[發明專利]一種深遠海網箱網衣修補水下機器人

有效

• 申請號: 202011621251.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112572737B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 劉貴杰;張鐘仁;劉富祥;王新寶;謝迎春;田曉潔;魏鐵勝
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學;青島森科特智能儀器有限公司;煙臺中集藍海洋科技有限公司
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/00;B63G8/16;B63G8/38;B25J15/00;B25J15/02
• 代理公司: 青島匯智海納知識產權代理有限公司 37335
• 代理人: 王丹丹

本發明公開一種深遠海網箱網衣修補水下機器人，包括機器人主體，機器人主體上設有主控制器、視覺系統、運動系統以及電源系統，視覺系統、運動系統以及電源系統均與主控制器相連，所述機器人主體上還設置有水下網衣修補剪夾機械手和網箱網衣破損修補機械手；通過水下網衣修補剪夾機械手與網箱網衣破損修補機械手的協同配合，從實現性上解決了網衣修補的問題，使得網衣修補變成一種真正可以實施的方案；通過設計獨有的網箱網衣破損修補機械手實現網衣修補線頭的傳遞，解決了網衣縫補中一個最大的穿線難題，為網衣縫補的進一步發展，奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于水下機器人技術領域，具體涉及一種深遠海網箱網衣修補水下機器人。

背景技術

海洋牧場建設是海洋漁業資源利用的重要方式，也是生態用海、科學用海的必然選擇。深遠海生態養殖網箱作為生態漁業養殖的主要方式，遠離陸地且所處環境惡劣，深海網箱網衣在風浪流等自然因素和生物因素的作用下，容易發生破損，導致財產損失，傳統網衣修補采用人工下水修補，危險系數大，且無法在相對較惡劣的海況下進行修補。

目前沒有機器人能實現網箱破洞修補，該技術目前國內外還是一片空白?，F有理論方案中，均是采用整塊的網衣對接修補，這種修補方式僅僅存在于理論當中，尚未有實際樣機出現，且其在實際工況下使用時，其在理論上仍存在一定的問題，如對接難以控制問題，修補面積會被所攜帶的網衣塊面積限制，網衣塊與破損網衣的固定問題等。

因此研制一種可以自動完成網衣修補的水下機器人，完成深海網箱網衣修補，是目前深遠海生態養殖亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明為解決網箱破洞修補所存在的問題，提出一種深遠海網箱網衣修補水下機器人，用于深遠海網箱的破洞修補。

本發明是采用以下的技術方案實現的：一種深遠海網箱網衣修補水下機器人，包括機器人主體，機器人主體上設有主控制器、視覺系統、運動系統以及電源系統，視覺系統、運動系統以及電源系統均與主控制器相連，所述機器人主體上還設置有水下網衣修補剪夾機械手和網箱網衣破損修補機械手；

所述水下網衣修補剪夾機械手包括第一剪夾機械臂、第二剪夾機械臂、第一剪夾機械手關節、第二剪夾機械手關節和剪夾機械爪，第一剪夾機械臂和第二剪夾機械臂通過第一剪夾機械手關節相連，第二剪夾機械臂的另一端通過第二剪夾機械手關節安裝在機器人主體上，剪夾機械爪設置在第一剪夾機械臂的另一端；

所述網箱網衣破損修補機械手包括修補機械手手爪、修補機械手手腕、絲杠滑軌系統以及修補開合機構，修補機械手手爪通過修補機械手手腕安裝在絲杠滑軌系統上，修補機械手手腕的一側還設置有尼龍繩線軸；修補機械手手爪包括兩個弧形修補手爪基體，修補手爪基體的一端通過嚙合齒輪相連，修補開合機構與嚙合齒輪相連，以控制修補機械手手爪開合；

其中一個修補手爪基體內設置有卡爪固定塊、卡爪夾線塊以及微型氣缸，卡爪固定塊固定設置在修補手爪基體的端部，微型氣缸與卡爪夾線塊相連，以推動卡爪夾線塊靠近或遠離卡爪固定塊；另一修補手爪基體內設置有卡爪剪線塊和微動氣缸，微動氣缸與卡爪剪線塊相連，以推動卡爪剪線塊與卡爪固定塊配合剪斷尼龍繩。

進一步的，所述修補機械手手爪與修補開合機構之間安裝有手爪固定架，所述修補開合機構包括驅動齒輪、主動齒輪、驅動舵機和舵機固定架，驅動舵機安裝在舵機固定架上，驅動舵機的輸出軸與主動齒輪相連，驅動齒輪與主動齒輪相嚙合，驅動齒輪與嚙合齒輪同軸固定連接。

進一步的，所述剪夾機械爪上設置有夾釘結繩機械爪和剪線機械爪，夾釘結繩機械爪用以實現修補網衣結繩的打結固定，所述剪線機械爪用以剪斷結繩。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：