CN115929203A - 一种水下悬停钻孔机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下悬停钻孔机器人，包括机器人主体、推进模块、钻孔模块、控制配电模块、监测模块；钻孔模块安装于自机器人主体中央，推进模块沿机器人主体的周向间隔安装，推进模块成对设置，每对推进模块关于钻孔模块呈中心对称，控制配电模块安装于机器人主体内部，监测模块包括机器人主体监视模块、钻孔监视模块，机器人主体监视模块安装于机器人主体前端，钻孔监视模块安装于机器人主体内并朝向钻孔模块，推进模块、钻孔模块、机器人主体监视模块、钻孔监视模块分别与控制配电模块信号连接。本发明结构合理，稳定性好，可以实现机器人在水下任意方位悬停钻孔，极大地增加了水下钻孔机器人的灵敏度与适用度。

Description

一种水下悬停钻孔机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其是涉及一种水下悬停钻孔机器人。

背景技术

随着科学技术的发展，海洋资源开采和深海探测活动不断增加，包括钻井平台等海洋结构物的建立及维修、深海科学考察、古沉船打捞等海洋活动。水下钻孔作业是在沉船溢油回收和结构物维修中的关键步骤，通过钻孔抽油、结构物修缮可以降低资源损失，保护环境并提高经济效益。不过由于技术发展的限制，当前的水下钻孔作业等主要仍由人工完成，但是深海环境恶劣，暗无天日，而且潜水员的下潜能力有限，人工作业不仅会给潜水员带来极大的安全风险，也使得作业范围极其有限，不能满足生产要求。在这种情况下，机器人在深水作业环境中脱颖而出，机器人可以较好的替代人工进行水下钻孔作业。

目前，我国在水下钻孔作业中，使用ROV进行钻孔作业的研究较少，主要问题在与ROV进行水下钻孔作业时处于悬浮状态，而钻孔过程会造成极大的时变力与扭矩作用，而ROV受到扰动会发生位置偏移，最终会导致钻孔作业的精度和完成情况急剧下降，失去工程意义。在水下钻孔作业的发展中，现阶段的水下钻孔机器人的研究设计中，多数为水下爬壁吸附式钻孔机器人，这样的作业方式保证了钻孔设备的稳定性，可以较好地抵抗钻孔过程产生的力及力矩，但是吸附式钻孔对于作业面材料有较高的要求，在混凝土等吸附能力较差的材料表面，在岩石、暗礁等不规则的结构物表面进行钻孔时，水下吸附式钻孔机器人会由于吸附力不足乃至无法附着，无法顺利的实现水下钻孔作业，因此在当前阶段还不能实现全水域环境下任意角度的钻孔作业，具有一定局限性。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种水下悬停钻孔机器人，解决目前水下钻孔作业中受限制、不能在水下用ROV全方位的进行钻孔作业问题，提高适应能力及稳定性。

技术方案：一种水下悬停钻孔机器人，包括机器人主体、推进模块、钻孔模块、控制配电模块、监测模块；

钻孔模块安装于自机器人主体中央，钻孔模块自机器人主体顶部垂直贯穿至其底部，推进模块沿机器人主体的周向间隔安装，推进模块成对设置，每对推进模块关于钻孔模块呈中心对称并与机器人主体的外周壁360°转动连接，控制配电模块安装于机器人主体内部，监测模块包括机器人主体监视模块、钻孔监视模块，机器人主体监视模块安装于机器人主体前端，钻孔监视模块安装于机器人主体内并朝向钻孔模块，推进模块、钻孔模块、机器人主体监视模块、钻孔监视模块分别与控制配电模块信号连接。

进一步的，推进模块包括推进器、推进器旋转轴、推进器舵机，推进器舵机安装于机器人主体内部，推进器旋转轴垂直穿设于机器人主体外周面，其一端与推进器舵机连接，另一端与推进器连接，推进器的螺旋桨与推进器旋转轴呈平行间隔设置。

进一步的，机器人主体包括浮力模块、机器人主体框架，机器人主体框架前后敞口且内部设有空腔体，浮力模块包括上浮体、下浮体和起吊环，上浮体与下浮体呈上下间隔安装于机器人主体框架上，起吊环安装于机器人主体框架顶面上。

