CN114013600B - 一种基于rov的打捞装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于ROV的打捞装置，包括：ROV，ROV上配置有机械手，机械手夹持有抓斗，ROV上设置有浮筒，浮筒上绕有缆绳，缆绳与抓斗连接；抓斗包括：对称设置的两个手爪、位于两个手爪爪根之间的主梁、与机械手连接的传动组件、与主梁、传动组件连接的转动组件，转动组件与手爪连接，用于带动手爪开/合；该打捞装置采用ROV进行水下移动，且适用于各类适用于各类ROV，能够运用于不同水深环境及不同目标姿态的打捞，无需人员入水操作，能够快速完成打捞任务，省时省力，打捞效率高，并能有效保障打捞人员的人身安全。

Description

一种基于ROV的打捞装置

技术领域

本发明涉及水下打捞技术领域，具体涉及一种基于ROV的打捞装置。

背景技术

科研生产单位在进行水中产品试验的过程中，产品打捞回收是试验工作的一个重要环节，基于产品本身试验数据的重要性以及寻找产品缺陷和故障归零的要求，产品试验数据的价值有时甚至高于试验产品本身。在此情况下，为了达到分析原因、提高完善产品、缩短试验周期、降低试验成本的目的，在试验完成之后，需要进行打捞回收。在不同水域情况、产品姿态、打捞人员素质等因素的影响下，成功、快捷、安全地回收产品，不让其在打捞回收过程中损坏，这是打捞的基本要求，但在目前条件下实现起来有一定的难度。

目前，对水下目标物的打捞回收方式主要有两种，一种是需潜水员入水进行打捞和利用打捞装置进行打捞，由于水下打捞有一定的危险性，无法保障潜水员的安全，且潜水员在水下的劳动强度大、耗费时间长且体力有限，作业效率较低。另一种是利用打捞装置进行打捞，普遍的打捞装置到达现场还需花费较大的时间和人力进行拼接，导致打捞效率低。且由于水下能见度低，很难清楚地观察水下目标状态，尤其是当水下目标倾斜重心位置位于水面下时，难以捕捉和吊装，以上两种打捞方式均难以对其完成打捞回收，这也一直是对水下目标打捞回收的技术难题。

发明内容

针对上述问题，发明人提供了一种基于ROV的打捞装置，适用于不同水深环境及不同目标姿态的打捞，无需打捞人员入水操作，省时省力，大大提高了打捞效率和打捞人员的安全性。

具体地，本发明是这样实现的：

一种基于ROV的打捞装置，包括：ROV，所述ROV上配置有机械手，所述机械手夹持有抓斗，所述ROV上设置有浮筒，所述浮筒上绕有缆绳，所述缆绳与抓斗连接；

所述抓斗包括：对称设置的两个手爪、位于两个所述手爪爪根之间的主梁、与所述机械手连接的传动组件、与所述主梁、传动组件连接的转动组件，所述转动组件与手爪连接，用于带动所述手爪开/合；

所述传动组件包括：穿过所述主梁且与所述主梁固定连接的丝杆、设置在所述丝杆上的丝杆螺母，所述转动组件与丝杆螺母固定连接。

进一步地，所述手爪包括对称设置的两块爪壁，两块所述爪壁通过拉杆连接，所述拉杆位于所述手爪的爪根处；

所述转动组件包括：位于所述手爪爪根两侧的侧板、对称设置在所述主梁上的连接件，两个所述手爪通过侧板连接，两块所述侧板和爪壁通过销轴连接，所述连接件上设置有腰槽，所述拉杆穿过所述腰槽，且以活动的方式与腰槽连接。

进一步地，该打捞装置还包括：固定环，所述丝杆螺母固定在所述固定环底部，所述丝杆穿过所述丝杆螺母和固定环，所述固定环顶部设有外环，所述机械手端部设置有内套，所述外环可活动的套接在所述内套上。

进一步地，所述丝杆靠近所述机械手的一端设置有固定套，所述机械手夹持住所述固定套。

进一步地，两块所述爪壁之间设置有多个爪板和加强板。

进一步地，所述爪板靠近目标物的一侧设有垫板，所述垫板上设置有防滑层。

进一步地，所述主梁两端固定有吊环耳，吊环的两个端部分别与两个所述吊环耳固定连接，所述缆绳通过吊环与所述抓斗连接。

进一步地，所述销轴两端设置有锁紧帽，所述销轴通过所述锁紧帽与侧板固定连接。

进一步地，所述丝杆的螺纹为梯形螺纹。

本发明的工作原理：

首先将抓斗打开到最大开口状态，然后安装在ROV的机械手上，即机械手的手爪抓住丝杆，同时浮筒上的缆绳通过卸扣装在吊环上，完成抓斗与ROV的安装。

然后将ROV及其抓斗投放到水中进行打捞工作，打捞时，机械手旋转，来带动抓斗转动，对抓斗的姿态进行调整，以适应目标物的姿态。ROV整体移动，带动抓斗移动，当目标物进入到抓斗时，受目标物的限制，抓斗无法再进行转动，此时机械手夹持着丝杆进行转动，与丝杆螺母形成螺旋副，丝杆的旋转运动转为了丝杆螺母的直线运动，使丝杆螺母向下运动，同时，安装在丝杆螺母上的侧板向靠近连接件的方向移动，迫使连接件推动拉杆在腰槽内移动，以销轴为支点，形成杠杆运动，进而使手爪绕销轴旋转，进而两个手爪靠近，夹紧目标物。随后ROV释放浮筒，浮筒到达水面后，机械手松开丝杆，ROV与抓斗脱离，通过水面船只即可进行打捞回收，完成打捞工作。

