CN114620206A - 一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人 - Google Patents
一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,包括前部单元、侧翼单元、中部单元、横向滑轨结构和遥控线缆,所述中部单元用于对海底光缆进行剪切作业,并控制所述遥控机器人水平方向的运动;所述前部单元用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况以及冲刷掩埋海底光缆的泥沙;所述侧翼单元用于抓取海底光缆,固定所述遥控机器人,并控制所述遥控机器人的升降及转向运动;所述滑轨结构用于调节所述侧翼单元之间的宽度以及在所述遥控机器人固定后调节所述剪切作业的位置。采用上述技术方案,可以有效提高海底光缆切割任务的完成效率、人员安全性。
Description
技术领域
本发明涉及水下设备维护设备技术领域,特别是涉及一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人。
背景技术
水下遥控机器人是一种有缆式水下机器人,通过遥控的方式,它能够代替工作人员进入危险、情况不明或者人无法直接到达的水域,利用自身携带的各类传感器以及工具进行目标物的探测、记录以及处理,可以有效保障人员的生命安全,提高工作效率。水下遥控机器人动力充足,可以支持长时间的工作,并且由于它通过线缆在人的控制下运行,所以有更高的执行能力,信息和数据的传递交换也更快捷方便。在海洋资源开发和水下工程系统愈发重要的今天,各国都致力于水下遥控机器人技术的研究。
随着科技的发展,越来越多的海底光缆被铺设在全球各地的海底,在某些情况下,需要将海底的光缆切断以便于进行修理等操作。传统的切割方式大多需要先探测到缆线的位置,在开挖出光缆后,再打捞上来进行切割,过程复杂,周期长,深海环境恶劣,危险性高,因此需要一种快速、高效、安全的方法来替代传统的海底光缆切割方法。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,以提高海底光缆切割任务的完成效率、人员安全性。
本发明采用的技术方案是:一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,所述水下遥控机器人包括前部单元、侧翼单元、中部单元、横向滑轨结构和遥控线缆;
所述中部单元用于对海底光缆进行剪切作业,并控制所述遥控机器人水平方向的运动;
所述前部单元设置在所述中部单元的前方,用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况以及冲刷掩埋海底光缆的泥沙;
所述侧翼单元的数量为偶数,对称地分布在所述中部单元的两侧,用于抓取海底光缆,固定所述遥控机器人,并控制所述遥控机器人的升降及转向运动;
所述滑轨结构连接所述中部单元与侧翼单元,用于调节所述侧翼单元之间的宽度以及在所述遥控机器人固定后调节所述剪切作业的位置;
所述遥控线缆与所述中部单元的顶部相连接,用于传输信息以遥控所述遥控机器人。
进一步的,
所述中部单元包括中部单元基体、纵向主推进器、主推进器平衡翼构件、深水探照灯和液压剪钳;
所述纵向主推进器通过连接杆件与中部单元基体相连接,为所述遥控机器人水平方向的运动提供动力;
所述主推进器平衡翼构件对称的分布在所述纵向主推进器的侧面,用于保持所述遥控机器人水平方向的运动稳定;
所述液压剪钳位于中部单元下方正中央,与所述中部单元基体底部相连接,用于完成对海底光缆的剪切作业;
所述深水探照灯设于所述中部单元基体底部,分布于所述液压剪钳的周围,用于为剪切作业提供光源。
进一步的,
所述前部单元包括前部单元基体、360°全角度传感器和高压水枪结构;
所述360°全角度传感器设置在所述前部单元基体的前端下方,用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况;
所述高压水枪结构设置在所述前部单元基体的后端下方,用于冲刷掩埋海底光缆的泥沙。
进一步的,
所述的高压水枪结构为二连装结构,包括发射器结构、旋转平台(132)、横向转轴、抽水器结构和液压阀结构;
所述发射器结构通过所述旋转平台以及横向转轴与所述前部单元基体相连,用于在上下以及左右两个方向上发射出高压水流;
所述抽水器结构安装在发射器结构的尾端,用于通过涡轮将待发射的海水抽入所述发射器结构内部;
所述液压阀结构则安装于所述发射器结构侧端,用于压缩所述发射器结构内部空间给予抽入的海水压力形成高压水流。