进一步的，机器人主体框架包括顶板、底板、左侧板、右侧板、上浮体固定板、下浮体固定板、推进器旋转轴固定板，顶板与底板上下平行间隔设置，左侧板和右侧板作为支撑板分别与顶板和底板的左右端通过角件紧固连接；每个推进模块分别通过一个推进器旋转轴固定板安装于机器人主体框架周侧，推进器旋转轴固定板分别与顶板和底板固定，顶板上平面两端边缘分别固定设置有垂直的上浮体固定板，上浮体与上浮体固定板连接，底板下平面两端边缘分别固定设置有垂直的下浮体固定板，下浮体与下浮体固定板连接。

进一步的，钻孔模块包括钻机、钻机密封舱、钻机舱端盖、法兰盘，钻机密封安装于钻机密封舱内，钻机密封舱一端安装有钻机舱端盖，另一端安装有法兰盘，钻机的钻杆和钻头从钻机密封舱设有法兰盘的一端伸出，钻机密封舱垂直穿设于机器人主体中央并通过法兰盘与机器人主体的底部连接，钻头垂直朝下设置。

进一步的，控制配电模块包括控制耐压舱、配电耐压舱、姿态传感器、深度传感器，控制耐压舱和配电耐压舱分别安装于机器人主体内并在钻孔模块相对两侧间隔对称设置，控制耐压舱内设有控制模块，配电耐压舱内设有电源模块，姿态传感器固定在控制耐压舱舱体内，深度传感器固定在配电耐压舱后端舱板上。

最佳的，控制模块包括控制系统、推力分配模块、推力合成模块、反馈模块，控制系统与推力分配模块信号连接，推力分配模块、推力合成模块分别与推进模块信号连接，反馈模块与推力合成模块信号连接。

最佳的，配电耐压舱包括下端盖一、舱体一、上端盖一、水密接插件一，舱体一为空腔圆柱形结构，下端盖一和上端盖一分别安装于舱体一的两端，上端盖一上安装有多个与电源模块连接的水密接插件一；

控制耐压舱包括下端盖二、舱体二、上端盖二、水密接插件二，舱体二为空腔圆柱形结构，下端盖二和上端盖二分别安装于舱体二的两端，上端盖二上安装有多个与控制模块连接的水密接插件二。

最佳的，机器人主体监视模块包括分别与控制配电模块信号连接的右侧探照灯、前端摄像头、左侧探照灯，右侧探照灯和左侧探照灯水平间隔安装于机器人主体前端，两者之间设有前端摄像头，前端摄像头与机器人主体的底部连接。

最佳的，钻孔监视模块包括分别与控制配电模块信号连接的第一钻孔探照灯、第二钻孔探照灯、钻孔摄像舱，第一钻孔探照灯、第二钻孔探照灯分别设置于钻孔模块相对两侧并与机器人主体连接，钻孔摄像舱安装于机器人主体底部并靠近钻孔模块，钻孔摄像舱的舱室内包括水下钻孔摄像头、红外测距传感器、水下定位传感器，水下钻孔摄像头朝向钻孔模块设置。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：可以完成机器人的运动，并配合水下钻孔机，可以较好的适应水下复杂的钻孔环境并完成复杂水下环境中的钻孔作业。机器人整体体积和质量相较于以往的水下作业机器人有很大的改善，结构呈流线型，可以承受较大的水流冲击，减小水下运动的阻力。机器人主体框架采用结构优化后的铝合金板，可以满足海洋中层水域环境中的作业要求，在保证强度和稳定性的同时尽可能减少了在水流中的受力面积，可以在更深的水域中保证稳定作业。钻孔模块设计在ROV的中部，钻头与垂向平行朝下，单独配有两个照明灯和搭载传感器和摄像机的钻孔摄像舱，同时可以搭载不同大小的钻头以适应水下不同尺寸的钻孔要求。推进模块有多个可以旋转的推进器组成，可以为机器人提供强大的水下运动能力并能通过对推进器不同姿态的调节完成六自由度的运动。控制配电模块带有多种传感器，可以对机器人的钻孔位置进行实时定位，对机器人的钻孔环境进行实时监测，能够检测机器人在水流中的实际运动方向和所处深度。本发明将ROV应用到水下钻孔作业中，设计了具有多个可以独立运动的推进器的钻孔ROV，并且由ROV直接搭载冲击钻进行钻孔作业，这样的应用首先避免了人工下潜的危险性和有限作业深度；同时解决了爬壁机器人对于作业面性质要求高，作业角度有限的不足，使钻孔的角度更加灵活，具有更高的普适性。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是机器人主体框架的立体图；