相比现有技术，本发明的有益效果：

(1)本发明提供的基于ROV的打捞装置，采用ROV进行水下移动，适用于不同水深环境及不同目标姿态的打捞，且不需要人员入水操作，能够快速完成打捞任务，省时省力，打捞效率高，并能有效保障打捞人员的人身安全。

(2)该打捞装置适用于各类ROV，ROV可根据实际需求进行替换，通用性强，安装简单快捷。

(3)采用丝杆及丝杆螺母的形式，只要丝杆与丝杆螺母不发生相对运动，即可保证对目标物的有效夹持，能够避免松脱情况的发生，大大提高了打捞的可靠性。

(4)通过控制ROV机械手即可实现抓斗姿态调整、手爪开合、抓斗脱离操作，操作简单便捷，有助于提高打捞效率。

附图说明

图1为发明提供的基于ROV的打捞装置的结构示意图；

图2为实施例1中抓斗的结构示意图；

图3为实施例1中抓斗的局部剖视图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为实施例1的基于ROV的打捞装置的使用状态图；

图6为实施例1的抓斗脱离机械手后的状态图。

附图标记：

1-ROV；11-浮筒；12-缆绳；13-机械手；14-内套；2-抓斗；21-手爪；211-爪壁；22-爪板；23-加强板；24-垫板；3-主梁；31-吊环耳；32-吊环；4-传动组件；41-丝杆；42-丝杆螺母；43-固定套；5-转动组件；51-侧板；52-销轴；53-连接件；54-腰槽；55-拉杆；56-锁紧帽；6-固定环；61-外环；7-目标物。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

ROV：即遥控无人潜水器(Remote Operated Vehicle)，无人水下航行器(UnmannedUnderwater Vehicle，UUV)的一种，系统组成一般包括：动力推进器、遥控电子通讯装置、黑白或彩色摄像头、摄像俯仰云台、用户外围传感器接口、实时在线显示单元、导航定位装置、自动舵手导航单元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力拖缆等单元部件。功能多种多样，不同类型的ROV用于执行不同的任务，被广泛应用于军队、海岸警卫、海事、海关、核电、水电、海洋石油、渔业、海上救助、管线探测和海洋科学研究等各个领域。

实施例1

如图1-4所示，本发明提供了一种基于ROV的打捞装置，包括：ROV1和抓斗2，ROV1上配置有机械手13，机械手13夹持住抓斗2，ROV1上设置有浮筒11，浮筒11上绕有缆绳12，缆绳12与抓斗22连接。通过ROV1的机械手13带动抓斗2在水中移动，以使抓斗2到达指定位置。具体地，抓斗2包括：对称设置的两个手爪21、位于两个手爪21爪根之间的主梁3、与机械手13连接的传动组件4、与主梁3、传动组件4连接的转动组件5，转动组件5与手爪21连接，机械手12转动，通过传动组件4传动到转动组件5，以带动手爪21进行开合。主梁3两端固定有吊环耳31，吊环32的两个端部分别与两个吊环耳31固定连接，缆绳12通过卸扣与吊环32连接，从而与抓斗2连接。

具体地，手爪21包括对称设置的两块爪壁211，两块爪壁211通过拉杆55连接，拉杆55位于手爪21的爪根处。两块爪壁211之间设置有多个爪板22和加强板23，以保证手爪21的强度，爪板22靠近目标物7的一侧设有垫板24，垫板24上设置有防滑层(未示出)，既保护了目标物7，又能实现可靠夹紧，避免了手爪21夹持目标物7时发生打滑的情况。传动组件4包括：穿过主梁3且与主梁3通过螺钉8固定连接的丝杆41、设置在丝杆41上的丝杆螺母42，丝杆41与丝杆螺母42构成螺旋副。丝杆螺母42固定在固定环6底部，丝杆41穿过丝杆螺母42和固定环6，固定环6顶部设有外环61，机械手13端部设置有内套14，外环61可活动的套接在内套14上，起到稳固机械手13与抓斗2的作用，丝杆41靠近机械手13的一端设置有固定套43，机械手13通过夹持固定套43，来实现ROV1与抓斗2的连接，进一步通过机械手13的转动来带动丝杆41转动，进而转化为丝杆螺母42和固定环6沿丝杆41的垂直运动。一方面能够实现外环61与内套14的装配脱离，另一方面，能够带动转动组件5运动，为手爪31的开合提供动力。优选地，丝杆41的螺纹为梯形螺纹，具有机械锁紧的作用，保证了抓斗2对目标物7的可靠夹紧，避免发生松脱的情况。

