[發明專利]一種深海機器人索纜系統升沉補償裝置

在審

• 申請號: 202110891151.0
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113738714A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 王乃格;楊榮剛;項小琴;向家偉;蔣勇英;鐘永騰
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: F15B11/16
• 分類號: F15B11/16;F15B11/042;F15B11/028;F15B1/02;B63C11/34
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本發明提供一種深海機器人索纜系統升沉補償裝置，包括控制器及索纜縮放控制回路；控制器根據用戶輸入信息或設備檢測信息，產生控制指令并輸出；索纜縮放控制回路中自動油泵實現液壓油輸出；第一三位四通電液伺服閥根據控制指令，在選擇閥芯左右腔之一個開啟及開口大小控制時，讓自動油泵給柱塞馬達供油并控制油量大小，實現柱塞馬達正反轉動方向及轉速大小控制；或在控制三通四位伺服換向閥的閥芯讓中位時停止向柱塞馬達供油實現其停轉；第一液控單向順序閥調節左路油量流速優化柱塞馬達轉速大小；柱塞馬達根據轉動方向及轉速大小，調整深海機器人上下位置實現運動補償。本發明實現深海機器人升沉運動補償，減少深海機器人和索纜間的上下振動。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種深海機器人索纜系統升沉補償裝置。

背景技術

陸地資源日益枯竭，占全球71％面積的海洋蘊藏著豐富資源，深海資源的開采往往需要大型海上鉆井平臺和深海探測等關鍵設備。隨著世界各國海洋開發技術的極力發展，無人深海機器人因具有定深和定向能力而作為深海探測、水文測量、光纜巡檢和軍事偵探方面的重要工具。

目前，高海況下船舶產生六自由度的晃動，船舶升沉運動對深海機器人索纜系統的影響最為顯著。為了能夠補償船舶升沉運動所帶來的深海機器人和索纜之間的上下振動，有必要在船舶上設計一種深海機器人索纜系統升沉補償裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種深海機器人索纜系統升沉補償裝置，能實現深海機器人升沉運動補償，從而減少深海機器人和索纜之間的上下振動。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種深海機器人索纜系統升沉補償裝置，包括控制器及其連接的索纜縮放控制回路；

所述控制器，用于根據用戶輸入信息或設備檢測信息，產生控制指令并輸出；

所述索纜縮放控制回路包括自動油泵、第一三位四通電液伺服閥、第一液控單向順序閥和柱塞馬達；其中，

所述自動油泵，用于由驅動電機實現液壓油輸出；

所述第一三位四通電液伺服閥連接所述自動油泵，且其上的閥芯控制端與所述控制器相連，閥芯左路油腔經所述第一液控單向順序閥連接所述柱塞馬達上的一油路入口，閥芯右路油腔連接所述柱塞馬達上的另一油路入口，用于根據所述控制器下發的相應控制指令，在控制閥芯左右的左右位置和開口大小時，能導通所述自動油泵給所述柱塞馬達供油并控制油量大小，實現所述柱塞馬達正反轉動方向及轉速大小控制；或在控制閥芯置于中位能停止所述自動油泵向所述柱塞馬達供油，實現所述柱塞馬達停轉；

所述第一液控單向順序閥，用于調節左路油量流速，以優化所述柱塞馬達轉速，以及反向回收液壓油；

所述柱塞馬達的輸出端通過所述索纜連接所述深海機器人，用于根據轉動方向及轉速大小，調整所述深海機器人上下位置，實現深海機器人升沉運動補償。

其中，還包括：與所述控制器相連的深海機器人位置微調回路；

所述深海機器人位置微調回路包括第二三位四通電液伺服閥、第二液控單向順序閥、伺服液壓缸和超聲波傳感器；其中，

所述第二三位四通電液伺服閥連接所述自動油泵，且其上的閥芯控制端與所述控制器相連，閥芯左路油腔經所述第二液控單向順序閥連接所述伺服液壓缸的下腔，閥芯右路油腔連接所述伺服液壓缸的上腔，用于根據所述控制器下發的相應控制指令，在控制伺服閥閥芯位置及開口大小時，能導通所述自動油泵給所述伺服液壓缸供油并控制油量大小，實現所述伺服液壓缸輸出動力大小及方向控制；或在控制閥芯置于中位時，能停止所述自動油泵向所述伺服液壓缸供油，實現所述伺服液壓缸停止輸出動力；

所述第二液控單向順序閥，用于調節左路油量流速，以優化所述伺服液壓缸輸出動力，以及反向回收液壓油；