【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下机器人领域，具体地说是一种长期驻留海底的水下机器人系统。
技术介绍
1、水下机器人是海洋工程施工和海洋科考的重要设备，但现有技术中，水下机器人海上作业需要母船搭载水下机器人及其收放系统，并且每次作业时都需要将水下机器人释放到深海中，而随着水下机器人单次作业时长的增加和作业频率的提高，该方式的经济成本和时间成本也随之增加。
2、为了解决上述问题，现有技术中出现了一些水下充电补给装置，比如公开号为cn115571304a的专利中公开了一种深远海自平衡常驻式水下auv回收补给站，其包括补给站框架，并且补给站框架和水下机器人一同置于海底，在补给站框架上端设有导引到位部，并且所述导引到位部上端设有声光联合导引系统用于引导auv进入补给站。但该装置主要利用补给站主控通讯系统通过缆线与岸基端连接进行信息交互以及控制补给站动作，利用补给站子控制系统检测auv入坞是否到位并与auv主体进行电能传输与数据通讯。
3、而授权公告号为cn216035033u的专利中公开了一种具有收放缆功能的水下机器人，包括依次通过线缆连接的控制器、中继器架体和水下机器人，其工作时，水下机器人与中继器架体同时释放到水下作业位置，然后水下机器人启动从中继器架体的电器仓内出来进行水下作业。该系统在水下机器人的底部设有收放缆加装层以实现收放缆作业，所述收放缆加装层为与水下机器人相匹配的框架式结构，其内部设有收放缆装置，所述收放缆装置包括收放缆驱动减速电机、卷缆盘、滑环装置等结构，并且为了减小体积，所述卷缆盘横向放置。但该系统存在如下缺
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种长期驻留海底的水下机器人系统，其能够长期在海底驻留，并且在水下机器人进出库时，系缆收放不会受海底复杂环境影响。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种长期驻留海底的水下机器人系统，包括机器人库，并且所述机器人库内设有系缆绞车、系缆释放导轮组件和系缆输出导轮组件，水下机器人存放于所述机器人库中，并且系缆绞车上的系缆头端引出后依次绕过系缆释放导轮组件中的释放导向轮和系缆输出导轮组件中的输出导向轮后与所述水下机器人连接，所述机器人库上端设有电池组支架，并且所述电池组支架内部设有电池组，所述电池组支架上端设有浮标组件。
4、所述系缆输出导轮组件包括输出导轮架、压轮和弹性组件，其中输出导向轮转动设于输出导轮架中，输出导轮架上设有多个弹性组件和多个压轮，各个压轮沿着圆周方向均布于所述输出导轮架的系缆输入侧，并且各个压轮分别安装于对应的弹性组件上，系缆由输出导向轮与各个压轮之间穿过。
5、所述弹性组件包括滑座、固定座、导向杆、弹簧和限位螺母，其中所述滑座与输出导轮架滑动连接，所述压轮与所述滑座固连，并且所述滑座上设有滑座支板，所述导向杆下端固定于所述固定座上、上端穿过所述滑座支板后与限位螺母螺纹连接，所述弹簧套装于所述导向杆上且设于所述限位螺母和滑座支板之间。
6、所述输出导轮架外侧设有滑座导向槽，并且所述滑座滑动设于对应的滑座导向槽中，所述滑座导向槽的槽底设有连接导向槽，所述滑座通过连接元件与所述压轮设于所述输出导轮架内的轮座固连，并且所述连接元件穿过所述连接导向槽。
7、所述输出导轮架的系缆输出侧设有防护罩，所述输出导轮架上端设有输出压轮座，并且所述输出压轮座下侧设有输出压轮，所述防护罩上端设有系缆导向开口，并且系缆穿过所述输出压轮和输出导向轮之间的空隙后经由所述系缆导向开口输出。
8、所述输出导轮架上设有放缆驱动装置，并且所述输出导向轮通过所述放缆驱动装置驱动旋转。
9、所述系缆释放导轮组件包括安装架，并且所述安装架上设有可转动的丝杠，所述丝杠上套装有丝母套，并且所述丝母套与所述释放导向轮连接。
10、所述安装架上设有导向轴，并且两个导向轴分设于所述丝杠两侧，所述丝母套两侧设有导向滑套，并且所述导向滑套分别套装于对应侧的导向轴上。
11、所述浮标组件包括浮标卫星天线、铠装光纤和光纤绞车，其中所述光纤绞车设于电池组支架上端的光纤绞车支架上，铠装光纤绕置于所述光纤绞车上，并且所述铠装光纤头端由光纤绞车引出后先穿过设于光纤绞车支架上端的光纤导向孔，然后与所述浮标卫星天线连接。
12、所述机器人库内部设有将水下机器人压紧固定的压紧臂。
13、本专利技术的优点与积极效果为：
