一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人及纠偏方法与流程

本发明属于海底线缆检测，具体涉及一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人及纠偏方法。

背景技术：

1、跨海岸、跨洲之间的通讯传输、电力传输等大都采用海底电缆(例如海底光缆)来传输，通常海底电缆被填埋在海底，由于海水的冲刷和船只的干扰，海底电缆会从海底层中裸露，裸露出来的海底电缆很可能受到破坏，或者继而产生电缆悬空的状态。

2、授权公告号为cn206057595u的中国专利公开了一种基于水下机器人的水下管线探测仪，包括水上控制装置、水下探测装置、脐带缆和绞车；水上控制装置通过脐带缆与水下探测装置进行通信连接；其中，脐带缆绕过该绞车与水下探测设备连接。所述水下探测装置设置在水下机器人上，用于探测海底电缆的位置及埋深；所述水上控制装置用于控制水下探测装置的工作。

3、但是上述公开的专利中仍存在有以下技术缺陷：在对管线进行检测的过程中，工作船会随着管道的铺设方向进行移动，由于工作船与水下机器人通过脐带缆实现软连接，从而使得水下机器人在移动过程中会产生位置的偏移，需要对水下机器人进行纠偏工作。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人及纠偏方法，以解决现有技术中水下机器人在检测移动过程中会产生位置的偏移，难以完全按照设定方向移动的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，包括水下机器人本体，水下机器人本体的上端连接有第二连接绳，第二连接绳的顶端连接第一连接板，第一连接板上通过多组弹性组件连接有第二连接板，第二连接板的上端连接有第一连接绳，第一连接绳的上端和海上船体连接；

4、第一连接板上设置有压力传感器和倾角传感器；

5、多组弹性组件中的每一个弹性组件中设置有弹簧，弹簧的自由长度小于压力传感器的厚度；

6、所述水下机器人本体的每一侧设置有动力机构。

7、本发明的进一步改进在于：

8、优选的，所述多组弹性组件围绕第二连接板的周向等分设置，压力传感器设置在第一连接板的中间位置。

9、优选的，所述弹性组件包括导向杆，导向杆设置在第一连接板上，导向杆的顶端穿过第二连接板，导向杆的顶端连接有限位块；

10、弹簧套装在导向杆上。

11、优选的，水下机器人本体上端的侧边部设置有多个第一安装板，第一安装板平行与水下机器人本体的上端面；

12、第一安装板上转动连接有转轴，转轴的上端设置有发电设备，发电设备上贯穿设置有发电机转轴，发电机转轴的两端均沿环形阵列安装有多个叶片。

13、优选的，发电设备的上端固定连接有连接杆，连接杆的上端连接有转动板，转动板的长度方向垂直于发电机转轴的长度方向。

14、优选的，所述转轴通过转动座安装在第一安装板上。

15、优选的，水下机器人本体的前端面转动连接有摄像头。

16、优选的，所述水下机器人本体上端面的四个边各自安装有一个第二安装板，每一个第二安装板的外侧面安装有一个筒体，筒体的内部安装有水下电机，水下电机的外端部安装有螺旋桨。

17、优选的，水下机器人本体设置在网罩内，所述网罩通过固定杆和机器人本体连接，固定杆的上端和第二连接绳连接。

18、一种基于上述监测海底电缆填埋深度的水下机器人的纠偏方法，压力传感器和倾角传感器实时检测；

19、当第一连接绳或第二连接绳松弛时，第二连接板在弹性组件的作用下和压力传感器接触；压力传感器将信号反馈至控制模块，控制模块控制海上船体的收线机构，收线机构将第一连接绳和第二连接绳拉至绷紧状态；

20、第一连接绳和第二连接绳绷紧状态下，当倾角传感器测量的第一连接板不再是水平方向时，则第一连接绳相对竖直方向向一侧倾斜，启动动力机构，对第一连接绳和第二连接绳纠偏，使第一连接板水平。

