CN106514668A - 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** - Google Patents
基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN106514668A CN106514668A CN201611175821.4A CN201611175821A CN106514668A CN 106514668 A CN106514668 A CN 106514668A CN 201611175821 A CN201611175821 A CN 201611175821A CN 106514668 A CN106514668 A CN 106514668A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- underwater
- double
- pile
- manipulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
- B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位***,包括水面控制台、可吸附在桩柱上的水下作业机器人,所述水下作业机器人两侧对称设置有用于抱紧桩柱的液压环抱双机械手,所述水面控制台与水下作业机器人信号连接,用于控制水下作业机器人及液压环抱双机械手的动作。本发明大幅提高水下作业机器人定位能力及作业效率,以及有效地克服了机器人“动力定位”形式能耗高、因机器人位置抖动机械手对准目标困难而导致作业效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及水下作业机器人定位技术领域,尤其涉及一种基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位***。
背景技术
水下机器人的海洋作业需求日益提升,如在海洋油气采矿业就已经大量使用水下机器人。不可忽视,作业的水下机器人常以零浮力状态处于水环境中,以多个螺旋桨矢量推进方式以克服海流力、波浪力、作业反作用力而动态定位于水中。相较位于地面作业设备的定位,水下机器人的动力定位的位置精度差得多,并容易在外载荷的变化下破坏平衡而大幅偏离动态定位位置,使得精确作业难度大幅提高、或作业效率大幅下降。事实是现有的水下机器人由于成本高、定位作业经济效益差、投资回收期长束缚了其大规模商业化应用。
海洋油气平台是水下作业机器人应用最多场合,其常常具有桩柱形结构。作业时水下机器人除了上述动力定位形式,还有通过真空吸盘或磁吸盘固定于桩柱的方式定位。真空吸盘或磁吸盘固定于桩柱的定位方式限于附着力,常常掉下来,定位可靠性不高,影响了精确作业并降低作业效率及安全性。目前水下机器人水中定位研究主要集中在动力定位形式。本技术方案通过基于双机械手环抱桩柱的水下作业机器人定位技术,大幅提高定位可靠性,从而提高了作业精确性、作业效率及作业安全性。本技术采用多机械手在水环境中协同作业,技术难度高但技术发展前景广,因而具有较大的推广空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有多机械手协同作业能力的水下智能机器人***,其采用基于双机械手环抱桩柱的水下作业机器人定位技术方式,实现水下机器人三维姿态定位。该技术将有效解决现有水下机器人动力定位、真空吸盘或磁吸盘形式存在的定位可靠性不高、难以精确作业并作业效率及安全性低等技术难题。
本发明的技术方案如下:
基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位***,包括水面控制台、可吸附在桩柱上的水下作业机器人,所述水下作业机器人两侧对称设置有用于抱紧桩柱的液压环抱双机械手,所述水面控制台与水下作业机器人信号连接,用于控制水下作业机器人及液压环抱双机械手的动作。
进一步地,所述的水下作业机器人包括用于吸附桩柱的吸附装置、矢量布置的若干螺旋桨、液压多自由度关节机械手、照明灯、CCD摄像头及水下辅助定位***。
进一步地,所述的螺旋桨的数量为六个。
进一步地,所述的水下辅助定位***为短基线水声定位***。
进一步地,所述的吸附装置为真空吸盘或磁吸盘。
进一步地,所述的水面控制台包括工控机、机械手作业控制面板,所述机械手作业控制面板用于控制机械手动作;所述工控机用于控制机器人移动。
相比现有技术,本发明的有益效果是:本技术方案通过液压环抱双机械手的定位方式,大幅提高定位可靠性,从而提高了作业精确性、作业效率及作业安全性,很好地解决解决了水下机器人作业难题,特别适合于桩柱条件下作业的实际情况。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的原理示意图。
图中:1.水下作业机器人、2.螺旋桨、3. 液压环抱双机械手、4. 液压多自由度关节作业机械手、6.桩柱。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
如图1和图2所示,基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位***,包括水面控制台、可吸附在桩柱6上的水下作业机器人1,所述水下作业机器人1两侧对称设置有用于抱紧桩柱6的液压环抱双机械手3,所述水面控制台与水下作业机器人1信号连接,用于控制水下作业机器人1及液压环抱双机械手3的动作。
所述的水下作业机器人1包括用于吸附桩柱6的真空吸盘、矢量布置的六个螺旋桨2、液压多自由度关节机械手4、照明灯、CCD摄像头及短基线水声定位***。矢量布置的六个螺旋桨2可以方便灵活的实现水下作业机器人1各个方向的移动。
所述的短基线水声定位***,具有技术成熟、定位精度高,尺寸小、使用方便的特点,可快速准确的获取水下机器人的位置,为***定位提供必要的技术参数。照明灯和CCD摄像头通过视觉反馈提供位置信息辅助引导,进一步提高机器人的移动位置精度。
所述的水面控制台包括工控机、机械手作业控制面板,所述机械手作业控制面板用于控制机械手动作;所述工控机用于控制机器人移动和定位。