14、1、本专利技术能够长期在海底驻留，并且在水下机器人进出机器人库时，系缆收放不会受海底复杂环境影响，其中系缆绞车释放系缆后，系缆依次经过系缆释放导轮组件和系缆输出导轮组件后输出，并且系缆输出导轮组件在输出导向轮的系缆输入侧沿着圆周方向均布有压轮，所述压轮安装于弹性组件上，进而可以实现自适应弹性压紧系缆，因此不会影响系缆输出或损坏系缆。
15、2、本专利技术系缆输出导轮组件在输出导轮架的系缆输出侧设有防护罩，同时输出导轮架上端设有输出压轮座，上述结构可以保证系缆沿着输出导向轮的切线方向输出且方向不会受海底复杂环境影响发生改变，另外系缆输出导轮组件中的放缆驱动装置驱动输出导向轮旋转除了实现系缆输出目的外，还可以根据实际情况控制系缆输出速度，因此本专利技术收放缆时能够更好地适应海底复杂的放缆环境，并且能够保证系缆方向不发生变化，进而能够保证水下机器人顺利出入库。
16、3、本专利技术设有浮标组件，并且水下机器人和机器人库一起下放时，浮标组件中的浮标卫星天线一直保持漂浮在海面以实现卫星控制信息传输，进而保证水下机器人出入库等动作控制。
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1.一种长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：包括机器人库(2)，并且所述机器人库(2)内设有系缆绞车(4)、系缆释放导轮组件(7)和系缆输出导轮组件(5)，水下机器人(1)存放于所述机器人库(2)中，并且系缆绞车(4)上的系缆头端引出后依次绕过系缆释放导轮组件(7)中的释放导向轮(707)和系缆输出导轮组件(5)中的输出导向轮(507)后与所述水下机器人(1)连接，所述机器人库(2)上端设有电池组支架(203)，并且所述电池组支架(203)内部设有电池组(3)，所述电池组支架(203)上端设有浮标组件(6)。
2.根据权利要求1所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述系缆输出导轮组件(5)包括输出导轮架(501)、压轮(502)和弹性组件(503)，其中输出导向轮(507)转动设于输出导轮架(501)中，输出导轮架(501)上设有多个弹性组件(503)和多个压轮(502)，各个压轮(502)沿着圆周方向均布于所述输出导轮架(501)的系缆输入侧，并且各个压轮(502)分别安装于对应的弹性组件(503)上，系缆由输出导向轮(507)与各个压轮(502)
3.根据权利要求2所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述弹性组件(503)包括滑座(5033)、固定座(5035)、导向杆(5034)、弹簧(5032)和限位螺母(5031)，其中所述滑座(5033)与输出导轮架(501)滑动连接，所述压轮(502)与所述滑座(5033)固连，并且所述滑座(5033)上设有滑座支板，所述导向杆(5034)下端固定于所述固定座(5035)上、上端穿过所述滑座支板后与限位螺母(5031)螺纹连接，所述弹簧(5032)套装于所述导向杆(5034)上且设于所述限位螺母(5031)和滑座支板之间。
4.根据权利要求3所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述输出导轮架(501)外侧设有滑座导向槽(5011)，并且所述滑座(5033)滑动设于对应的滑座导向槽(5011)中，所述滑座导向槽(5011)的槽底设有连接导向槽(5012)，所述滑座(5033)通过连接元件(5036)与所述压轮(502)设于所述输出导轮架(501)内的轮座固连，并且所述连接元件(5036)穿过所述连接导向槽(5012)。
5.根据权利要求2所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述输出导轮架(501)的系缆输出侧设有防护罩(506)，所述输出导轮架(501)上端设有输出压轮座(505)，并且所述输出压轮座(505)下侧设有输出压轮(5051)，所述防护罩(506)上端设有系缆导向开口(5061)，并且系缆穿过所述输出压轮(5051)和输出导向轮(507)之间的空隙后经由所述系缆导向开口(5061)输出。
6.根据权利要求2所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述输出导轮架(501)上设有放缆驱动装置(504)，并且所述输出导向轮(507)通过所述放缆驱动装置(504)驱动旋转。
