CN111994236B - 一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于船舶与海洋工程试验设施领域，具体公开了一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，包括设置平衡调整机构，获取影响水下行走机构平衡状态的数据信息，预判水下行走机构的不平衡信号，并驱动平衡调整机构执行增浮指令，该增浮指令逐级调整。本发明通过平衡调整机构执行水下行走机构的浮力调整，能够根据数据分析端获取的影响水下行走机构平衡状态的数据信息进行自行调控，在平衡异常时，做出增浮调整，以保持水下行走机构的稳定状态；且数据分析端根据异常信号所在范围区间自动匹配至对应的浮力等级，并将增浮的等级信号发送至平衡调整机构，切换至对应的浮力等级，可控性强，具有良好的抗浮抗倾效果。

Description

一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法
技术领域
本发明涉及船舶与海洋工程试验设施领域，具体为一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法。
背景技术
船舶与海洋工程试验设施及其它水下工程设施中，因工作需要，时常会遇到一些在水底行走的专用设备。由于水中结构物存在浮力与自身稳性问题，因此不可避免的要对行走机构配合部分提出抗浮抗倾要求。此外，由于水下设备难以监控维修，行走机构的同步控制措施也会与地面相似结构存在很大不同，容易造成水下行走机构失衡倾倒的情况发生，现有水下行走装置不易对其水下行走的平衡状态进行调控，造成行走轮损坏频繁，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，包括如下具体步骤：
S1：设置平衡调整机构，该平衡调整机构通过绳索固定在水下行走机构上方，用于漂浮在水面上，该平衡调整机构包括浮板、环形结构的气囊、抽吸泵和导气管，气囊环绕固定在浮板的外围，抽吸泵安装在浮板上，抽吸泵的抽吸端通过导气管与气囊连通；
S2：获取影响水下行走机构平衡状态的数据信息，包括：
获取水下行走机构两侧的受压信息；
获取水下行走机构各行走轮主轴的扭矩信息；
获取水下行走机构各行走轮表面的受压信息；
S3：由数据分析端对步骤S2中获取的数据进行提取分析，识别水下行走机构两侧受压不平衡、各行走轮扭矩不同步、各行走轮表面的受压不等的异常信号，预判水下行走机构的不平衡信号，并驱动平衡调整机构执行增浮指令，即增大浮力，该增浮指令逐级调整，具体为：
S31：数据分析端的系统内预先设定好异常信号的多个异常数据范围值，每个范围分别对应一个浮力等级；
S32：数据分析端根据异常信号所在范围区间自动匹配至对应的浮力等级，并将增浮的等级信号发送至平衡调整机构，切换至对应的浮力等级；
S4：在水底铺设与水下行走机构的行走轮适配卡合的导向轨道，利用轨道面承受行走轮各个方向的压力，将行走轮限制在轨道内，使其沿轨道行进。
优选的，所述步骤S1中，气囊与浮板之间的间隙安装加强连接板，导气管上安装电控阀。
优选的，所述抽吸泵外部设置有防水保护壳。
优选的，所述步骤S2中，水下行走机构两侧的受压信息由安装在水下行走机构侧面的压力传感器获取；各行走轮主轴的扭矩信息由安装在各行走轮主轴上的扭矩传感器获取；各行走轮表面的受压信息由安装在各行走轮行走面内的压力传感器获取。
优选的，所述平衡调整机构执行增浮指令后，每个级别的浮力保持设定时间后自动恢复至初始状态。
优选的，每个浮力等级分别对应一个充气量，平衡调整机构根据气囊的充气量来控制浮力等级的切换。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在水下行走机构上方设置漂浮于水面的平衡调整机构，用于执行水下行走机构的浮力调整，能够根据数据分析端获取的影响水下行走机构平衡状态的数据信息进行自行调控，在平衡异常时，做出增浮调整，以保持水下行走机构的稳定状态；且数据分析端的系统内预先设定好异常信号的多个异常数据范围值，每个范围分别对应一个浮力等级，数据分析端根据异常信号所在范围区间自动匹配至对应的浮力等级，并将增浮的等级信号发送至平衡调整机构，切换至对应的浮力等级，可控性强，具有良好的抗浮抗倾效果。
附图说明
图1为本发明的平衡调整机构的具体结构示意图。
图中：1、浮板；2、气囊；3、加强连接板；4、抽吸泵；5、导气管。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，包括如下具体步骤：
S1：设置平衡调整机构，该平衡调整机构通过绳索固定在水下行走机构上方，用于漂浮在水面上，该平衡调整机构包括浮板1、环形结构的气囊2、抽吸泵4和导气管5，气囊2环绕固定在浮板1的外围，抽吸泵4安装在浮板1上，抽吸泵4的抽吸端通过导气管5与气囊2连通；
S2：获取影响水下行走机构平衡状态的数据信息，包括：