如图所示的定位***包括水下作业机器人1和液压环抱双机械手3,各个机械手协作方式可以根据不同的定位,依托对象约束设计要求进行设计。
工作时,当水下作业机器人1移动至预定工作区域后,水下作业机器人1通过其真空吸盘吸附在桩柱6上,同时,液压环抱双机械手3在所述水面控制台的控制下抱紧桩柱6,使得水下作业机器人1牢牢附着于桩柱6上。此时,水下作业机器人1的液压多自由度关节机械手4就可在所述机械手作业控制面板的控制进行相应的水下作业了,液压多自由度关节机械手4末端作业轨迹由机械手关节运动实现。
本实施例的水下作业机器人1通过真空吸盘及液压环抱双机械手3附着在桩柱6上,以克服液压机械手动作的反作用力,解决了类似设备水下作业时真空或磁吸附失效的问题,水下作业机器人1附着方式增加环抱功能作为定位能力补充或备份,提高了定位可靠性和稳定性,从而提高了作业精确性、作业效率及作业安全性,有效地克服了机器人“动力定位”形式能耗高、因机器人位置抖动机械手对准目标困难而导致作业效率低的问题。本实施例采用双机器人在水环境中协同作业,技术发展前景广,因而具有较大的推广空间。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位***,包括水面控制台、可吸附在桩柱(6)上的水下作业机器人(1),其特征在于:所述水下作业机器人(1)两侧对称设置有用于抱紧桩柱(6)的液压环抱双机械手(3),所述水面控制台与水下作业机器人(1)信号连接,用于控制水下作业机器人(1)及液压环抱双机械手(3)的动作。
2.根据权利要求1所述的水下机器人定位***,其特征在于:所述的水下作业机器人(1)包括用于吸附桩柱(6)的吸附装置、矢量布置的若干螺旋桨(2)、液压多自由度关节机械手(4)、照明灯、CCD摄像头及水下辅助定位***。
3.根据权利要求2所述的水下作业机器人定位***,其特征在于:所述的螺旋桨(2)的数量为六个。
4.根据权利要求2所述的水下机器人定位***,其特征在于:所述的水下辅助定位***为短基线水声定位***。
5.根据权利要求2所述的水下机器人定位***,其特征在于:所述的吸附装置为真空吸盘或磁吸盘。
6.根据权利要求1所述的水下机器人定位***,其特征在于:所述的水面控制台包括工控机、机械手作业控制面板,所述机械手作业控制面板用于控制机械手动作;所述工控机用于控制机器人移动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611175821.4A CN106514668A (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611175821.4A CN106514668A (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106514668A true CN106514668A (zh) | 2017-03-22 |
Family
ID=58339482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611175821.4A Pending CN106514668A (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106514668A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109910025A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-21 | 江苏科技大学 | 一种水下螺旋桨清洗机器人 |
WO2019205053A1 (zh) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 华南理工大学 | 基于辅助机器人带缆捆绑桩柱的水下作业机器人定位*** |
CN113386930A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-14 | 宁波工程学院 | 一种应用于桥墩检修的水下机器人及其检修方法 |
CN114852290A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-05 | 广州大学 | 模块化水下桩基结构自适应清理及损伤检测机械臂 |
CN118163911A (zh) * | 2024-05-15 | 2024-06-11 | 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 | 一种搭载绳驱机械臂的水下机器人及环抱方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203601547U (zh) * | 2013-08-07 | 2014-05-21 | 天津昊野科技有限公司 | 水下机器人 |
CN204431259U (zh) * | 2015-01-19 | 2015-07-01 | 浙江海洋学院 | 一种新型水下机器人可更换式复合机械手 |
US20150314453A1 (en) * | 2012-12-22 | 2015-11-05 | Maytronics Ltd. | Autonomous pool cleaning robot with an external docking station |
CN205310278U (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-15 | 深圳市华品智能***有限公司 | 一种箱式水下机器人 |
CN205343107U (zh) * | 2016-02-18 | 2016-06-29 | 浙江海洋学院 | 水下管路自动探测装置 |
CN105751226A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种负压吸附与双机械手辅助夹持式水下钢结构清洗机器人 |