图3是本发明的正视图；

图4是配电耐压舱的结构示意图；

图5是钻孔模块的结构示意图；

图6是推进模块的结构示意图；

图7是本发明的仰视图；

图8是机器人水下姿态调整的流程原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种水下悬停钻孔机器人，如图1所示，包括机器人主体、推进模块3、钻孔模块4、控制配电模块5、监测模块6；机器人主体包括浮力模块1、机器人主体框架2。

钻孔模块4安装于自机器人主体中央，钻孔模块4自机器人主体框架2顶部垂直贯穿至其底部，推进模块3沿机器人主体框架2的周向间隔安装，推进模块3成对设置，每对推进模块3关于钻孔模块4呈中心对称并与机器人主体框架2的外周壁360°转动连接，本实施例中，推进模块3设有四个，四个推进模块3关于钻孔模块4呈中心对称，更有利于钻孔模块4工作时的稳定性，对推进模块3的调节也更加方便，从而提高效率；控制配电模块5安装于机器人主体框架2内部，监测模块6包括机器人主体监视模块、钻孔监视模块，机器人主体监视模块安装于机器人主体框架2前端，钻孔监视模块安装于机器人主体框架2内并朝向钻孔模块4，推进模块3、钻孔模块4、机器人主体监视模块、钻孔监视模块分别与控制配电模块5信号连接，浮力模块1为两块，分别安装在机器人主体框架2的底部和顶部。

如图2所示，机器人主体框架2包括顶板2-1、底板2-6、左侧板2-2、右侧板2-5、推进器旋转轴固定板2-3、上浮体固定板2-4和下浮体固定板2-7；左侧板2-2和右侧板2-5作为支撑板与顶板2-1和底板2-6通过角件紧固连接；四个推进器旋转轴固定板2-3，分别通过安装在顶板2-1与底板2-6间；两个上浮体固定板2-4分别通过螺栓安装在顶板2-1上端两侧；两个下浮体板2-7分别通过螺栓安装在底板2-6下端两侧；机器人主体框架2选取8mm厚度6061铝合金材质，各个部件之间通过不锈钢角件连接，上部安装有四个起吊环1-1以方便搬运；顶板2-1和底板2-6处设置配重块的安装位置，配重块的安装数量与安装位置能够调节，以保证水下钻孔机器人在水下处于平衡姿态；机器人主体框架2各个组成部件可设置通孔，可采用拓扑优化方法确定挖孔的形式，在保证原有强度的前提下尽可能减小框架面积，增加了机器人主体对于水流的通过性，减少了所述机器人主体受到的水流的冲击力，使得钻孔机器人可在较深水域中保持稳定作业。

如图3所示，浮力模块1包括上浮体1-2、下浮体1-3和起吊环1-1；上浮体1-2和顶板2-1通过螺栓连接；起吊环1-1分别与顶板2-1上端两侧的上浮体固定板2-4通过螺丝连接在顶板2-1两侧；四个起吊环1-1对称分布在顶板2-1上端两侧；下浮体1-3和底板2-6与下浮体固定板2-7通过螺栓连接；多个配重块可拆卸安装在底板2-6上；配重块在底板2-6上的安装数量与安装位置能够调节。

本实例浮力模块1采用流线型的设计，在保证机器人浮力的基础上，较小机器人在水下运动的阻力。水下悬停钻孔机器人载体框架上装配有各种装置和设备，虽然单个设备的质量很小，但众多设备和零件累积起来的质量是一个十分可观的数字，这不利于水下的作业。因此必须要有浮体为水下悬停钻孔机器人提供额外的浮力，从而保证其水下作业的稳定性和机动性。浮体安装在机器人的顶部和底部，而重物则安装在中下部，这样可以提高机器人的整体浮心位置，进而增加稳心高度。在实际设计中，需要使机器人保持略微正浮力的状态，从而当机器人出现故障宕机失联时，能够依靠自身正浮力漂浮到海面，再被搜救人员回收。浮体的材料采用化学泡沫复合材料高强度聚氨酯，该种材料常被用于加工水中浮力材料。在机器人主体框架2的底板2-6和顶板2-1处设置有任意位置的配重块安装位置，以保证机器人在水下作业的平衡度。