进一步的,
所述侧翼单元包括侧翼单元基体、侧翼推进结构、平衡翼板、伸缩杆结构和液压爪结构;
所述侧翼推进结构位于所述侧翼单元基体中央处的圆型孔洞中,用于为所述遥控机器人的升降及转向运动提供动力源;
所述平衡翼板安装于所述侧翼单元基体的侧平面上,用于保持所述遥控机器人在水下的平衡位置,避免发生倾覆;
所述液压爪结构通过伸缩杆结构与所述侧翼单元基体的底部连接,用于抓取海底光缆,并在进行剪切作业时,将所述遥控机器人固定;所述伸缩杆结构使得所述液压爪结构能够进行上下位置的调节。
进一步的,
所述的侧翼推进结构包括涡轮式推进器、推进器转轴、推进器旋转滑块和旋转滑槽;
其中,涡轮式推进器通过两个推进器转轴结构与左右两个旋转滑块连接,所述旋转滑块与侧翼单元基体上设置的旋转滑槽进行嵌入式连接,使得所述涡轮式推进器能够在滑块的作用下,沿着旋转滑槽进行水平方向上的旋转,以调整所述涡轮式推进器的推进方向,通过调整所述涡轮式推进器不同的推进角度和转速来实现机体在水下的升沉、转向运动。
进一步的,
所述横向滑轨结构包括滑轨杆件和深水防尘套;
所述滑轨杆件的近端与所述中部单元基体滑动连接,所述滑轨杆件的远端与侧翼单元基体固定连接;
在所述遥控机器人固定后,所述滑轨杆件通过在所述中部单元基体的滑槽中进行左右横移,使所述液压剪钳能够对准需要剪切的位置进行剪切作业;
所述深水防尘套密封包覆在所述滑轨杆件外侧,使得所述滑轨杆件与外界隔离,用于防止深水中的杂物对滑轨结构产生堵塞,所述深水防尘套采用抗高压的水密材料制成的带波浪面的可伸缩结构。
进一步的,
每个所述横向滑轨结构包括两个或者两个以上滑轨杆件,所述滑轨杆件为圆柱形杆件;
所述深水防尘套与所述滑轨杆件之间充入抗压润滑液体。
进一步的,
所述侧翼单元基体的侧平面上安装多个所述平衡翼板,所述水下遥控机器人两侧的平衡翼板对称设置;
所述平衡翼板内部为空心结构,和/或,所述平衡翼板为比重小于海水的轻质材料。
进一步的,
所述360°全角度传感器为圆球形360°全角度传感器;
所述圆球形360°全角度传感器包括感光传感器、红外传感器和磁场传感器;
所述水下遥控机器人还包括安全绳,用于所述水下遥控机器人的释放和回收;
所述安全绳单独连接所述中部单元的顶部,或者所述安全绳与所述遥控线缆一体设计并与所述中部单元的顶部相连接;
所述遥控线缆包含电源线缆;
所述涡轮式推进器对称设置,数量为多个。
本发明的有益效果是:
本发明所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人使用水下机器人技术,使工作人员难以直接到达的深水领域中的海底光缆切割问题迎刃而解,提高了作业的效率以及安全性。采用单元化、模块化的设计,不论是固定爪、液压剪钳亦或是高压水枪,皆可根据具体作业环境、海底光缆尺寸进行更换调节,使得整体结构具有高适应性、高扩展性的优点。机体底部采用可伸缩固定爪,单元间采用可移动滑轨,分别实现对海底光缆的固定抓取以及液压剪钳的瞄准移动,提高了作业的精准性、稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明俯视状态下的总体结构示意图。
图2为本发明仰视状态下的总体结构示意图。
图3为本发明前部单元结构示意图。
图4为本发明高压水枪结构示意图。
图5为本发明侧翼单元结构示意图。
图6—图8为本发明侧翼推进结构示意图。
图9为本发明中部单元结构示意图。
图10为本发明横向滑轨结构示意图。
图11为本发明横向滑轨结构剖视图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,解决了提高海底光缆切割任务的完成效率、人员安全性的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
首先说明,本文中出现的术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
实施例一
请参考附图1-11,本申请实施例提供一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,所述水下遥控机器人包括前部单元1、侧翼单元2、中部单元3、横向滑轨结构4和遥控线缆5;所述中部单元3用于对海底光缆进行剪切作业,并控制所述遥控机器人水平方向的运动;所述前部单元1设置在所述中部单元3的前方,用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况以及冲刷掩埋海底光缆的泥沙;所述侧翼单元2的数量为偶数,对称地分布在所述中部单元3的两侧,用于抓取海底光缆,固定所述遥控机器人,并控制所述遥控机器人的升降及转向运动;所述滑轨结构4连接所述中部单元3与侧翼单元2,用于调节所述侧翼单元2之间的宽度以及在所述遥控机器人固定后调节所述剪切作业的位置;所述遥控线缆5与所述中部单元3的顶部相连接,用于传输信息以遥控所述遥控机器人。