CN206416174U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-08-18 | 华南理工大学 | 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** |
-
2016
- 2016-12-19 CN CN201611175821.4A patent/CN106514668A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150314453A1 (en) * | 2012-12-22 | 2015-11-05 | Maytronics Ltd. | Autonomous pool cleaning robot with an external docking station |
CN203601547U (zh) * | 2013-08-07 | 2014-05-21 | 天津昊野科技有限公司 | 水下机器人 |
CN204431259U (zh) * | 2015-01-19 | 2015-07-01 | 浙江海洋学院 | 一种新型水下机器人可更换式复合机械手 |
CN205310278U (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-15 | 深圳市华品智能***有限公司 | 一种箱式水下机器人 |
CN205343107U (zh) * | 2016-02-18 | 2016-06-29 | 浙江海洋学院 | 水下管路自动探测装置 |
CN105751226A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种负压吸附与双机械手辅助夹持式水下钢结构清洗机器人 |
CN206416174U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-08-18 | 华南理工大学 | 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019205053A1 (zh) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 华南理工大学 | 基于辅助机器人带缆捆绑桩柱的水下作业机器人定位*** |
CN109910025A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-21 | 江苏科技大学 | 一种水下螺旋桨清洗机器人 |
CN109910025B (zh) * | 2019-04-09 | 2022-03-08 | 江苏科技大学 | 一种水下螺旋桨清洗机器人 |
CN113386930A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-14 | 宁波工程学院 | 一种应用于桥墩检修的水下机器人及其检修方法 |
CN114852290A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-05 | 广州大学 | 模块化水下桩基结构自适应清理及损伤检测机械臂 |
CN118163911A (zh) * | 2024-05-15 | 2024-06-11 | 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 | 一种搭载绳驱机械臂的水下机器人及环抱方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106514668A (zh) | 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** | |
CN106741756B (zh) | 基于辅助机器人带缆捆绑桩柱的水下作业机器人定位*** | |
CN206416174U (zh) | 基于双机械手环抱桩柱的水下机器人定位*** | |
CN102039592B (zh) | 多体磁吸附式自适应爬壁机器人 | |
CN103921277B (zh) | 一种吸取式水下机械手及其吸取方法 | |
CN102922522B (zh) | 多自由度电液伺服遥操纵机械手力反馈控制方法 | |
CN205600756U (zh) | 一种光学平台的抓取机械手 | |
CN104787143A (zh) | 一种负压吸附式仿生爬壁机器人 | |
CN202480102U (zh) | 立体感测控制机械臂 | |
CN104325458A (zh) | 一种柔性并联平台装置 | |
CN103737606B (zh) | 一种码垛机器人用机械手爪 | |
CN204183543U (zh) | 一种机械手 | |
CN102343588A (zh) | 一种磁盘吸附式爬壁机器人 | |
CN206417162U (zh) | 基于辅助机器人带缆捆绑桩柱的水下作业机器人定位*** | |
CN107775661A (zh) | 机械手装置 | |
CN107010183A (zh) | 一种基于浮力舱的水下结构物表面清洗检测*** | |
CN104986240A (zh) | 直线驱动的步行机器人腿部构型及并联四足步行机器人 | |
CN203974995U (zh) | 一种气动六足壁面爬行机器人 | |
CN103744354A (zh) | 用于制造机器人的plc控制***及控制方法 | |
CN104908835A (zh) | 一种攀爬机器人的攀爬机构 | |
CN104772751A (zh) | 三自由度的并联机构 | |
CN107511816A (zh) | 一种异型臂的双臂机器人 | |
CN109176459A (zh) | 多功能吸附式移动平台 | |
CN208681585U (zh) | 带有储气空间的机械手 | |
CN105773600A (zh) | 一种多自由度安装装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |