CN108045532B - 一种水下电动机械臂作业吊舱及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下电动机械臂作业吊舱及使用方法，作业吊舱包括舱体，舱体前端设有设备密封舱，设备密封舱内部安装有控制器及水下环境数据采集设备；舱体底部中后端设有向机体右下侧开启的舱门，作业吊舱内部安装有电动机械臂，电动机械臂共有三个运动自由度，分别是沿同一轴线的依次布设的肩关节、肘关节和腕关节，腕关节外还设置有一个可执行开合动作的夹持型手爪，在非作业状态时，电动机械臂整体收进作业吊舱内部，此时舱门呈关闭状态，在作业状态时，此时舱门向下竖直开启，电动机械臂伸出吊舱开始作业。本发明可直接安装于自主无人水下机器人或其他中小型水下机器人机体上使用。
Description
技术领域
本发明属于水下机器人技术领域，尤其涉及一种水下电动机械臂作业吊舱及使用方法。
背景技术
目前，海底输油管道、通讯光缆、电力电缆等海洋能源、通信、电力输送通道(下面统称“海底输送通道”)已经大量投入使用。敷设在海床表面的海底输送通道易受到海洋动物尸体、海洋垃圾等沉积物附着，产生电化学、生物质化学反应，致使金属管道表面腐蚀、缆体绝缘层裂化，进而发生破损或故障。即使对管道、缆体进行埋设处理，当敷设路由上方有沉积物时，会因破坏周边洋流致使更多沉积物在该处集聚，久之亦会造成较大威胁。因此，需要定期对通道路由附近的海洋沉积物进行清理，以保证海底输送通道的运行安全。
执行海洋沉积物清理工作的最佳载体为水下机器人，而机械臂是水下机器人进行水下工作时必不可少的作业工具。目前可供水下机器人选配安装的多为液压机械臂，具有三到七个自由度(包含手爪开合)。这类机械臂具有优良的防水性能和较大的负载能力，但因其采用液压驱动***作为动力源，导致机械臂的整体重量较大，机械设计和装配复杂，制造和维护成本高。因此，这类机械臂只能应用在体型较大的工作型缆控无人水下机器人(ROV)上，中小型水下机器人无法直接应用，尤其是不适合没有电缆供电的自主无人水下机器人(AUV)。
ROV运动迟缓、操作复杂，操作不当甚至会损伤输送通道，且需要大型水面船只进行作业辅助，这给海底输送通道的日常运维带来不便。与ROV相比，AUV具有能源独立、机动灵活等优点，作业范围更大，智能化水平更高，可在远海大水深区域持续作业，自主执行预定任务，某些体型小巧的AUV可使用小型船只进行人工投放，无须使用专用布放设备，更适合执行海洋沉积物的清理工作，而电机驱动的多自由度机械臂正是适合AUV采用的作业装置。
文献《基于关节限位的自治水下机器人机械手***运动规划研究》提出了一种中国科学院沈阳自动化研究所研制的可装载于小型AUV上的电动机械臂。该机械臂具有三个自由度，体积小、重量轻，驱动电机直接安装在转动关节的连接处，采用内部走线和充油密封，可实现大深度海底作业。但该机械臂整体安装在水下机器人机体外部，不能收入机体内部，会严重影响水下机器人的航行性能。
发明专利CN 104858891 B提出了一种水下三自由度机械臂，各节臂的壳体均采用圆柱形的外形，壳体内部空间得到充分利用，结构紧凑，减轻了整体结构重量。但该机械臂机械结构较复杂，不能收入机体内部，会影响水下机器人的航行性能，且自身没有电源和控制***，无法安装在现有水下机器人机体上直接使用。