如图1、2所示,本发明的一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,所述水下遥控机器人包括前部单元1、侧翼单元2、中部单元3、横向滑轨结构4和遥控线缆5。
其中的中部单元3用于对海底光缆进行剪切作业,并控制所述遥控机器人水平方向的运动;
具体的,参考图9所示,所述中部单元3包括中部单元基体31、纵向主推进器32、主推进器平衡翼构件33、深水探照灯34和液压剪钳35。
其中,所述纵向主推进器32位于中部单元3的后方,通过连接杆件与中部单元基体31相连接,为所述遥控机器人水平方向的运动提供动力。
四块主推进器平衡翼构件33对称的分布在所述纵向主推进器32的侧面,在机体前进时,用于保持所述遥控机器人水平方向的运动稳定;
所述液压剪钳35位于中部单元3下方正中央,与所述中部单元基体31底部相连接,用于通过液压作用完成对海底光缆的剪切作业;
所述深水探照灯34通过带转轴的底座设于所述中部单元基体31底部,分布于所述液压剪钳35的周围,一般分布于液压剪钳35的两侧,用于为剪切作业提供光源,能从各个角度为机体在水下的工作提供光源,以便传感器12进行探视。特别的,所述深水探照灯34的照射角度可以根据控制信号进行角度和亮度的调整,以适应不同的海底环境。
所述前部单元1设置在所述中部单元3的前方,用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况以及冲刷掩埋海底光缆的泥沙。
参考附图3,本发明的所述前部单元1通过铰接、卡接、螺接等方式与中部单元3连接,上述连接方式均是一种可拆卸安装的方式,以适应不同任务的需求。以下的部件均采用上述可拆卸安装的连接方式。
作为一种实施例,所述前部单元1包括前部单元基体11、360°全角度传感器12和高压水枪结构13。
其中,所述360°全角度传感器12设置在所述前部单元基体11的前端下方,用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况,优选的,所述360°全角度传感器12为圆球形360°全角度传感器,传感器类型具体可以包括感光传感器、红外传感器和磁场传感器等用于感知具体海底环境的传感器。其中,感光传感器用于获取可视信号,而红外传感器可以感知海底污泥掩埋下的光缆,特别是在低温海水下,光缆与海水存在一定的温差,红外传感器的使用效果更加良好。对于磁场传感器,由于光缆中存在部分金属材料,如铝、铜等材质,且光缆长度较长,因此会在光缆附近引起磁力线的异常,磁场传感器可以快速的通过上述磁力线寻找到光缆的位置和走向。机器人操作人员可以通过上述传感器及时的了解海底的情况,使得机器人快速的到达操作现场,并找到需要作业的光缆的位置,并迅速的开展作业。
所述高压水枪结构13设置在所述前部单元基体11的后端下方,用于冲刷掩埋海底光缆的泥沙。
参考附图所示,所述的高压水枪结构13为二连装结构,包括发射器结构131、旋转平台132、横向转轴133、抽水器结构134和液压阀结构135。
所述发射器结构131通过所述旋转平台132以及横向转轴133与所述前部单元基体11相连,用于在上下以及左右两个方向上发射出高压水流。
所述抽水器结构134安装在发射器结构131的尾端,用于通过涡轮将待发射的海水抽入所述发射器结构131内部。
所述液压阀结构135则安装于所述发射器结构131侧端,用于压缩所述发射器结构131内部空间给予抽入的海水压力形成高压水流。
所述侧翼单元2的数量为偶数,在本实施例中,数量为两个,其对称地分布在所述中部单元3的两侧,用于抓取海底光缆,固定所述遥控机器人,并控制所述遥控机器人的升降及转向运动。
参考附图5所示,所述侧翼单元2包括侧翼单元基体21、侧翼推进结构22、平衡翼板23、伸缩杆结构24和液压爪结构25。
所述侧翼推进结构22位于所述侧翼单元基体21中央处的圆型孔洞中,用于为所述遥控机器人的升降及转向运动提供动力源;参考附图6—8所示,所述的侧翼推进结构22包括涡轮式推进器221、推进器转轴222、推进器旋转滑块223和旋转滑槽224;