21、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

22、本发明公开了一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，该装置在水下机器人本体上设置有固定杆，固定杆上连接有第一连接绳和第二连接绳，第一连接绳和第二连接绳之间通过两个连接板，以及设置在两个连接板之间的弹性组件连接，连接板上设置有压力传感器和倾角传感器，压力传感器能够检测出两个连接绳是否有松弛，倾角传感器能够检测出绷紧状态下的连接绳是否向某一侧偏移，连接绳组件在向某一侧偏移时，即启动与其偏移方向相反一侧的动力机构工作，可实现对连接绳组件的纠偏工作，使得连接绳组件处于竖直的状态，进而保证水下机器人本体始终处于海面船体的正下方位置；综上所述，本发明能够保证水下机器人本体始终处于海面船体的正下方，可实现自动对水下机器人本体的纠偏工作，提高检测效率。

23、进一步的，所述弹性组件围绕第二连接板的周向等分设置，使得能够为第一连接板和第二连接板提供均匀的连接力。

24、进一步的，每一个弹性组件设置有导向杆，通过导向杆的设置，一方面能够避免第一连接板和第二连接板相对倾斜，另一方面能够为弹簧的移动提供导向作用。

25、进一步的，水下机器人本体上设置有发电装置，利用水流的运动，将动能传递给叶片，叶片带动发电机转轴转动，使得该水下机器人能够利用自身发动的电能。

26、进一步的，发电设备上设置有转动板，通过转动板能够带动发电设备和发电机转轴转动，使得叶片能够最大为程度的被水流推动进而转动。

技术特征：

1.一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，包括水下机器人本体(1)，水下机器人本体(1)的上端连接有第二连接绳(17)，第二连接绳(17)的顶端连接第一连接板(19)，第一连接板(19)上通过多组弹性组件连接有第二连接板(18)，第二连接板(18)的上端连接有第一连接绳(3)，第一连接绳(3)的上端和海上船体连接；

2.根据权利要求1所述的一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，所述多组弹性组件围绕第二连接板(24)的周向等分设置，压力传感器(21)设置在第一连接板(19)的中间位置。

3.根据权利要求1所述的一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，所述弹性组件包括导向杆(20)，导向杆(20)设置在第一连接板(19)上，导向杆(20)的顶端穿过第二连接板(24)，导向杆(20)的顶端连接有限位块(25)；

4.根据权利要求1所述的一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，水下机器人本体(1)上端的侧边部设置有多个第一安装板(5)，第一安装板(5)平行与水下机器人本体(1)的上端面；

5.根据权利要求4所述的一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，发电设备(14)的上端固定连接有连接杆(26)，连接杆(26)的上端连接有转动板(12)，转动板(12)的长度方向垂直于发电机转轴(15)的长度方向。

6.根据权利要求4一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，所述转轴(11)通过转动座(10)安装在第一安装板(5)上。

7.根据权利要求1一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，水下机器人本体(1)的前端面转动连接有摄像头(4)。

8.根据权利要求1一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人本体(1)上端面的四个边各自安装有一个第二安装板(6)，每一个第二安装板(6)的外侧面安装有一个筒体(7)，筒体(7)的内部安装有水下电机(9)，水下电机(9)的外端部安装有螺旋桨(8)。

9.根据权利要求1一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人，其特征在于，水下机器人本体(1)设置在网罩(2)内，所述网罩(2)通过固定杆(18)和机器人本体(1)连接，固定杆(18)的上端和第二连接绳(17)连接。

10.一种基于权利要求1所述监测海底电缆填埋深度的水下机器人的纠偏方法，其特征在于，压力传感器(21)和倾角传感器(22)实时检测；

技术总结本发明涉及海底线缆检测技术领域，具体为一种监测海底电缆填埋深度的水下机器人及纠偏方法，包括水下机器人本体；水下机器人本体通过连接绳组件与海上船体连接；水下机器人本体上设置有多个第二安装板，多个第二安装板上均固定有筒体，多个筒体上均安装有动力机构，动力机构包括螺旋桨和水下电机。本发明能够保证水下机器人本体始终处于海面船体的正下方，实现自动对水下机器人本体的纠偏工作，提高检测效率。技术研发人员：童博,赵勇,樊伟哲,赵剑剑,孟鹏飞,王新,高晨,张宝锋,张丽辉,宋子琛,王冰佳,朱尤省受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16