因此，有必要设计一种体积小、重量轻、可收回、功耗低并可直接安装在AUV机体上使用的机械臂***。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种水下电动机械臂作业吊舱及使用方法，本发明可直接安装于自主无人水下机器人(AUV)或其他中小型水下机器人机体上使用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水下电动机械臂作业吊舱，包括舱体，所述舱体前端设有设备密封舱，设备密封舱内部安装有控制器及水下环境数据采集设备；
所述舱体底部中后端设有向机体右下侧开启的舱门，作业吊舱内部安装有电动机械臂，电动机械臂共有三个运动自由度，分别是沿同一轴线的依次布设的肩关节、肘关节和腕关节，腕关节外还设置有一个可执行开合动作的夹持型手爪，在非作业状态时，电动机械臂整体收进作业吊舱内部，此时舱门呈关闭状态，在作业状态时，此时舱门向下竖直开启，电动机械臂伸出吊舱开始作业。
进一步的，所述电动机械臂为刚性关节型串联结构，包括依次连接的机械臂基座、肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕舱和手爪。
进一步的，所述电动机械臂只能在垂直平面内伸展，不具有侧向转动自由度，通过水下机器人自身的机体方向调节来调整电动机械臂的伸出方向。
进一步的，所述机械臂基座竖直向下安装在作业吊舱内部，作为电动机械臂的固定基座，机械臂基座为耐压密封结构，其内部安装有肩关节驱动电机、肘关节驱动电机及其他传动机构零件。
进一步的，大臂与机械臂基座之间通过肩关节进行连接，肩关节转轴由安装在机械臂基座内部的肩关节驱动电机通过齿轮传动进行驱动，以实现大臂的俯仰运动，为中间镂空的长方体结构，同时，为肘关节传动的尼龙链条安装于大臂的镂空结构中。
进一步的，所述小臂与大臂之间通过肘关节进行连接，肘关节转轴由安装在机械臂基座上的肘关节驱动电机通过链条传动进行驱动，以实现小臂的俯仰运动。
所述电动机械臂装配的手爪为二指平动夹持型手爪，包括手指、平行连杆、丝杠、滑块和连接角件，由手爪驱动电机通过丝杠传动进行驱动手爪的开合动作，手爪驱动电机带动丝杠旋转使滑块在丝杠上往复运动，并带动平行连杆机构使手指产生平动，滑块向前滑动时手指松开，手爪产生张开动作，滑块向后滑动时手指夹紧，手爪产生闭合动作。
更进一步的，所述手指内侧有齿纹。
优选的，齿纹为波浪线型。
进一步的，所述设备密封舱设置有透明玻璃罩，透明玻璃罩内设置有水下摄像机与LED强光灯，水下摄像机竖直向下固定安装在作业吊舱内部，通过透明玻璃罩进行投摄，拍摄和光照视角完全覆盖电动机械臂手爪可触及的最大范围。
进一步的，所述控制器包括控制计算机和电机驱动器，控制计算机控制水下摄像机和LED强光灯的开关，采集水下摄像机拍摄的视频信息并通过脐带缆上传至位于水面母船的电机机械臂操控器，控制计算机通过脐带缆接收机械臂操控器下传的动作指令信息，控制相应的电机驱动器使电动机械臂各关节运动，以执行作业动作。
一种水下用电动机械臂作业吊舱的使用方法，将上述作业吊舱通过螺钉固接在水下机器人机体下方，并将脐带缆***作业吊舱的电缆接口进行锁定，电动机械臂收纳于作业吊舱内部，完成备航检查后，人工布放水下机器人，待航行至海底输送通道上方时，水下机器人进入巡检状态，沿通道路由上方慢速定高直线航行，机械臂操作员通过水下摄像机竖直向下观察通道路由，如发现有沉积物集聚情况，使水下机器人在沉积物上方定高悬停，作业吊舱舱门向下竖直开启，电动机械臂由作业吊舱内部伸出，进入清理作业状态，手爪成功夹取海洋沉积物后，使水下机器人沿洋流方向向通道路由一侧航行，待远离通道路由后，电动机械臂松开手爪，使沉积物重新落在海底，水下机器人重新航行至通道路由上方进行后续清理作业，当清理作业结束时，机械臂操作员控制电动机械臂收回作业吊舱内部，关闭舱门，并将电缆接口解锁，使脐带缆与作业吊舱分离，同时水下机器人进入回收程序。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)可直接安装使用。本发明采用外挂作业吊舱安装形式，可使用螺钉将作业吊舱的安装基座直接与水下机器人机体下方进行固接，必要时也可安装于水下机器人机体一侧。且该作业吊舱有外部电源和操控器接入，不用对现有水下机器人自身结构和控制***进行改动，增加了作业吊舱的通用性。
(2)不影响航行性能。本发明的作业吊舱外形呈流线型结构，电动机械臂在非作业时也可收纳于作业吊舱内部，不会对水下机器人的航行性能造成影响。
(3)结构简单、重量轻。水下耐压密闭结构多为厚重的金属壳体，会大幅增加***重量，考虑到搭乘载体的体型、海底作业深度(不超过300m)和清理对象重量(一般不超过5kg)，因此本发明除安放电子设备的设备密封舱、安放驱动电机的机械臂基座和腕舱外，其他结构均采用敞开式结构，并大量使用铝合金及尼龙塑料，以降低整体重量并减少密封问题，方便更多类型的水下机器人安装使用。
(4)采用链条传动。肘关节驱动电机到肘关节的动力传动采用尼龙塑料链条传动，链条传动可实现远距传动，因此将肘关节驱动电机由安装在肘关节转轴处改为安装在机械臂基座内部，以减小肩关节承受的转动力矩和运动惯量，增大机械臂负重能力，并可降低大臂的结构设计强度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是电动机械臂作业吊舱侧视图(收回状态)；
图2是电动机械臂作业吊舱侧视图(伸展状态)；
图3是电动机械臂作业吊舱俯视图(收回状态)；
其中：1、水下机器人，2、作业吊舱，3、安装基座，4、设备密封舱，5、透明玻璃罩，6、舱门，7、控制器，8、水下摄像机，9、LED强光灯，10、电缆接口，11、通讯电缆，12、机械臂基座，13、肩关节驱动电机，14、肘关节驱动电机，15、肩关节，16、大臂，17、尼龙链条，18、肘关节，19、小臂，20、腕舱，21、腕关节驱动电机，22、手爪驱动电机，23、腕关节，24、手爪。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在机械臂只能应用在体型较大的工作型缆控无人水下机器人(ROV)上，中小型水下机器人无法直接应用，尤其是不适合没有电缆供电的自主无人水下机器人(AUV)。为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种水下电动机械臂作业吊舱，可直接安装于自主无人水下机器人(AUV)或其他中小型水下机器人机体上使用。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种水下电动机械臂作业吊舱，为降低对流线型水下机器人航行性能的影响，作业吊舱的外形设计成前后椭圆形过度的长方体结构，将其安装于水下机器人机体下方，可方便地进行拆卸。
作业吊舱顶部设有安装基座，可使用螺钉将安装基座直接与水下机器人机体下方进行固接。
作业吊舱前端设有设备密封舱，设备密封舱内部安装有控制器、水下摄像机和LED强光灯等非防水耐压设备。其中，水下摄像机和LED强光灯通过作业吊舱底部前端的透明玻璃罩进行投摄。