如图4所示，控制配电模块包括配电耐压舱5-2和控制耐压舱5-1、姿态传感器、深度传感器。配电耐压舱5-2和控制耐压舱5-1分别连接在底板2-6中间两侧，呈对称分布在钻孔模块4相对两侧，控制耐压舱5-1内设有控制模块，配电耐压舱5-2内设有电源模块，姿态传感器固定在控制耐压舱5-1舱体内，深度传感器固定在配电耐压舱5-2后端舱板上。

配电耐压舱5-2包括下端盖一5-3、舱体一5-4、上端盖一5-5、水密接插件一5-6，舱体一5-4为空腔圆柱形结构，下端盖一5-3和上端盖一5-5分别安装于舱体一5-4的两端，上端盖一5-5上安装有多个与电源模块连接的水密接插件一5-6；

控制耐压舱5-1包括下端盖二、舱体二、上端盖二、水密接插件二，舱体二为空腔圆柱形结构，下端盖二和上端盖二分别安装于舱体二的两端，上端盖二上安装有多个与控制模块连接的水密接插件二。

配电耐压舱5-2主要用于为水下钻孔机器人提供电源，配电耐压舱内设置电源模块、第一单片机、第一电调、第一电压电流采集电路，第一能量吸收电路，第一温度湿度传感器、深度传感器、第一进水监测电路；第一单片机作为控制装置总控制ROV的电力输送。第一单片机接收各电力配送模块的信号，控制各电源的开闭，为监测模块、钻孔模块、推进模块、照明机构以及前端摄像头提供电源。深度传感器固定在配电耐压舱后端舱板上，实时监测ROV的运行深度，再将信号反馈给地面上的计算机进行汇总处理。通过IIC读取第一温湿度传感器采集配电耐压舱内的温度与湿度，通过模拟信号读取第一进水检测电路检测配电耐压舱是否进水，通过IIC读取第一电压电流采集电路获取第一电调的供电电压与消耗的电流。第一电压电流采集电路通过采样电阻的电流值，通过分压电阻采集电压值。第一单片机将以上信息返回给地面上的计算机以进行汇总处理；所述配电耐压舱内部设置的第一能量吸收电路，是为了防止在过度使用电源后产生的较高的电动势损坏电源，使用电容吸收推进器电机的转动动能，抑制电源电压的提高，采用多个铝电解电容并联的方式，以减小内阻和提高瞬间能量吸收能力。

控制耐压舱5-1主要用于控制与通信，内设置推进器控制器、第二单片机、姿态传感器、第一水压传感器、第一温湿度传感器、进水检测电路；第二单片机采用STM32单片机，第二单片机作为控制舱主控装置，通过水密接件与各被控单元连接，总体控制ROV的各个模块。推进器控制器与第二单片机连接，其控制四个独立旋转的推进器，通过第二单片机传输回水下的各个信号分析，反馈到推进器控制器中，通过调整四个推进器的姿态实现水下钻孔机器人的悬停运动，以适应水下钻孔作业要求。通过IIC读取位于舱体后端盖上的第一水压传感器和深度传感器以获得机器人当前的深度和外界水温，通过串口读取第一姿态传感器以获得机器人当前的航向角、俯仰角、横滚角。通过IIC读取第一温湿度传感器采集控制耐压舱内的温度与湿度，通过模拟信号读取第一进水检测电路检测控制耐压舱是否进水，并将这些数据发送给地面上的计算机。进水检测电路由电极式水浸传感器与分压电阻组成，电极式水浸传感器具有结构简单、易于安装、价格低廉等优点，电极式水浸传感器安装于舱内底部，当舱内进水时，传感器两电极间被水浸湿电阻减小，输出端电压降低，单片机即可通过输出端模拟电压的改变，获得进水信息。

控制模块包括控制系统、推力分配模块、推力合成模块、反馈模块，控制系统与推力分配模块信号连接，推力分配模块、推力合成模块分别与推进模块3信号连接，反馈模块与推力合成模块信号连接。

