[發(fā)明專利]一種適用于非動(dòng)力定位母船的浮標(biāo)拖曳式水下機(jī)器人系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811150552.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109515649A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃小衛(wèi);吳聰;郭強(qiáng);王劍英;張維佳;蔡馳;岑貞錦;陳奕鈧;陳航偉;陳誠(chéng);曾劍;莫林濤;鄧姍姍;高東明;陳政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號(hào): B63C11/34
• 分類號(hào): B63C11/34;B63G8/24
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;黃培智

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于非動(dòng)力定位母船的浮標(biāo)拖曳式水下機(jī)器人系統(tǒng)，包括無(wú)線通信浮標(biāo)，無(wú)線通信浮標(biāo)通過(guò)臍帶纜的連接隨著水下機(jī)器人移動(dòng)而前行，水下機(jī)器人將其所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)臍帶纜傳輸?shù)綗o(wú)線通信浮標(biāo)，通信浮標(biāo)通過(guò)無(wú)線傳輸將該數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)椒莿?dòng)力定位母船；在需要對(duì)水下機(jī)器人進(jìn)行操作時(shí)，非動(dòng)力定位母船上的水下機(jī)器人操作人員發(fā)布指令，并經(jīng)無(wú)線傳輸發(fā)送到無(wú)線通信浮標(biāo)，無(wú)線通信浮標(biāo)將該相關(guān)指令通過(guò)臍帶纜傳遞至水下機(jī)器人。通過(guò)采用本系統(tǒng)的方式，不僅避免非動(dòng)力定位母船位置不穩(wěn)定，波動(dòng)性較大對(duì)水下機(jī)器人正常作業(yè)及安全帶來(lái)問(wèn)題，解決了水下機(jī)器人基于非動(dòng)力定位母船進(jìn)行海底作業(yè)的最大障礙。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下機(jī)器人控制系統(tǒng)，具體涉及一種適用于非動(dòng)力定位母船的浮標(biāo)拖曳式水下機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)階段，大型水下機(jī)器人在進(jìn)行海底作業(yè)過(guò)程中，均是搭載在動(dòng)力定位母船上，動(dòng)力定位母船利用自身的推進(jìn)裝置使船泊保持位置的穩(wěn)定預(yù)定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，以便配合水下機(jī)器人在海底進(jìn)行作業(yè)。但是動(dòng)力定位船只造價(jià)高昂，租用及動(dòng)遣費(fèi)用高，且只掌握在部分大型單位手中，船期緊張。

非動(dòng)力定位母船使用較為廣泛，造價(jià)相對(duì)較低、租用費(fèi)用低，市場(chǎng)上可供選擇船型及數(shù)量也較多，使用靈活，但是若搭載水下機(jī)器人使用，由于其多通過(guò)錨泊方式保持位置，受風(fēng)、浪、涌、流等環(huán)境因素較大，位置變化較大，現(xiàn)階段尚不能為水下機(jī)器人提供較為可靠的工作平臺(tái)，水下機(jī)器人作業(yè)過(guò)程中需要母船與和水下機(jī)器人保持高度協(xié)調(diào)配合，這對(duì)船長(zhǎng)和水下機(jī)器人操作人員的要求相當(dāng)高，而這也往往很難實(shí)現(xiàn)，一旦受外界環(huán)境影響，兩者配合出現(xiàn)些許不一致，水下機(jī)器人與非動(dòng)力定位母船之間臍帶纜所受拉力將驟然加劇，嚴(yán)重影響水下機(jī)器人海底作業(yè)的效果，甚至造成臍帶纜斷裂，直接導(dǎo)致水下機(jī)器人丟失，造成較大緊急損失。

對(duì)于小型水下機(jī)器人，通常只適用于平靜水域，僅攜帶攝像頭進(jìn)行光學(xué)檢查，對(duì)船只無(wú)任何要求，但是該種小型水下機(jī)器人無(wú)法在海底進(jìn)行作業(yè)，不屬于本發(fā)明涉及的范疇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于非動(dòng)力定位母船的浮標(biāo)拖曳式水下機(jī)器人系統(tǒng)，以解決水下機(jī)器人與非動(dòng)力定位母船的配合，使非動(dòng)力定位母船受環(huán)境風(fēng)、浪、涌、流等影響產(chǎn)生的位置漂移或波動(dòng)造成對(duì)水下機(jī)器人的拖拽。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種適用于非動(dòng)力定位母船的浮標(biāo)拖曳式水下機(jī)器人系統(tǒng)，包括無(wú)線通信浮標(biāo)，所述無(wú)線通信浮標(biāo)通過(guò)臍帶纜的連接隨著水下機(jī)器人移動(dòng)而前行，水下機(jī)器人將其所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)臍帶纜傳輸?shù)綗o(wú)線通信浮標(biāo)，通信浮標(biāo)通過(guò)無(wú)線傳輸將該數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)椒莿?dòng)力定位母船；在需要對(duì)水下機(jī)器人進(jìn)行操作時(shí)，非動(dòng)力定位母船上的水下機(jī)器人操作人員發(fā)布指令，并經(jīng)無(wú)線傳輸發(fā)送到無(wú)線通信浮標(biāo)，無(wú)線通信浮標(biāo)將該相關(guān)指令通過(guò)臍帶纜傳遞至水下機(jī)器人。

所述水下機(jī)器人采用電池供電。

在所述水下機(jī)器人的底部裝有的壓載鐵塊，遇到水下機(jī)器人故障無(wú)法排水上浮時(shí)，利用聲學(xué)遙控釋放器遙控拋棄壓載鐵塊，使機(jī)器人質(zhì)量減輕，獲得正浮力后自動(dòng)上浮。

在所述水下機(jī)器人中還配置有應(yīng)急浮標(biāo)，在無(wú)法拋棄壓載鐵塊時(shí)，通過(guò)聲學(xué)遙控釋放該應(yīng)急浮標(biāo)，應(yīng)急浮標(biāo)攜帶尼龍繩浮上水面，用于海面尋找并回收水下機(jī)器人。

所述臍帶纜的內(nèi)部為光纖。

所述的適用于非動(dòng)力定位母船的浮標(biāo)拖曳式水下機(jī)器人系統(tǒng)還包括安裝在非動(dòng)力定位母船上的水上部分，所述水上部分包括作業(yè)指揮單元、水下機(jī)器人操作與控制單元以及水下機(jī)器人布放與回收單元；所述作業(yè)指揮單元用于對(duì)非動(dòng)力定位母船進(jìn)行作業(yè)指揮；所述水下機(jī)器人操作與控制單元用于對(duì)水下機(jī)器人進(jìn)行操作與控制；所述水下機(jī)器人布放與回收單元用于對(duì)水上機(jī)器任進(jìn)行布放與回收。