮力块301、磁吸附式履带304、水下机床500、履带驱动轮309、驱动轮连接轴305、推进器303、支撑杆306、底板307、复合线缆302，其中：

浮力块301和底板307通过支撑杆306连接，形成磁吸附式自航修复机器人300的框架，驱动轮连接杆305成对安装在浮力块301下方的四个角落，驱动轮连接杆305的下端与履带驱动轮308相连接，使履带驱动轮308保持在磁吸附式自航修复机器人300的两侧。履带驱动轮308分为前驱动轮309和后驱动轮310。两条磁吸附式履带304分别缠绕在磁吸附式自航修复机器人两侧的前驱动轮309和后驱动轮310上。履带驱动轮308通过带动磁吸附式履带304转动，使磁吸附式自航修复机器人300能够自行移动。

水下机床500，如图5（c）所示，由x轴501、y轴503、z轴504、连杆502以及加工头600组成，x轴501安装于浮力块301的底部，连杆502垂直安装在x轴501上并可沿x轴501移动，y轴503安装于连杆502上，与浮力块301底部平行，z轴504安装在y503轴上，可沿y轴503移动。加工头600安装在z轴504上，并可沿z轴504移动。

所述底板307中部设有开口，加工头600可伸出底板外，对目标区域进行加工。加工头600具有探测、增材制造和减材制造功能，能够对损伤区域进行检测、减材机械加工，增材制造修复。在水下作业时，针对不同的修复条件，可以通过排水法将加工区域的水排开后再进行检测、机械加工、增材制造修复，也可以直接在水环境中进行加工。

所述加工头600具有探测加工头610、增材制造加工头620及减材制造加工头630三种类型并可随时替换。复合线缆302通过直插式密封连接对611与加工头600相连，用于提供不同工况下所需能源、冷却水和气体。

所述直插式密封连接对611可为水密螺纹或其他密封形式的可拆卸式密封连接对。

所述加工头600为探测加工头610时，如图6（a）所示，包含排水罩a616、激光测距仪613、双目摄像机615、打标器612、排水孔a614-1。排水罩616安装在探测加工头610的下方，排水罩a616上设有排水孔a614-1，用于喷出气体以排开探测区域的液体。探测加工头610下端设有双目摄像机615，用于拍摄水下图像。双目摄像机615中间设有打标器612，用于在探测区域的关键位置留下记号方便后续加工进行定位。排水罩a616上设有激光测距仪613，用于配合双目摄像机615测量水下物体的尺寸和位置。

所述加工头600为增材制造加工头620时，如图6（b）所示，包含：同轴摄像机621、排水罩b、排水孔b614-2、反射镜622，增材制造喷头623。增材制造喷头623设于增材制造加工头620的下方，用于输出高能束或者电弧以及增材制造所需的材料。同轴相机621通过反射镜622实时获取水下加工过程中的图像。排水罩b和排水孔b614-2用于排开加工区域的液体。

所述加工头600为减材制造加工头630时，如图6（c）所示，包含铣刀伸缩轴632，钻头伸缩轴633，铣刀636，钻头635，球形摄像机634，排水罩c，排水孔c614-3。铣刀伸缩轴632，钻头伸缩轴633和球形摄像机634安装于减材制造加工头630的下端，铣刀636安装于铣刀伸缩轴632的前端，钻头635安装在钻头伸缩轴633前端。通过移动铣刀伸缩轴632和钻头伸缩轴633将铣刀636和钻头635移动至加工区域执行加工动作。球形摄像头634用于检测水下加工情况。排水罩c和排水孔c614-3用于排开加工区域的液体。

所述排水法是指，复合线缆302穿过浮力块301与加工头600连接，如图5（f）所示，输入气体，由加工头600前方的排水孔a/b/c喷出，将加工区域的水排开，配合加工头前方的排水罩a/b/c形成水下干区。

如图5（e）所示，所述浮力块301上对称设有4个推进器303，分别靠近浮力块301的四个角落，用于辅助磁吸附式自航修复机器人300在水下移动。

所述履带驱动轮308同轴设有推进器303，用于辅助磁吸附式自航修复机器人300在水下进行移动。

所述推进器303均可沿自身轴线进行一定角度的旋转，多个推进器303之间的角度配合可以实现磁吸附式自航修复机器人300在水下姿态的调整。

所述磁吸附式自航修复机器人300在水下独立航行时，所述驱动轮连接杆305可向外伸展并调整履带驱动轮308的和推进器303的角度，提高磁吸附式自航修复机器人300的航行动力。