四个推进模块3位于机器人的四个角处，呈对称分布，机器人以轴向运动为主，横向运动为较少。因此以机器人长边方向为轴向，推进器与轴向呈45°夹角，使得机器人在轴向运动中具备更加良好的性能。当机器人进行水平运动时，推进器处于水平状态，产生呈一定角度的水平推力，实现水平面的三自由度运动；当机器人进行垂向运动时，推进器在舵机的带动下可以绕越主体连接的不锈钢轴进行转动调整角度，使推进器产生垂向推力，实现垂向运动。通过舵机的旋转来调节推进器的推进角度，从而实现机器人在水下各个方位的姿态调节。

如图8所示，将机器人的具体位姿指令输入到控制系统，调节舵机的旋转角度和推进器推力的大小实现推力分配，进行推力合成形成运动模型，得到机器人的运动速度与位姿等状态向量，并将其再次反馈回控制系统，控制系统根据实时误差进行调节，输出下一次的推力，并在结果模块中显示期望位姿与实时位姿的对比情况。

如图6所示，推进模块3推进器3-1、推进器舵机3-3、螺旋桨3-1-2、螺旋桨保护罩3-1-1、推进器旋转轴3-2；推进器舵机3-3的主动轴通过推进器旋转轴固定板2-3与推进器舵机3-3连接；推进器3-1紧固安装在推进器旋转轴3-2的套筒中；螺旋桨保护罩3-1-1固定安装在螺旋桨3-1-2外侧；推机器舵机3-3分别和前舵机脚架和后舵机脚架通过螺栓固定在底板2-6上。

本实施例中，推进模块3包括四组通过推进器舵机3-5可带动自由旋转推进器3-1，采用推进器舵机3-3姿态调节与推进器3-1动力输送分离的方式进行控制，控制配电模块5为推进器螺旋桨提供动力，同时舵机通过控制器可以自由调节四个推进器的姿态，可以实现ROV的六自由度运动。四个推进器由舵机带动旋转，位于ROV四角对称布置，通过对各个推进器不同的控制调整ROV在水下的各种姿态，同时实现ROV在水下悬停。通过将推力分配与控制系统相结合，组成水下钻孔机器人的运动控制系统，依靠这些实现水下钻孔作业和悬停运动。推力分配问题采用算法进行控制，通过水面上的总控制计算机反馈的信息，将信号发送给推力控制器来调整ROV的姿态，配合钻机实现水下作业。

如图5所示，钻孔模块4安装在机器人的底部中心位置，钻孔模块4包括钻头4-5、钻杆4-4、钻机和钻机密封舱4-1；钻头4-5和钻杆4-4上的钻头连接口通过安装配合进行连接；所述钻杆和钻杆底座上的法兰盘4-3通过螺栓与底板2-6进行连接；所述钻机通过钻机舱端盖4-2密封连接在钻机密封舱4-1内；

本实施例的钻孔模块4依靠水面上的计算机进行总控制，控制耐压舱5-1和钻孔电机密封舱4-1通过水密接件5-6连接进行二级控制。钻孔刀具可以根据预先设定好的钻孔大小进行调整更换刀具，可以极大的提高水下钻孔作业的适用度。具体的，钻孔工具的作业过程包括进给伸缩和旋转切削，进给伸缩运动实现钻孔过程钻头的进给深度，旋转切削完成对于材料的削除。钻孔设备的由电机提供动力，通过液压系统驱动马达使得钻杆和刀具转动，同时液压油进入液压缸使得活塞做往复运动。实现刀具的进给伸缩运动。如图7所示，钻孔模块4直接安装于机器人主体框架中，通过螺栓于整体框架进行连接，钻头位于机器人的正下方，同时搭载有钻孔摄像机与照明灯等辅助部件用于观察钻孔作业情况，钻孔工具可视为与机器人一体固接，通过机器人的六自由度运动即可以实现水下任意角度的钻孔作业，水下悬停钻孔机器人在水中多角度钻孔方式的实现是通过自身位姿的旋转，来调整钻头的位置和朝向，以适应实际具体工作环境中的不同的钻孔角度要求。

如图3、7所示，机器人主体监视模块包括分别与控制配电模块5信号连接的右侧探照灯6-3、前端摄像头6-4、左侧探照灯6-5，右侧探照灯6-3和左侧探照灯6-5水平间隔安装于机器人主体前端，两者之间设有前端摄像头6-4，前端摄像头6-4与机器人主体的底部连接。