作业吊舱底部中后端设有向机体右下侧开启的舱门，作业吊舱内部安装有电动机械臂。在非作业状态时，此时舱门呈关闭状态，电动机械臂整体收进作业吊舱内部，不会对水下机器人的航行产生明显影响。在作业状态时，此时舱门向下竖直开启，电动机械臂伸出吊舱开始作业。
电动机械臂
电动机械臂为刚性关节型串联结构，为降低制造装配难度和整体结构重量，仅采用局部密封设计。电动机械臂的主体部分包括机械臂基座、肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕舱、手爪等结构。
电动机械臂共有3个运动自由度，分别是肩关节、肘关节、腕关节，此外还有一个可执行开合动作的夹持型手爪。为避免侧向转动力矩使水下机器人产生机体侧翻，机械臂未设置侧向转动自由度，因此，电动机械臂只能在与水下机器人机体垂直的平面内伸展，通过水下机器人自身的机体方向调节来调整电动机械臂的伸出方向。
机械臂基座竖直向下安装在作业吊舱内部，作为电动机械臂的固定基座。机械臂基座为耐压密封结构，其内部安装有肩关节驱动电机、肘关节驱动电机及其他传动机构零件。
大臂与机械臂基座之间通过肩关节进行连接。肩关节转轴由安装在机械臂基座内部的肩关节驱动电机通过齿轮传动进行驱动，以实现大臂的俯仰运动。为减轻重量，大臂采用铝合金材质，并设计为中间镂空的长方体结构，同时，为肘关节传动的尼龙链条安装于大臂的镂空结构中。
小臂与大臂之间通过肘关节进行连接。肘关节转轴由安装在机械臂基座上的肘关节驱动电机通过链条传动进行驱动，以实现小臂的俯仰运动。链条传动可实现肩关节到肘关节的远距传动，传动功率大、效率高，工作可靠，因此可将肘关节驱动电机由安装在肘关节转轴处改为安装在机械臂基座内部，以减小肩关节承受的转动力矩和运动惯量，增大电动机械臂负重能力，并可降低大臂的结构设计强度。因肘关节承受的力矩相比肩关节较小，且链条传动的链轮轮齿相比齿轮传动受力更加均匀，因此可选用重量较轻的尼龙塑料链轮和与之配套的尼龙塑料链条。尼龙塑料传动链条重量轻、噪声小、耐腐蚀、无需润滑，加工和安装的精准度要求低，拆装也更方便。此外，小臂也采用铝合金材质，并设计为中间镂空的长方体结构。
腕舱安装在小臂末端，呈长方形盒状，为铝合金材质耐压密封结构，内部并列安装有腕关节驱动电机和手爪驱动电机，还安装有与手爪相连的腕关节。腕关节转轴由腕关节驱动电机通过齿轮传动进行驱动，以实现手爪的俯仰运动。
为简化设计降低重量，电动机械臂的关节运动不采用位置控制，仅采用转动开关控制，由操作员根据水下摄像机拍摄到的海底视频图像信息进行实时控制，因此，肩关节、肘关节、腕关节处均不安装电位计或编码器。
电动机械臂装配的手爪为二指平动夹持型手爪，结构简单，动作可靠。手爪由手指、平行连杆、丝杠、滑块、连接角件等部件组成，出于作业需要和重量限制考虑，主要部件采用尼龙塑料。手爪的开合动作由手爪驱动电机通过丝杠传动进行驱动。手爪驱动电机带动丝杠旋转使滑块在丝杠上往复运动，并带动平行连杆机构使手指产生平动。滑块向前滑动时手指松开，手爪产生张开动作，滑块向后滑动时手指夹紧，手爪产生闭合动作。手指内侧有波浪形齿纹，以保证夹持物体稳定。
摄像设备
水下摄像机和LED强光灯安装在作业吊舱前端的设备密封舱内部。限于现有技术水平，使用水下机器人对海洋沉积物进行清理，仍需通过人眼分辨清理对象并由操作员控制电动机械臂执行相应作业动作。水下摄像机为操作员进行清理作业提供必要的视频影像支持。LED强光灯为水下摄像机提供足够的光照。
