[實用新型]水下機器人用光纖補償裝置

有效

• 申請號: 201922035015.2
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN211167349U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 閆興亞;唐元貴;孔德慧;王健;陸洋;李吉旭;于得勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63C11/34
• 分類號: B63C11/34;B63B27/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本實用新型屬于水下機器人技術領域，特別涉及一種水下機器人用光纖補償裝置。包括上導流罩、承載框架、下導流罩、光纖鎧纜、光纖團及圖像采集裝置，其中承載框架的上、下端分別設有上導流罩和下導流罩，承載框架的頂部設有鉸接結構，鉸接結構用于與從上導流罩引入的光纖鎧纜連接，承載框架內設有與光纖鎧纜連接的光纖團和圖像采集裝置，圖像采集裝置設置于光纖團的上方，由光纖團引出的光纖微纜從下導流罩伸出且與水下機器人連接。本實用新型為水下機器人提供水面光纖補償，可應用于所有采用光纖通信的水下機器人，使操縱者在水面能實時監控出纖狀態及光纖剩余情況，解放了管理水面光纖的人力，提高了現場工作效率。

技術領域

本實用新型屬于水下機器人技術領域，特別涉及一種水下機器人用光纖補償裝置。

背景技術

ARV(Autonomous and Remotely-operated Vehicle)是一種新概念的水下機器人，它綜合遙控水下機器人(Remotely Operated Vehicle，ROV)和自治水下機器人(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)的優點，自帶能源并通過光纖與母船通信。ARV可采用半自主探測方式，即ARV按照預設指令進行巡航，實現大范圍探測，操控者不干預其航行，通過微細光纖實時監控ARV狀態，實時獲得探測系統的聲光成像，同時可實時中斷或修正航行指令；也可采用遙控作業方式，即以常規ROV的方式作業，操控者通過光纖遠程遙控ARV開展探測作業，進行定點采樣作業；還可采用自主遙控混合方式，即ARV按照預設指令巡航探測，當操控者發現感興趣的事件后，可手動或自動切換到定點作業操控模式，將大范圍自主探測與定點遙控作業有機結合起來。

相比ROV臍帶纜，光纖微纜具有直徑小、質量輕等優點，在水中為微負浮力，在機器人載體端和母船水面端各放置一個光纖團即可滿足通信和長度需求。光纖微纜產品破斷力在100N左右，但受彎折力易折斷，使通信中斷，尤其在機器人布放時，光纖微纜繞制產生的螺旋力易使伸出的光纖在空氣中打結而折斷，另外在水下機器人下潛和航行過程中，水面端釋放的光纖容易隨海流運動到船底卷入螺旋槳，為此需研制一種光纖補償裝置，將水面端光纖團放至水下適當深度，減少海流和母船對光纖通信的干擾。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種水下機器人用光纖補償裝置，適用于所有ARV，具有通用性，同時解放了管理水面光纖的人力。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種水下機器人用光纖補償裝置，包括上導流罩、承載框架、下導流罩、光纖鎧纜、光纖團及圖像采集裝置，其中承載框架的上、下端分別設有上導流罩和下導流罩，所述承載框架的頂部設有鉸接結構，所述鉸接結構用于與從上導流罩引入的光纖鎧纜連接，所述承載框架內設有與所述光纖鎧纜連接的光纖團和圖像采集裝置，所述圖像采集裝置設置于所述光纖團的上方，由所述光纖團引出的光纖微纜從所述下導流罩伸出且與水下機器人連接。

所述鉸接結構包括支座、轉接頭及承重頭，其中支座設置于所述承載框架的頂部，所述支座上設置轉接頭，所述轉接頭為十字鉸鏈結構，所述承重頭連接在光纖鎧纜的端部，所述承重頭與轉接頭鉸接。

所述光纖團通過光纖團抱箍夾緊固定，所述光纖團抱箍通過抱箍固定架與所承載框架連接，所述光纖團通過光纖跳線與所述光纖鎧纜連接。

所述上導流罩為錐形結構，且頂部設有用于所述光纖鎧纜通過的開口。

所述下導流罩為側壁上設有通水孔的錐形結構，所述下導流罩的底部設有通孔，所述通孔內設有用于所述光纖微纜穿過的導向結構。

所述導向結構包括保護套和螺母，其中保護套為階梯軸結構，所述保護套套設于所述光纖微纜上、且一端穿過所述下導流罩底部的通孔，所述螺母與所述保護套的一端螺紋連接，將保護套固定在所述下導流罩上。