钻孔监视模块包括分别与控制配电模块5信号连接的第一钻孔探照灯6-1、第二钻孔探照灯6-2、钻孔摄像舱6-6，第一钻孔探照灯6-1、第二钻孔探照灯6-2分别设置于钻孔模块4相对两侧并与机器人主体连接，钻孔摄像舱6-6安装于机器人主体底部并靠近钻孔模块4，钻孔摄像舱6-6的舱室内包括水下钻孔摄像头6-7、红外测距传感器、水下定位传感器，水下钻孔摄像头6-7朝向钻孔模块4设置。

钻孔摄影舱6-6外部罩壳采用透明材料将传感器与钻孔摄像机密封在钻孔摄影舱舱体内；左侧探照灯6-5与右侧探照灯6-3通过固定装置用螺栓固定在底板2-6前端的两侧；第一钻孔探照灯6-1和第二钻孔探照灯6-2为水下钻孔作业提供充足的视野。

在本实施例中，前端摄像头6-4、水下钻孔摄像头6-7构成图像采集机构，为操作平台提供实时图像信息，前端摄像头为单自由度双目摄像头，固定在机器人的前端，以获得更大的视野范围，为水下钻孔作业提供实时的水下信息。钻孔摄影舱内同时搭载了一台摄像头实时监测水下钻孔的数据，另外水下钻孔摄影舱内安装有红外测距传感器，更精确的对钻孔位置进行定位。第一钻孔探照灯和第二钻孔探照灯为钻孔作业提供照明，以便于实时监测水下钻孔作业情况。

本发明的工作原理如下：操作人员通过主机设备的控制器控制钻孔机器人，机器人根据指令完成机器人姿态的调整、悬停运动控制、钻孔机构运动和监测模块信息采集与显示。钻孔机器人通过串口与控制器通信，操作人员通过对主机设备的控制器进行相关操作，向水下钻孔机器人发送相关控制指令，水下钻孔机器人控制耐压舱接收相关指令并将其解算成为控制信号，与相关推进器和舵机按照指令进行姿态调整及其悬停运动，从而起到控制水下钻孔机器人运动的目的。钻孔机器人通过配电耐压舱向各被控单元提供电源。钻孔机器人共有四组推进器，通过推力控制器对各个独立运动的推进器进行控制，可以让机器人完成六个自由度的运动。钻孔机器人通过主机设备的控制器发送指令，控制耐压舱接收相应指令后传递至钻孔电机密封舱，控制钻机的水下钻孔作业。水下钻孔机器人的检测模块在采集信息上，由主机设备的控制器向控制耐压舱发送信息采集指令，控制耐压舱接收相应指令后开始采集各个传感器信息并上传至控制器，通过主机设备上控制器的显示屏进行图形化显示，为操作人员提供实时、直观、准确的图像、深度、运动方向信息，实现水下钻孔作业。

Claims (10)

1.一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：包括机器人主体、推进模块(3)、钻孔模块(4)、控制配电模块(5)、监测模块(6)；

钻孔模块(4)安装于自机器人主体中央，钻孔模块(4)自机器人主体顶部垂直贯穿至其底部，推进模块(3)沿机器人主体的周向间隔安装，推进模块(3)成对设置，每对推进模块(3)关于钻孔模块(4)呈中心对称并与机器人主体的外周壁360°转动连接，控制配电模块(5)安装于机器人主体内部，监测模块(6)包括机器人主体监视模块、钻孔监视模块，机器人主体监视模块安装于机器人主体前端，钻孔监视模块安装于机器人主体内并朝向钻孔模块(4)，推进模块(3)、钻孔模块(4)、机器人主体监视模块、钻孔监视模块分别与控制配电模块(5)信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：推进模块(3)包括推进器(3-1)、推进器旋转轴(3-2)、推进器舵机(3-3)，推进器舵机(3-3)安装于机器人主体内部，推进器旋转轴(3-2)垂直穿设于机器人主体外周面，其一端与推进器舵机(3-3)连接，另一端与推进器(3-1)连接，推进器(3-1)的螺旋桨(3-1-2)与推进器旋转轴(3-2)呈平行间隔设置。

3.根据权利要求1所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：机器人主体包括浮力模块(1)、机器人主体框架(2)，机器人主体框架(2)前后敞口且内部设有空腔体，浮力模块(1)包括上浮体(1-2)、下浮体(1-3)和起吊环(1-1)，上浮体(1-2)与下浮体(1-3)呈上下间隔安装于机器人主体框架(2)上，起吊环(1-1)安装于机器人主体框架(2)顶面上。