为简化结构设计，水下摄像机与LED强光灯竖直向下固定安装在作业吊舱内部，通过透明玻璃罩进行投摄，仅拍摄作业吊舱正下方一定角度内的海洋输送通道路由情况，拍摄和光照视角完全覆盖电动机械臂手爪可触及的最大范围。
控制器
电动机械臂的控制器安装在作业吊舱前端的设备密封舱内部。控制器主要由控制计算机、电机驱动器等组成。控制计算机一方面控制水下摄像机和LED强光灯的开关，采集水下摄像机拍摄的视频信息并通过脐带缆上传至位于水面母船的电机机械臂操控器，为操作员进行清理作业提供必要的视频影像。另一方面，控制计算机通过脐带缆接收机械臂操控器下传的动作指令信息，控制相应的电机驱动器使电动机械臂各关节运动，以执行作业动作。由此实现操作员与电动机械臂之间的人机交互。
电缆接口
电缆接口，是一种用于连接和解脱脐带缆的装置。因大多数自主无人水下机器人(AUV)不通过脐带缆与水面母船进行连接，蓄电池组相对有限的能源储备致使AUV无法给予电动机械臂充沛的能源支持，会导致电动机械臂关节转动无力或者使水下机器人的水下作业时间大幅降低。此外，水声通讯速度有限，使用水声通讯设备仅能传递低速率的运动控制指令，无法实时传递清晰的海底视频图像。因此，本发明的水下电动机械臂作业吊舱配有连接外部脐带缆的接口。
在水下机器人搭载电动机械臂作业吊舱时，可通过该电缆接口将一端连接在位于水面母船机械臂操控器上的脐带缆与作业吊舱相连。脐带缆具有零浮力、抗压、抗拉、耐弯折、耐腐蚀等优点，且清理作业时水下机器人处于低速航行或水中悬停状态，脐带缆不会对水下机器人的航行运动产生明显影响。除了可以给电动机械臂作业吊舱提供足够的电能供应外，脐带缆高达几Mbps至几十Mbps的数据传输速率，既可保证实时传输高质量的视频图像，又能接收机械臂操控器发出的电动机械臂运动指令，使操作员及时获悉海底输送通道路由情况，并对电动机械臂进行作业运动控制。
当清理作业结束或发生水下障碍物缠绕电缆等情况时，该电缆接口可通过指令解锁，使脐带缆与作业吊舱分离，水下机器人进入回收程序或及时脱困。与作业吊舱分离后的脐带缆由水面母船收回。
使用方法
本发明采用外挂作业吊舱安装形式，属于加装在水下机器人机体上的辅助作业***，不用对现有水下机器人自身结构和控制***进行改动，增加了作业吊舱的通用性。因此，在进行清理作业时，水下机器人的航行控制与电动机械臂的运动控制是分开进行的。水下机器人的航行指令由位于水面母船的水下机器人控制平台发出并通过水声通讯下传至水下机器人的运动控制***，电动机械臂的运动控制指令由同样位于水面母船的机械臂操控器通过脐带缆发出，两套***互不影响，但需要两名操作员分别操作两个控制***，相互配合完成水下清理作业。
进行清理作业前，水面辅助母船航行到海底输送通道路由上方，将电动机械臂作业吊舱通过螺钉固接在水下机器人机体下方(图1)，并将脐带缆***作业吊舱的电缆接口进行锁定，电动机械臂收纳于作业吊舱内部。
完成备航检查后，人工布放水下机器人，水下机器人操作员在水下机器人控制平台上通过水声通讯向水下机器人发送航行指令，待航行至海底输送通道上方时，水下机器人进入巡检状态，沿通道路由上方慢速定高直线航行。此时，机械臂操作员通过水下摄像机竖直向下观察通道路由，如发现有沉积物集聚情况，告知机器人操作员控制水下机器人在沉积物上方定高悬停。待水下机器人机体稳定后，作业吊舱舱门向下竖直开启，电动机械臂由作业吊舱内部伸出，进入清理作业状态(图2)。虽然此时水下机器人处于自身静稳定状态，但受到海洋潮流侧向作用力和电动机械臂伸展动作的影响，会对水下机器人的机体稳定产生一定影响，因此水下机器人操作员需要利用水下机器人的辅助推进器实时调整机体姿态，为电动机械臂提供稳定的作业平台。
