[發明專利]玻璃球耐壓容器及深海探測用多關節海底機器人系統

有效

• 申請號: 201611081503.1
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN107487427B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 田奉煥;沈炯源;樸鎮永;劉丞烈;白赫;李昄默
• 申請（專利權）人: 韓國海洋科學技術院
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/14;G01V9/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;李靜

本發明涉及包括鈦環的玻璃球耐壓容器及利用該容器的深海探測用多關節海底機器人系統，所述海底機器人系統包括：多關節海底機器人，其具有多個基于耐深海水壓和防水處理的第一和第二耐壓容器以防止海水侵入內置裝置，可獲取海洋研究數據，可近似精密地探測海底地形并傳送水中狀態數據，且具有便于水中活動的流體力學的流線型軀干；母船，其通過接收所述海洋研究數據和所述水中狀態數據并保存而且監控所述海底機器人的移動方向；以及抗壓器，其具有第三耐壓容器，且通過第一電纜與所述母船連接，通過第二電纜與所述海底機器人連接，從而防止所述第一電纜的水中抵抗力傳遞到所述海底機器人；其特征在于，所述多個第一耐壓容器為球形并安裝在機器人軀干框架上，所述多個第二耐壓容器為圓筒形并分別在機器人多個腿之間左右安裝，所述第三耐壓容器為圓筒形并安裝在抗壓器平臺內。

技術領域

本發明涉及利用耐壓容器和海底機器人的海底探測系統，特別涉及一種利用深海用多關節海底機器人的海底探測系統，其包括具有鈦環的玻璃球耐壓容器和抗壓器系統，玻璃球耐壓容器可承受深海的水壓且保護內置裝置免受海水的侵入，可傳送海洋研究數據及水中狀態數據；抗壓器系統在占有最少面積的同時連續地對海底地面進行探測，利用深海用腿固定軀干且調整姿態，可進行步行及游泳，可抵消與母船連接的第一水中電纜的重量。通過第二水中電纜，深海用多關節海底機器人可再次與抗壓器連接。

背景技術

地球上生命可生存的空間的99％是海洋，其中85％是深海，目前人類對海洋探索還不到1％。目前具有可探測至6000米的科學探測用無人潛水艇的國家只局限在美國、法國、韓國、日本、德國等部分國家中，截止目前為止，開放運營中的深海用無人潛水艇全部都是螺旋槳型潛水艇。

通常海底機器人依據功能主要可分為廣域探測的自律型無人潛水艇和相對窄域內進行精密作業的遠端無人潛水艇(ROV)，大部分的海底機器人利用螺旋槳作為推動裝置。

長期以來，螺旋槳作為水中推動器而使用，其推動機制的原理十分明確，特定領域中其效率十分明顯。

然而，對形成堆積土壤的深海進行精密勘察時，由于螺旋槳的流動可引起擾亂海底的問題，為了精密勘察，安裝在海底面上時，由于螺旋槳流動引起的污泥再次沉積需要一定時間，因此給探測移動到生命體或者緊急觀察工作帶來困難。

作為不同于螺旋槳形態的海底機器人，包括利用無限軌道的方法和利用多個腿的方法的機器人。作為仿生研究的一環，曾經開發了龍蝦機器人[Joseph，A.(2004).“Underwater walking”，Arthropod Structure&Development Vol33，pp347-360.]。由此，分析龍蝦的機構性結構和步伐，并構建了人工肌肉驅動器和基于命令神經元的中央控制器。

對于所述機器人，更加側重于仿生識別及步行研究，而非實際應用。海底機器人(under water robot)又稱為無人潛水艇(UUV；unmanned under water vehicle)，大體分為自律無人潛水艇(AUV)和遠端無人潛水艇(ROV)。

自律無人潛水艇主要用于數百米至數百千米區域的科學調查和探測。目前為止，開發的大部分AUV主要應用于科學調查或者軍事目的。

遠端無人潛水艇以數十厘米以下位置的精密度應用于海底調查或者精密作業。遠端無人潛水艇應用于包括海底電纜填埋在內的海底管道、海底結構物的維護等各種作業。

遠端無人潛水艇的應用領域主要如下。

第一，沉船探測與打撈作業及沉船引起的泄油的救助作業；第二，海洋科學調查和海洋資源探測及開發；第三，安裝海底結構物，調查支援及維護；第四，水雷探測，水雷排除等軍事目的應用。

海底作業用遠端無人潛水艇主要通過兩種形態進行移動。