4.根据权利要求3所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：机器人主体框架(2)包括顶板(2-1)、底板(2-6)、左侧板(2-2)、右侧板(2-5)、上浮体固定板(2-4)、下浮体固定板(2-7)、推进器旋转轴固定板(2-3)，顶板(2-1)与底板(2-6)上下平行间隔设置，左侧板(2-2)和右侧板(2-5)作为支撑板分别与顶板(2-1)和底板(2-6)的左右端通过角件紧固连接；每个推进模块(3)分别通过一个推进器旋转轴固定板(2-3)安装于机器人主体框架(2)周侧，推进器旋转轴固定板(2-3)分别与顶板(2-1)和底板(2-6)固定，顶板(2-1)上平面两端边缘分别固定设置有垂直的上浮体固定板(2-4)，上浮体(1-2)与上浮体固定板(2-4)连接，底板(2-6)下平面两端边缘分别固定设置有垂直的下浮体固定板(2-7)，下浮体(1-3)与下浮体固定板(2-7)连接。

5.根据权利要求1所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：钻孔模块(4)包括钻机、钻机密封舱(4-1)、钻机舱端盖(4-2)、法兰盘(4-3)，钻机密封安装于钻机密封舱(4-1)内，钻机密封舱(4-1)一端安装有钻机舱端盖(4-2)，另一端安装有法兰盘(4-3)，钻机的钻杆(4-4)和钻头(4-5)从钻机密封舱(4-1)设有法兰盘(4-3)的一端伸出，钻机密封舱(4-1)垂直穿设于机器人主体中央并通过法兰盘(4-3)与机器人主体的底部连接，钻头(4-5)垂直朝下设置。

6.根据权利要求1所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：控制配电模块(5)包括控制耐压舱(5-1)、配电耐压舱(5-2)、姿态传感器、深度传感器，控制耐压舱(5-1)和配电耐压舱(5-2)分别安装于机器人主体内并在钻孔模块(4)相对两侧间隔对称设置，控制耐压舱(5-1)内设有控制模块，配电耐压舱(5-2)内设有电源模块，姿态传感器固定在控制耐压舱(5-1)舱体内，深度传感器固定在配电耐压舱(5-2)后端舱板上。

7.根据权利要求6所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：控制模块包括控制系统、推力分配模块、推力合成模块、反馈模块，控制系统与推力分配模块信号连接，推力分配模块、推力合成模块分别与推进模块(3)信号连接，反馈模块与推力合成模块信号连接。

8.根据权利要求6所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：配电耐压舱(5-2)包括下端盖一(5-3)、舱体一(5-4)、上端盖一(5-5)、水密接插件一(5-6)，舱体一(5-4)为空腔圆柱形结构，下端盖一(5-3)和上端盖一(5-5)分别安装于舱体一(5-4)的两端，上端盖一(5-5)上安装有多个与电源模块连接的水密接插件一(5-6)；

控制耐压舱(5-1)包括下端盖二、舱体二、上端盖二、水密接插件二，舱体二为空腔圆柱形结构，下端盖二和上端盖二分别安装于舱体二的两端，上端盖二上安装有多个与控制模块连接的水密接插件二。

9.根据权利要求1所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：机器人主体监视模块包括分别与控制配电模块(5)信号连接的右侧探照灯(6-3)、前端摄像头(6-4)、左侧探照灯(6-5)，右侧探照灯(6-3)和左侧探照灯(6-5)水平间隔安装于机器人主体前端，两者之间设有前端摄像头(6-4)，前端摄像头(6-4)与机器人主体的底部连接。

10.根据权利要求1所述的一种水下悬停钻孔机器人，其特征在于：钻孔监视模块包括分别与控制配电模块(5)信号连接的第一钻孔探照灯(6-1)、第二钻孔探照灯(6-2)、钻孔摄像舱(6-6)，第一钻孔探照灯(6-1)、第二钻孔探照灯(6-2)分别设置于钻孔模块(4)相对两侧并与机器人主体连接，钻孔摄像舱(6-6)安装于机器人主体底部并靠近钻孔模块(4)，钻孔摄像舱(6-6)的舱室内包括水下钻孔摄像头(6-7)、红外测距传感器、水下定位传感器，水下钻孔摄像头(6-7)朝向钻孔模块(4)设置。

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