实施例2：

长期服役于远洋的海洋装备主体100，在服役过程中，自修复车200定期在甲板上巡航，释放磁吸附式自航修复机器人300对海洋工程装备100的零件及结构进行检查，查找产生损坏的区域以及零件。对损坏的区域采用增材制造和减材制造结合的方式进行修复。若发现无法修复的零件，则将零件类型记录，将损坏零件参数发送至零件制造舱室106，零件制造舱室内106的智能制造设备107对损伤零件进行再制造，制造完成后替换受损的零件。对于需要修复的远离海洋装备100的水下设施，自修复车200通过自身的小型吊机201将磁吸附式自航修复机器人300释放至水面以下，磁吸附式自航修复机器人300通过自身的推进器航行至水下目标修复区域，对损伤目标进行修复。

实施例3：

如图7所示,已知海洋装备主体100的损伤区域为A，B，C三个区域。自修复车200通过自身动力行驶至A区域上方的能源接口108附近，能源接口108与自修复车200连接，为自修复车200提供能源。自修复车200，通过小型吊机201将磁吸附式自航修复机器人300移动至海洋装备主体100的舷外，磁吸附式自航修复机器人300通过磁吸附式履带304附着在海洋装备主体100的外侧，磁吸附式自航修复机器人300通过履带驱动轮308带动磁吸附式履带304转动，使磁吸附式自航修复机器人沿海洋装备主体100的外侧爬行至待修复区域A。

对于待修复区域B, 海洋装备主体100通过直升机将自修复车200运载至区域B附近的能源接口108。能源接口108与自修复车200连接，为自修复车200提供能源。自修复车200，通过小型吊机201释放磁吸附式自航修复机器人300对区域B进行修复。

对于待修复区域C，海洋装备主体100通过主吊车101将自修复车200运载至区域C附近的能源接口108。能源接口108与自修复车200连接，为自修复车200提供能源。自修复车200，通过小型吊机201释放磁吸附式自航修复机器人300对区域B进行修复。

实施例4：

如图8所示，对于水下待修复设施400，海洋装备主体100航行至目标水域上方，自修复车200 通过小型吊机201释放磁吸附式自航修复机器人300至水下。磁吸附式自航修复机器人300，通过驱动轮连接杆305调整驱动轮309和后驱动轮310的角度，磁吸附式自航修复机器人300通过推进器303产生动力下潜至水下待修复设施400表面进行修复工作。

Claims (10)

1.一种具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，包括海洋装备主体、自修复车以及磁吸附式自航修复机器人，自修复车停放于海洋装备主体的甲板上，而磁吸附式自航修复机器人则停放于自修复车上；自修复车能够运载磁吸附式自航修复机器人至目标位点后释放所述的磁吸附式自航修复机器人；磁吸附式自航修复机器人能够通过自身的航行能力，移动至待修复区域，并对待修复区域的损伤进行识别和修复。

2.根据权利要求1所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，海洋装备主体包含本体以及分别设置于本体上的主吊车、辅助吊车、甲板、零件制造舱室、直升机机平台以及能源接口；直升机机平台上停放有直升机；自修复车能够通过主吊车、辅助吊车或者直升机移至邻近目标位点处的能源接口位置处；自修复车与邻近位置处的能源接口接通后，运载磁吸附式自航修复机器人至目标位点后释放所述的磁吸附式自航修复机器人；零件制造舱室中安装有智能制造设备，能够智能制造待修复区域所需的待修复零件。

3.根据权利要求1所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，所述的磁吸附式自航修复机器人包含框架、水下机床、履带传动机构、推进器；其中：

所述的框架，包括浮力块、支撑杆、底板；浮力块通过支撑杆支撑在底板上方，且浮力块下方的两侧，对称地配装两条所述的履带传动机构；

所述的履带传动机构，包括磁吸附式履带、履带驱动轮、驱动轮连接轴；驱动轮连接轴至少具有两根，每一根驱动轮连接轴的一端与浮力块，另一端则与设置于框架外侧的履带驱动轮连接；磁吸附式履带缠绕在各履带驱动轮外，磁吸附式履带通过履带驱动轮的转动，带动磁吸附式自航修复机器人移动；

所述的推进器，包括有四个，一一安装在浮力块的四个角部；

所述的水下机床，包括XYZ三轴驱动机构以及加工头；

XYZ三轴驱动机构安装在浮力块上，加工头与与XYZ三轴驱动机构的输出端连接，并能够伸出底板设置；在XYZ三轴驱动机构的动力驱动下，加工头能够对处于底板下方的待修复部位修复。

4.根据权利要求3所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，所述履带驱动轮同轴设有推进器b；推进器b均可沿自身轴线旋转；各推进器b的配合能够实现磁吸附式自航修复机器人在水下姿态的调整。

5.根据权利要求3所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，XYZ三轴驱动机构包括x轴、y轴、z轴以及连杆；x轴安装于浮力块的底部，连杆垂直安装在x轴上并可沿x轴移动，y轴安装于连杆上，与浮力块底部平行，z轴安装在y轴上，可沿y轴移动；加工头安装在z轴上，并可沿z轴移动。

6.根据权利要求3所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，所述加工头包括探测加工头、增材制造加工头及减材制造加工头；各加工头能够择一与XYZ三轴驱动机构的动力输出端连接，复合线缆通过直插式密封连接对与加工头相连。