其中,涡轮式推进器221通过两个推进器转轴222结构与左右两个旋转滑块223连接,所述旋转滑块223与侧翼单元基体21上设置的旋转滑槽224进行嵌入式连接,使得所述涡轮式推进器221能够在滑块223的作用下,沿着旋转滑槽224进行水平方向上的旋转,以调整所述涡轮式推进器221的推进方向,通过调整多个涡轮式推进器221不同的推进角度和转速来实现机体在水下的升沉、转向运动。
所述平衡翼板23安装于所述侧翼单元基体21的侧平面上,用于保持所述遥控机器人在水下的平衡位置,避免发生倾覆。具体实施时,所述侧翼单元基体21的侧平面上安装多个所述平衡翼板23,所述水下遥控机器人两侧的平衡翼板2对称设置;所述平衡翼板23内部为空心结构,优选,所述平衡翼板23为比重小于海水的轻质材料,从而使得该平衡翼板2通过海水的浮力作用,加之液压剪钳35等构件的重力作用,使得水下遥控机器人的重心靠下,进而使得水下遥控机器人能够保持平衡,不会发生竖直方向的翻转,以利于机器人的剪切作业。当然,在平衡翼板23内部为空心结构时,要保证平衡翼板23材质的强度,以适应海底的水压对其引起的形变,避免发生空心结构的破裂。同时,平衡翼板23的布置相对于机器人是左右对称的,以利于整个装置在水下的平衡。
所述液压爪结构25通过伸缩杆结构24与所述侧翼单元基体21的底部连接,用于抓取海底光缆,并在进行剪切作业时,将所述遥控机器人固定;所述伸缩杆结构24使得所述液压爪结构25能够进行上下位置的调节。
所述滑轨结构4连接所述中部单元3与侧翼单元2,用于调节所述侧翼单元2之间的宽度以及在所述遥控机器人固定后调节所述剪切作业的位置。上述液压爪结构25、滑轨结构4和伸缩杆结构24也可以采用其他方式驱动,如采用电推杆的驱动模式。
参考附图10、11所示,所述横向滑轨结构4包括滑轨杆件41和深水防尘套42;所述滑轨杆件41的近端与所述中部单元基体31滑动连接,所述滑轨杆件41的远端与侧翼单元基体21固定连接。
在所述遥控机器人固定后,所述滑轨杆件41通过在所述中部单元基体31的滑槽中进行左右横移,使所述液压剪钳35能够对准需要剪切的位置进行剪切作业;
所述深水防尘套42密封包覆在所述滑轨杆件41外侧,使得所述滑轨杆件41与外界隔离,用于防止深水中的杂物对滑轨结构4产生堵塞,所述深水防尘套42在本实施例中可以采用抗高压的水密材料制成的带波浪面的可伸缩结构。
作为一种优选的实施例,每个所述横向滑轨结构4包括两个或者两个以上滑轨杆件41,优选为两个,从而可以保证侧翼单元的稳定性,不会发生旋转。为降低成本,并提高滑轨结构4的强度,所述滑轨杆件41为圆柱形不锈钢杆件或者其他金属杆件。
所述深水防尘套42与所述滑轨杆件41之间充入抗压润滑液体,以避免较高的海水压力使得深水防尘套42与所述滑轨杆件41发生贴合,从而使得二者发生干涉,进而使得横向滑轨结构4失效,该抗压润滑液体应当具有较高的燃点和较低的凝固点,以适应海底高压低温的环境。
所述遥控线缆5与所述中部单元3的顶部相连接,用于传输信息以遥控所述遥控机器人,遥控线缆5与所述中部单元3的顶部相连接,使得机器人在受到洋流冲击时能够保持一定的受力平衡,从而使得机器人可以稳定的移动和下潜。
该遥控线缆5中可以包含电源线缆,也可以不包含电源电缆,该水下遥控机器人可以由自身携带的蓄电池提供电力,但是考虑到海底的复杂环境,低温高压会使得电池迅速地失去电力或者受到高压而损坏,因此采用电缆供电的方式是一种较为可靠的方式。但是该方式需要保证电缆的绝缘,电缆过细会导致无法满足剪切时的大电流需求,因此可以将电源线缆与蓄电池结合的方式向机器人提供电能,电源电缆一边向蓄电池供电,一边和蓄电池同时向机器人供电。这种结构可以减小电池的体积,进而提高蓄电池的防护,还可以满足大电流的需求。
考虑到洋流以及风浪的影响,遥控线缆5的强度可能不够,进而导致线缆的断裂,特别是在水下遥控机器人的释放和回收过程中,上述因素的影响更大,因此还可以设置安全绳,用于所述水下遥控机器人的释放和回收;所述安全绳可以单独连接所述中部单元3的顶部,也可以与所述遥控线缆5一体设计并与所述中部单元3的顶部相连接。由于安全绳的存在,使得在水下遥控机器人的释放和回收过程中,遥控线缆5不会承受较大的拉力,且即使机器人失去动力,也可以通过安全绳将其回收并进行检修,从而提高了整个系统的安全性和可靠性。
本发明所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人使用水下机器人技术,使工作人员难以直接到达的深水领域中的海底光缆切割问题迎刃而解,提高了作业的效率以及安全性。采用单元化、模块化的设计,不论是固定爪、液压剪钳亦或是高压水枪,皆可根据具体作业环境、海底光缆尺寸进行更换调节,使得整体结构具有高适应性、高扩展性的优点。机体底部采用可伸缩固定爪,单元间采用可移动滑轨,分别实现对海底光缆的固定抓取以及液压剪钳的瞄准移动,提高了作业的精准性、稳定性。