获取水下行走机构两侧的受压信息；
获取水下行走机构各行走轮主轴的扭矩信息；
获取水下行走机构各行走轮表面的受压信息；
S3：由数据分析端对步骤S2中获取的数据进行提取分析，识别水下行走机构两侧受压不平衡、各行走轮扭矩不同步、各行走轮表面的受压不等的异常信号，预判水下行走机构的不平衡信号，并驱动平衡调整机构执行增浮指令，即增大浮力，该增浮指令逐级调整，具体为：
S31：数据分析端的系统内预先设定好异常信号的多个异常数据范围值，每个范围分别对应一个浮力等级；
S32：数据分析端根据异常信号所在范围区间自动匹配至对应的浮力等级，并将增浮的等级信号发送至平衡调整机构，切换至对应的浮力等级；
S4：在水底铺设与水下行走机构的行走轮适配卡合的导向轨道，利用轨道面承受行走轮各个方向的压力，将行走轮限制在轨道内，使其沿轨道行进。
进一步的，所述步骤S1中，气囊2与浮板1之间的间隙安装加强连接板3，导气管5上安装电控阀。
进一步的，所述抽吸泵4外部设置有防水保护壳。
进一步的，所述步骤S2中，水下行走机构两侧的受压信息由安装在水下行走机构侧面的压力传感器获取；各行走轮主轴的扭矩信息由安装在各行走轮主轴上的扭矩传感器获取；各行走轮表面的受压信息由安装在各行走轮行走面内的压力传感器获取。
进一步的，所述平衡调整机构执行增浮指令后，每个级别的浮力保持设定时间后自动恢复至初始状态。
进一步的，每个浮力等级分别对应一个充气量，平衡调整机构根据气囊的充气量来控制浮力等级的切换。
本发明通过在水下行走机构上方设置漂浮于水面的平衡调整机构，用于执行水下行走机构的浮力调整，能够根据数据分析端获取的影响水下行走机构平衡状态的数据信息进行自行调控，在平衡异常时，做出增浮调整，以保持水下行走机构的稳定状态；且数据分析端的系统内预先设定好异常信号的多个异常数据范围值，每个范围分别对应一个浮力等级，数据分析端根据异常信号所在范围区间自动匹配至对应的浮力等级，并将增浮的等级信号发送至平衡调整机构，切换至对应的浮力等级，可控性强，具有良好的抗浮抗倾效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1：设置平衡调整机构，该平衡调整机构通过绳索固定在水下行走机构上方，用于漂浮在水面上，该平衡调整机构包括浮板(1)、环形结构的气囊(2)、抽吸泵(4)和导气管(5)，气囊(2)环绕固定在浮板(1)的外围，抽吸泵(4)安装在浮板(1)上，抽吸泵(4)的抽吸端通过导气管(5)与气囊(2)连通；
S2：获取影响水下行走机构平衡状态的数据信息，包括：
获取水下行走机构两侧的受压信息；
获取水下行走机构各行走轮主轴的扭矩信息；
获取水下行走机构各行走轮表面的受压信息；
S3：由数据分析端对步骤S2中获取的数据进行提取分析，识别水下行走机构两侧受压不平衡、各行走轮扭矩不同步、各行走轮表面的受压不等的异常信号，预判水下行走机构的不平衡信号，并驱动平衡调整机构执行增浮指令，即增大浮力，该增浮指令逐级调整，具体为：
S31：数据分析端的系统内预先设定好异常信号的多个异常数据范围值，每个范围分别对应一个浮力等级；
S32：数据分析端根据异常信号所在范围区间自动匹配至对应的浮力等级，并将增浮的等级信号发送至平衡调整机构，切换至对应的浮力等级；
S4：在水底铺设与水下行走机构的行走轮适配卡合的导向轨道，利用轨道面承受行走轮各个方向的压力，将行走轮限制在轨道内，使其沿轨道行进。
2.根据权利要求1所述的一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，其特征在于：所述步骤S1中，气囊(2)与浮板(1)之间的间隙安装加强连接板(3)，导气管(5)上安装电控阀。
3.根据权利要求1所述的一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，其特征在于：所述抽吸泵(4)外部设置有防水保护壳。
4.根据权利要求1所述的一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，其特征在于：所述步骤S2中，水下行走机构两侧的受压信息由安装在水下行走机构侧面的压力传感器获取；各行走轮主轴的扭矩信息由安装在各行走轮主轴上的扭矩传感器获取；各行走轮表面的受压信息由安装在各行走轮行走面内的压力传感器获取。
5.根据权利要求1所述的一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，其特征在于：所述平衡调整机构执行增浮指令后，每个级别的浮力保持设定时间后自动恢复至初始状态。
6.根据权利要求1所述的一种保持水下行走机构抗浮抗倾状态的平衡方法，其特征在于：每个浮力等级分别对应一个充气量，平衡调整机构根据气囊的充气量来控制浮力等级的切换。
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