进一步地，转动组件5包括：位于手爪21爪根两侧的侧板51、对称设置在主梁3上的连接件53，两个手爪31通过侧板51连接，两块侧板51和爪壁211通过销轴52连接，销轴52两端设置有锁紧帽56，销轴52通过锁紧帽56与侧板51固定连接，连接件53上设置有腰槽54，拉杆55穿过腰槽54，且以活动的方式与腰槽54连接。具体地，在丝杆螺母42发生移动时，会带动侧板51向靠近连接件53的方向移动，迫使连接件53推动拉杆55在腰槽54内移动，使手爪21形成以销轴52为支点杠杆的运动，进而使手爪21绕销轴52旋转，使两个手爪21靠近，夹紧目标物7。

具体地，本发明的工作原理如下：

首先将抓斗2打开到最大开口状态，然后安装在ROV1的机械手13上，即机械手13的手爪抓住固定套43，同时浮筒11上的缆绳12通过卸扣装在吊环32上，完成抓斗2与ROV1的安装。

然后将ROV1及其抓斗2投放到水中进行打捞工作。打捞时，由ROV1带着抓斗2移动到目标物7所在位置，然后机械手13旋转，来带动抓斗2转动，对抓斗2的姿态进行调整，以适应目标物7的姿态。如图5所示，当目标物7进入到抓斗时，受目标物7的限制，抓斗2整体无法再进行转动，此时机械手13夹持着固定套43进行转动，与丝杆螺母42形成螺旋副，使丝杆螺母42向下运动，带动固定环6和外环61与内套14脱离开，同时，安装在丝杆螺母42上的侧板51向靠近连接件53的方向移动，迫使连接件53推动拉杆55在腰槽54内移动，使手爪21绕销轴52旋转，进而使两个手爪21靠近，夹紧目标物7。随后ROV1释放浮筒11，浮筒11到达水面后，如图6所示，机械手13松开丝杆41，ROV1与抓斗2脱离，通过水面船只即可进行打捞回收，完成打捞工作。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种基于ROV的打捞装置，包括：ROV，所述ROV上配置有机械手，其特征在于，所述机械手夹持有抓斗，所述ROV上设置有浮筒，所述浮筒上绕有缆绳，所述缆绳与抓斗连接；

所述抓斗包括：对称设置的两个手爪、位于两个所述手爪爪根之间的主梁、与所述机械手连接的传动组件、与所述主梁、传动组件连接的转动组件，所述转动组件与手爪连接，用于带动所述手爪开/合；

所述传动组件包括：穿过所述主梁且与所述主梁固定连接的丝杆、设置在所述丝杆上的丝杆螺母，所述转动组件与丝杆螺母固定连接，所述丝杆与丝杆螺母形成螺旋副；

还包括：固定环，所述丝杆螺母固定在所述固定环底部，所述丝杆穿过所述丝杆螺母和固定环，所述固定环顶部设有外环，所述机械手端部设置有内套，所述外环可活动的套接在所述内套上；

所述丝杆靠近所述机械手的一端设置有固定套，所述机械手夹持住所述固定套，当目标物进入到抓斗时，机械手夹持着固定套进行转动，所述丝杆螺母向下运动，带动固定环和外环与内套脱离开，同时带动转动组件运动，使两个手爪靠近，夹紧目标物。

2.如权利要求1所述的基于ROV的打捞装置，其特征在于，所述手爪包括对称设置的两块爪壁，两块所述爪壁通过拉杆连接，所述拉杆位于所述手爪的爪根处；

所述转动组件包括：位于所述手爪爪根两侧的侧板、对称设置在所述主梁上的连接件，两个所述手爪通过侧板连接，两块所述侧板和爪壁通过销轴连接，所述连接件上设置有腰槽，所述拉杆穿过所述腰槽，且以活动的方式与腰槽连接。

3.如权利要求2所述的基于ROV的打捞装置，其特征在于，两块所述爪壁之间设置有多个爪板和加强板。

4.如权利要求3所述的基于ROV的打捞装置，其特征在于，所述爪板靠近目标物的一侧设有垫板，所述垫板上设置有防滑层。

5.如权利要求1所述的基于ROV的打捞装置，其特征在于，所述主梁两端固定有吊环耳，吊环的两个端部分别与两个所述吊环耳固定连接，所述缆绳通过吊环与所述抓斗连接。

6.如权利要求2所述的基于ROV的打捞装置，其特征在于，所述销轴两端设置有锁紧帽，所述销轴通过所述锁紧帽与侧板固定连接。

7.如权利要求1所述的基于ROV的打捞装置，其特征在于，所述丝杆的螺纹为梯形螺纹。