实施例二
基于上述实施例一的一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其具体的操作方法是:
步骤一,确定任务,对任务进行评估,确定水下遥控机器人需要安装的具体模块,安装对应的模块。
步骤二,确定投放位置,根据光缆故障,初步确定故障位置,对水下遥控机器人进行投放,上述步骤可以节省水下遥控机器人寻找光缆故障位置的时间,同时也可以节省机器人的能量。
步骤三,初步确定具体故障位置,通过圆球形360°全角度传感器12,探视机体在水下的工作状况,初步确定具体故障位置。
步骤四,确定具体故障位置,通过涡轮将待发射的海水抽入枪体内部;液压阀结构135则安装于侧端,通过压缩枪体内部空间给予抽入的海水压力,最终由发射器结构131发射出高压水流,冲刷光缆上的泥沙,对掩埋于海底的光缆进行挖掘工作,直至确定具体故障位置。
步骤五,固定机体,通过液压爪25进行上下位置的调节,抓取海底光缆,并将机体固定。
步骤六,剪切作业,通过液压作用完成对海底光缆的剪切任务。
步骤七,机器人回收,完成剪切任务。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述水下遥控机器人包括前部单元(1)、侧翼单元(2)、中部单元(3)、横向滑轨结构(4)和遥控线缆(5);
所述中部单元(3)用于对海底光缆进行剪切作业,并控制所述遥控机器人水平方向的运动;
所述前部单元(1)设置在所述中部单元(3)的前方,用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况以及冲刷掩埋海底光缆的泥沙;
所述侧翼单元(2)的数量为偶数,对称地分布在所述中部单元(3)的两侧,用于抓取海底光缆,固定所述遥控机器人,并控制所述遥控机器人的升降及转向运动;
所述滑轨结构(4)连接所述中部单元(3)与侧翼单元(2),用于调节所述侧翼单元(2)之间的宽度以及在所述遥控机器人固定后调节所述剪切作业的位置;
所述遥控线缆(5)与所述中部单元(3)的顶部相连接,用于传输信息以遥控所述遥控机器人。
2.根据权利要求1所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述中部单元(3)包括中部单元基体(31)、纵向主推进器(32)、主推进器平衡翼构件(33)、深水探照灯(34)和液压剪钳(35);
所述纵向主推进器(32)通过连接杆件与中部单元基体(31)相连接,为所述遥控机器人水平方向的运动提供动力;
所述主推进器平衡翼构件(33)对称的分布在所述纵向主推进器(32)的侧面,用于保持所述遥控机器人水平方向的运动稳定;
所述液压剪钳(35)位于中部单元(3)下方正中央,与所述中部单元基体(31)底部相连接,用于完成对海底光缆的剪切作业;
所述深水探照灯(34)设于所述中部单元基体(31)底部,分布于所述液压剪钳(35)的周围,用于为剪切作业提供光源。
3.根据权利要求1所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述前部单元(1)包括前部单元基体(11)、360°全角度传感器(12)和高压水枪结构(13);
所述360°全角度传感器(12)设置在所述前部单元基体(11)的前端下方,用于探视所述水下遥控机器人在水下的工作状况;
所述高压水枪结构(13)设置在所述前部单元基体(11)的后端下方,用于冲刷掩埋海底光缆的泥沙。
4.根据权利要求3所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述的高压水枪结构(13)为二连装结构,包括发射器结构(131)、旋转平台(132)、横向转轴(133)、抽水器结构(134)和液压阀结构(135);
所述发射器结构(131)通过所述旋转平台(132)以及横向转轴(133)与所述前部单元基体(11)相连,用于在上下以及左右两个方向上发射出高压水流;
所述抽水器结构(134)安装在发射器结构(131)的尾端,用于通过涡轮将待发射的海水抽入所述发射器结构(131)内部;
所述液压阀结构(135)则安装于所述发射器结构(131)侧端,用于压缩所述发射器结构(131)内部空间给予抽入的海水压力形成高压水流。
5.根据权利要求1所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述侧翼单元(2)包括侧翼单元基体(21)、侧翼推进结构(22)、平衡翼板(23)、伸缩杆结构(24)和液压爪结构(25);
