一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置及使用方法与流程

本发明涉及无人遥控潜水器，具体涉及一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置及使用方法。

背景技术：

1、无人遥控潜水器简称rov，一般是操作员通过信号缆遥控水下潜水器进行观测、维修或者安装等各种操作。该系统一般由rov、岸基操作单元、连接线缆、供电设备等组成。

2、为了保证rov的设备安全及顺利进行各种操作，rov一般采用零浮力平衡设计，即rov在水体中静浮力为零，且rov整体姿态保持水平。

3、小型rov为保证搭载不同设备的能力一般使用正浮力设计，根据不同设备的重量和不同作业区域的水密度进行配重和调平以达到零浮力平衡状态。当前常见的配重调平采用在底部不同区域安装配重块进行，。

4、使用该方法存在的主要问题如下：①不同作业区域水体密度变化较大，如海洋的水体密度可从1.025g/cm3变化到1.25g/cm3，而淡水的密度一般为1g/cm3，其直接导致了在不同水域作业时rov本体的浮力变化较大，需要不断手工调整配重，配重的变化可能导致rov平衡被打破，进行需要调平；②不同传感器的重量不同，重心位置也不同，当rov更换传感器后需要调整配重和调平。

5、在不同水域采用不同设备进行操作时，长需要花费较长的时间进行配重及调平操作，而且一般难以达到精确的零密度及准确平衡状态，影响了rov的遥控作业，甚至可能出现rov损毁的事故。

技术实现思路

1、1、发明要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是提供一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置及使用方法，解决了解决在不同水域安装不同传感器的rov自动配重及调平较为麻烦的问题。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

5、公开了一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，包括无人遥控潜水器机体，所述无人遥控潜水器机体底部固定设有配重块底板，所述配重块底板内设有多个分隔支撑框架，所述分隔支撑框架为矩形框架，所述分隔支撑框架相互平行排列设置，相邻所述分隔支撑框架之间的间距相同，所述配重块底板内设有环绕每个所述分隔支撑框架分布的相互连通的控制轨道，所述无人遥控潜水器机体上设有圆环状调平装置。

6、进一步地，所述配重块内部为空心结构，所述配重块侧面端壁内滑动设有伸缩块，所述配重块转动设有转盘，所述转盘上设有延伸至所述配重块顶面的内角转轴，所述转盘与所述伸缩块之间转接有连接杆。

7、进一步地，配重块底板侧壁和所述分隔支撑框架上均设有若干均匀排列分布的连接孔，所述伸缩块与所述连接孔插拔配合。

8、进一步地，所述指针装置包括移动齿轮，所述移动齿轮侧面设有伸缩控制底座，所述伸缩控制底座上设有起子，所述伸缩控制底座上设有推出块，所述推出块为环形块环绕所述起子设置，所述起子与所述内角转轴嵌入转动配合。

9、进一步地，无人遥控潜水器机体上还设有圆环状调平装置，所述圆环状调平装置包括圆环轨道以及球形配重体，所述球形配重体在所述圆环轨道内移动，圆环轨道围绕无人遥控潜水器机体设置，球形配重体可设置多个。

10、进一步地，无人遥控潜水器机体上还设有若干传感器，并集成有控制单元，数据处理单元，所述控制单元分别控制指针装置以及球形配重体；数据处理单元用于处理传感器传输的信号并做出指令控制控制单元执行。