7.根据权利要求1所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述系缆释放导轮组件(7)包括安装架(702)，并且所述安装架(702)上设有可转动的丝杠(703)，所述丝杠(703)上套装有丝母套(705)，并且所述丝母套(705)与所述释放导向轮(707)连接。
8.根据权利要求7所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述安装架(702)上设有导向轴(704)，并且两个导向轴(704)分设于所述丝杠(703)两侧，所述丝母套(705)两侧设有导向滑套(706)，并且所述导向滑套(706)分别套装于对应侧的导向轴(704)上。
9.根据权利要求1所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述浮标组件(6)包括浮标卫星天线(601)、铠装光纤(602)和光纤绞车，其中所述光纤绞车设于电池组支架(203)上端的光纤绞车支架(204)上，铠装光纤(602)绕置于所述光纤绞车上，并且所述铠装光纤(602)头端由光纤绞车引出后先穿过设于光纤绞车支架(204)上端的光纤导向孔(603)，然后与所述浮标卫星天线(601)连接。
10.根据权利要求1所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述机器人库(2)内部设有将水下机器人(1)压紧固定的压紧臂(201)。
...【技术特征摘要】
1.一种长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：包括机器人库(2)，并且所述机器人库(2)内设有系缆绞车(4)、系缆释放导轮组件(7)和系缆输出导轮组件(5)，水下机器人(1)存放于所述机器人库(2)中，并且系缆绞车(4)上的系缆头端引出后依次绕过系缆释放导轮组件(7)中的释放导向轮(707)和系缆输出导轮组件(5)中的输出导向轮(507)后与所述水下机器人(1)连接，所述机器人库(2)上端设有电池组支架(203)，并且所述电池组支架(203)内部设有电池组(3)，所述电池组支架(203)上端设有浮标组件(6)。
2.根据权利要求1所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述系缆输出导轮组件(5)包括输出导轮架(501)、压轮(502)和弹性组件(503)，其中输出导向轮(507)转动设于输出导轮架(501)中，输出导轮架(501)上设有多个弹性组件(503)和多个压轮(502)，各个压轮(502)沿着圆周方向均布于所述输出导轮架(501)的系缆输入侧，并且各个压轮(502)分别安装于对应的弹性组件(503)上，系缆由输出导向轮(507)与各个压轮(502)之间穿过。
3.根据权利要求2所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述弹性组件(503)包括滑座(5033)、固定座(5035)、导向杆(5034)、弹簧(5032)和限位螺母(5031)，其中所述滑座(5033)与输出导轮架(501)滑动连接，所述压轮(502)与所述滑座(5033)固连，并且所述滑座(5033)上设有滑座支板，所述导向杆(5034)下端固定于所述固定座(5035)上、上端穿过所述滑座支板后与限位螺母(5031)螺纹连接，所述弹簧(5032)套装于所述导向杆(5034)上且设于所述限位螺母(5031)和滑座支板之间。
4.根据权利要求3所述的长期驻留海底的水下机器人系统，其特征在于：所述输出导轮架(501)外侧设有滑座导向槽(5011)，并且所述滑座(5033)滑动设于对应的滑座导向槽(5011)中，所述滑座导向槽(5011)的槽底设有连接导向槽(5012)，所述滑座(5033)通过连接元件(5036)与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳赛赛，张奇峰，张运修，范云龙，翟新宝，杨道嵩，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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