所述侧翼推进结构(22)位于所述侧翼单元基体(21)中央处的圆型孔洞中,用于为所述遥控机器人的升降及转向运动提供动力源;
所述平衡翼板(23)安装于所述侧翼单元基体(21)的侧平面上,用于保持所述遥控机器人在水下的平衡位置,避免发生倾覆;
所述液压爪结构(25)通过伸缩杆结构(24)与所述侧翼单元基体(21)的底部连接,用于抓取海底光缆,并在进行剪切作业时,将所述遥控机器人固定;所述伸缩杆结构(24)使得所述液压爪结构(25)能够进行上下位置的调节。
6.根据权利要求5所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述的侧翼推进结构(22)包括涡轮式推进器(221)、推进器转轴(222)、推进器旋转滑块(223)和旋转滑槽(224);
其中,所述涡轮式推进器(221)通过两个推进器转轴(222)与左右两个旋转滑块(223)连接,所述旋转滑块(223)与侧翼单元基体(21)上设置的旋转滑槽(224)嵌入式连接,使得所述涡轮式推进器(221)能够在滑块(223)的作用下,沿着所述旋转滑槽(224)进行水平方向上的旋转,以调整所述涡轮式推进器(221)的推进方向,通过调整所述涡轮式推进器(221)不同的推进角度和转速来实现机体在水下的升沉、转向运动。
7.根据权利要求2所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述横向滑轨结构(4)包括滑轨杆件(41)和深水防尘套(42);
所述滑轨杆件(41)的近端与所述中部单元基体(31)滑动连接,所述滑轨杆件(41)的远端与侧翼单元基体(21)固定连接;
在所述遥控机器人固定后,所述滑轨杆件(41)通过在所述中部单元基体(31)的滑槽中进行左右横移,使所述液压剪钳(35)能够对准需要剪切的位置进行剪切作业;
所述深水防尘套(42)密封包覆在所述滑轨杆件(41)外侧,使得所述滑轨杆件(41)与外界隔离,用于防止深水中的杂物对滑轨结构(4)产生堵塞,所述深水防尘套(42)采用抗高压的水密材料制成的带波浪面的可伸缩结构。
8.根据权利要求7所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
每个所述横向滑轨结构(4)包括两个或者两个以上滑轨杆件(41),所述滑轨杆件(41)为圆柱形杆件;
所述深水防尘套(42)与所述滑轨杆件(41)之间充入抗压润滑液体。
9.根据权利要求5所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述侧翼单元基体(21)的侧平面上安装多个所述平衡翼板(23),所述水下遥控机器人两侧的平衡翼板(2)对称设置;
所述平衡翼板(23)内部为空心结构,和/或,所述平衡翼板(23)为比重小于海水的轻质材料。
10.根据权利要求3所述的用于海底光缆剪切的水下遥控机器人,其特征在于:
所述360°全角度传感器(12)为圆球形360°全角度传感器(12);
所述圆球形360°全角度传感器(12)包括感光传感器、红外传感器和磁场传感器;
所述水下遥控机器人还包括安全绳,用于所述水下遥控机器人的释放和回收;
所述安全绳单独连接所述中部单元(3)的顶部,或者所述安全绳与所述遥控线缆(5)一体设计并与所述中部单元(3)的顶部相连接;
所述遥控线缆(5)包含电源线缆;
所述涡轮式推进器(221)对称设置,数量为多个。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117415839A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 海南中南标质量科学研究院有限公司 | 深海水下作业金属切割机器人 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108045530A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-18 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种海底电缆探测水下机器人及作业方法 |
CN109616956A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-04-12 | 国网浙江省电力有限公司 | 有缆遥控水下机器人对海底电缆的巡检系统及其作业方法 |
US20190134724A1 (en) * | 2017-11-08 | 2019-05-09 | Rotech Group Limited | Cutting tool |