7.根据权利要求6所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，探测加工头包含排水罩a、激光测距仪、双目摄像机、打标器、排水孔a；排水罩a安装在探测加工头的下方，排水罩a上设有排水孔a；双目摄像机安装在探测加工头的下方并位于排水罩a的内腔，且双目摄像机中间设有打标器；排水罩a上设有激光测距仪；

增材制造加工头包含同轴摄像机、排水罩b、排水孔b、反射镜、增材制造喷头；排水罩b设于增材制造加工头的下方，且排水罩b上设置有排水孔b；增材制造喷头安装在增材制造加工头的下方并设置于排水罩b内，同轴摄像机通过反射镜实时获取水下加工过程中的图像；

减材制造加工头包含铣刀伸缩轴、钻头伸缩轴、铣刀、钻头、球形摄像机、排水罩c、排水孔c；铣刀伸缩轴、钻头伸缩轴、球形摄像机634安装于减材制造加工头的下端，铣刀安装于铣刀伸缩轴的前端，钻头安装在钻头伸缩轴前端；通过移动铣刀伸缩轴和钻头伸缩轴，将铣刀和钻头均移动至加工区域执行加工动作；球形摄像头用于检测水下加工情况；排水罩c设于减材制造加工头的下方，且排水罩c上设置有排水孔c；铣刀伸缩轴、钻头伸缩轴、铣刀、钻头、球形摄像机均位于排水罩c内。

8.根据权利要求1所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备，其特征在于，所述的自修复车包括驾驶室、载货区、液压支撑装置、小型吊机、高能能量源、水冷机以及气源；其中：

所述的液压支撑装置，设置于自修复车的侧方，并能够向自修复车车身外侧伸展；

所述的载货区，位于驾驶室后方；并设置有机器人置放区；磁吸附式自航修复机器人安置在机器人置放区；

所述的小型吊机、高能能量源、水冷机以及气源分别安装在载货区；且高能能量源、水冷机、气源分别通过复合线缆与磁吸附式自航修复机器人连接；

所述的小型吊机，能够将置放于机器人置放区的磁吸附式自航修复机器人转移至自修复车车身以外的区域，同时，也能够将处于自修复车车身以外区域的磁吸附式自航修复机器人吊至机器人置放区；

所述的高能能量源，能够为磁吸附式自航修复机器人提供增材制造所需要的高能热源；

所述的水冷机，能够为高能能量源及磁吸附式自航修复机器人提供冷却液；

所述的气源，能够为磁吸附式自航修复机器人提供水下作业时所需的各种辅助气体。

9.一种具有自修复海洋装备长期作业方法，基于权利要求1所述的具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备而实现，其特征在于，在服役过程中，自修复车定期在甲板上巡航，释放磁吸附式自航修复机器人对海洋工程装备的零件及结构进行检查，查找产生损坏的区域以及零件；对损坏的区域采用增材制造和减材制造结合的方式进行修复；若发现无法修复的损伤零件，则将损伤零件类型记录，将损坏零件参数发送至零件制造舱室，零件制造舱室内的智能制造设备对损伤零件进行再制造，制造完成后替换损伤零件；对于需要修复的远离海洋装备的水下设施，自修复车通过自身的小型吊机将磁吸附式自航修复机器人释放至水面以下，磁吸附式自航修复机器人通过自身的推进器航行至水下目标修复区域，对损伤目标进行修复。

10.根据权利要求9所述的具有自修复海洋装备长期作业方法，其特征在于，当海洋装备主体的损伤区域为海洋装备主体舷上的待修复区域A时，自修复车通过自身动力行驶至待修复区域A上方的能源接口附近，将能源接口与自修复车连接，为自修复车提供能源，然后采用小型吊机将磁吸附式自航修复机器人移动至海洋装备主体的舷外，磁吸附式自航修复机器人通过磁吸附式履带附着在海洋装备主体的舷板外侧，磁吸附式自航修复机器人通过履带驱动轮带动磁吸附式履带转动，使磁吸附式自航修复机器人沿海洋装备主体的舷板外侧爬行至待修复区域A；

当海洋装备主体的损伤区域为待修复区域B，此时待修复区域B与自修复车停放位置之间存在障碍物，则采用直升机将自修复车运载至待修复区域B附近的能源接口，能源接口与自修复车连接，为自修复车提供能源；自修复车通过小型吊机释放磁吸附式自航修复机器人，对待修复区域B进行修复；

当海洋装备主体的损伤区域为待修复区域C，此时待修复区域C与自修复车停放位置之间存在障碍物，但待修复区域C为主吊车的吊装范围，则采用主吊车将自修复车运载至待修复区域C附近的能源接口，能源接口与自修复车连接，为自修复车提供能源；自修复车通过小型吊机释放磁吸附式自航修复机器人，对待修复区域C进行修复。

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