11、进一步地，无人遥控潜水器机体上外接有防冲击框体。

12、还公开了一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置的使用方法，其使用流程为：

13、s01将工作所需传感器安装到无人遥控潜水器机体上；

14、s02将无人遥控潜水器机体底部装满配重块；

15、s03将无人遥控潜水器机体放置在防冲击框体中并放入作业区域的水体中；

16、s04往防冲击框体中注水；

17、s05无人遥控潜水器机体上的水体传感器读取水体密度并传输到岸基操作单元；

18、s06无人遥控潜水器机体的岸基操作单元通过读取的水体密度，结合无人遥控潜水器机体及搭载传感器的已知参数计算零浮力状态的配重重量；

19、s07无人遥控潜水器机体自动从轨道上释放多余的配重块，达到零浮力状态；

20、s08无人遥控潜水器机体的岸基操作单元通过无人遥控潜水器机体及搭载传感器的已知参数，通过姿态传感器数据调整配重块底板上配重块的配重位置，达到初步平衡；

21、s09无人遥控潜水器机体的岸基操作单元通过读取顶部安装的传感器数据配合球形配重体在圆环轨道对水下部分进行精确调平；

22、s10设备进入工作状态，进行作业；

23、s11回收放置无人遥控潜水器机体的框体及无人遥控潜水器机体释放的配重块。

24、3、有益效果

25、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

26、本发明通过调整轨道配重块的数量实现零浮力，通过轨道调整配重块的位置实现初步调平，通过圆环状装置实现精确调平,通过本发明可以满足rov在水体密度差别较大的水域搭载不同传感器时进行快速自动配重和平衡调整，实现零浮力自平衡，减少rov动员时间，提高工作效率。

技术特征：

1.一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，其特征在于，包括无人遥控潜水器机体，所述无人遥控潜水器机体底部固定设有配重块底板(10)，所述配重块底板(10)内设有多个分隔支撑框架(11)，所述分隔支撑框架(11)为矩形框架，所述分隔支撑框架(11)相互平行排列设置，相邻所述分隔支撑框架(11)之间的间距相同，所述配重块底板(10)内设有环绕每个所述分隔支撑框架(11)分布的相互连通的控制轨道(12)，所述无人遥控潜水器机体上设有圆环状调平装置。

2.根据权利要求1所述的一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，其特征在于，所述配重块(15)内部为空心结构，所述配重块(15)侧面端壁内滑动设有伸缩块(17)，所述配重块(15)转动设有转盘(19)，所述转盘(19)上设有延伸至所述配重块(15)顶面的内角转轴(19)，所述转盘(19)与所述伸缩块(17)之间转接有连接杆(20)。

3.根据权利要求2所述的一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，其特征在于，配重块底板(10)侧壁和所述分隔支撑框架(11)上均设有若干均匀排列分布的连接孔(13)，所述伸缩块(17)与所述连接孔(13)插拔配合。

4.根据权利要求2所述的一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，其特征在于，所述指针装置(16)包括移动齿轮(26)，所述移动齿轮(26)侧面设有伸缩控制底座(21)，所述伸缩控制底座(21)上设有起子(23)，所述伸缩控制底座(21)上设有推出块(22)，所述推出块(22)为环形块环绕所述起子(23)设置，所述起子(23)与所述内角转轴(19)嵌入转动配合。

5.根据权利要求1所述的一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，其特征在于，无人遥控潜水器机体上还设有圆环状调平装置，所述圆环状调平装置包括圆环轨道以及球形配重体，所述球形配重体在所述圆环轨道内移动，圆环轨道围绕无人遥控潜水器机体设置，球形配重体可设置多个。

6.根据权利要求1所述的一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，其特征在于，无人遥控潜水器机体上还设有若干传感器，并集成有控制单元，数据处理单元，所述控制单元分别控制指针装置(16)以及球形配重体；数据处理单元用于处理传感器传输的信号并做出指令控制控制单元执行。

7.根据权利要求1所述的一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置，其特征在于，无人遥控潜水器机体上外接有防冲击框体。

8.根据权利要求1所述的一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置的使用方法，其特征在于，s01将工作所需传感器安装到无人遥控潜水器机体上；

技术总结本发明公开了一种小型无人遥控潜水器的自平衡装置及使用方法，涉及无人遥控潜水器技术领域，包括无人遥控潜水器机体，所述无人遥控潜水器机体底部固定设有配重块底板，所述配重块底板内设有多个分隔支撑框架，所述分隔支撑框架为矩形框架，所述分隔支撑框架相互平行排列设置，相邻所述分隔支撑框架之间的间距相同，所述无人遥控潜水器机体上设有圆环状调平装置；本发明通过调整轨道配重块的数量实现零浮力，通过轨道调整配重块的位置实现初步调平，通过圆环状装置实现精确调平,通过本发明可以满足ROV在水体密度差别较大的水域搭载不同传感器时进行快速自动配重和平衡调整，实现零浮力自平衡，减少ROV动员时间，提高工作效率。技术研发人员：魏荣灏,任少华,徐达,吴修广,陈佳兵,龚令平,李最森,段文义,刘振国,张炳蔚,程剑晶受保护的技术使用者：浙江省水利河口研究院（浙江省海洋规划设计研究院）技术研发日：技术公布日：2024/6/13