CN209080129U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-07-09 | 上海海洋大学 | 一种用于水下设施圆管结构的清洗和检测机器人 |
CN110077561A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种适用于水中巡游和海底爬行的机器人及控制方法 |
CN111391985A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-10 | 杭州瑞晟博科技有限公司 | 一种适用于水下遥控作业机器人的海底电缆布放装置 |
CN111448132A (zh) * | 2017-09-07 | 2020-07-24 | 爱尔兰海上工程有限公司 | 用于修复海底电缆的水下工作室 |
CN112478108A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 国网浙江省电力有限公司舟山供电公司 | 一种海底电缆机器人排除海底电缆障碍物的方法 |
-
2022
- 2022-03-16 CN CN202210259113.8A patent/CN114620206B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111448132A (zh) * | 2017-09-07 | 2020-07-24 | 爱尔兰海上工程有限公司 | 用于修复海底电缆的水下工作室 |
US20200377184A1 (en) * | 2017-09-07 | 2020-12-03 | Irish Sea Contractors Limited | Submersible habitat for the repair of subsea cable |
US20190134724A1 (en) * | 2017-11-08 | 2019-05-09 | Rotech Group Limited | Cutting tool |
CN108045530A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-18 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种海底电缆探测水下机器人及作业方法 |
CN209080129U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-07-09 | 上海海洋大学 | 一种用于水下设施圆管结构的清洗和检测机器人 |
CN109616956A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-04-12 | 国网浙江省电力有限公司 | 有缆遥控水下机器人对海底电缆的巡检系统及其作业方法 |
CN110077561A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种适用于水中巡游和海底爬行的机器人及控制方法 |
CN111391985A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-10 | 杭州瑞晟博科技有限公司 | 一种适用于水下遥控作业机器人的海底电缆布放装置 |
CN112478108A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 国网浙江省电力有限公司舟山供电公司 | 一种海底电缆机器人排除海底电缆障碍物的方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117415839A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 海南中南标质量科学研究院有限公司 | 深海水下作业金属切割机器人 |
CN117415839B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-06-04 | 海南中南标质量科学研究院有限公司 | 深海水下作业金属切割机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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