电动机械臂手爪成功夹取海洋沉积物后，机械臂操作员告知机器人操作员控制水下机器人沿洋流方向向通道路由一侧航行。待远离通道路由后，电动机械臂松开手爪，使沉积物重新落在海底。洋流作用会使该沉积物逐渐远离通道路由，不再对海底输送通道产生威胁。此时，水下机器人重新航行至通道路由上方进行后续清理作业。
当清理作业结束时，机械臂操作员控制电动机械臂收回作业吊舱内部，关闭舱门，并将电缆接口解锁，使脐带缆与作业吊舱分离。同时，水下机器人操作员控制水下机器人进入回收程序。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (5)
1.一种水下电动机械臂作业吊舱，其特征是：包括舱体，所述舱体前端设有设备密封舱，设备密封舱内部安装有控制器及水下环境数据采集设备；吊舱配有连接外部脐带缆的接口；所述舱体底部中后端设有向机体右下侧开启的舱门，作业吊舱内部安装有电动机械臂，电动机械臂共有三个运动自由度，分别是沿同一轴线的依次布设的肩关节、肘关节和腕关节，腕关节外还设置有一个可执行开合动作的夹持型手爪，在非作业状态时，电动机械臂整体收进作业吊舱内部，此时舱门呈关闭状态，在作业状态时，此时舱门向下竖直开启，电动机械臂伸出吊舱开始作业；作业吊舱的外形设计成前后椭圆形过度的长方体结构；
所述电动机械臂为刚性关节型串联结构，包括依次连接的机械臂基座、肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕舱和手爪；所述电动机械臂只能在垂直平面内伸展，不具有侧向转动自由度，通过水下机器人自身的机体方向调节来调整电动机械臂的伸出方向；大臂与机械臂基座之间通过肩关节进行连接，肩关节转轴由安装在机械臂基座内部的肩关节驱动电机通过齿轮传动进行驱动，以实现大臂的俯仰运动，为中间镂空的长方体结构，同时，为肘关节传动的尼龙链条安装于大臂的镂空结构中；小臂与大臂之间通过肘关节进行连接，肘关节转轴由安装在机械臂基座上的肘关节驱动电机通过链条传动进行驱动，以实现小臂的俯仰运动；
所述控制器包括控制计算机和电机驱动器，控制计算机控制水下摄像机和LED强光灯的开关，采集水下摄像机拍摄的视频信息并通过脐带缆上传至位于水面母船的电机机械臂操控器，控制计算机通过脐带缆接收机械臂操控器下传的动作指令信息，控制相应的电机驱动器使电动机械臂各关节运动，以执行作业动作。
2.如权利要求1所述的一种水下电动机械臂作业吊舱，其特征是：所述机械臂基座竖直向下安装在作业吊舱内部，作为电动机械臂的固定基座，机械臂基座为耐压密封结构，其内部安装有肩关节驱动电机、肘关节驱动电机及其他传动机构零件。
3.如权利要求1所述的一种水下电动机械臂作业吊舱，其特征是：所述电动机械臂装配的手爪为二指平动夹持型手爪，包括手指、平行连杆、丝杠、滑块和连接角件，由手爪驱动电机通过丝杠传动进行驱动手爪的开合动作，手爪驱动电机带动丝杠旋转使滑块在丝杠上往复运动，并带动平行连杆机构使手指产生平动，滑块向前滑动时手指松开，手爪产生张开动作，滑块向后滑动时手指夹紧，手爪产生闭合动作。
4.如权利要求1所述的一种水下电动机械臂作业吊舱，其特征是：所述设备密封舱设置有透明玻璃罩，透明玻璃罩内设置有水下摄像机与LED强光灯，水下摄像机竖直向下固定安装在作业吊舱内部，通过透明玻璃罩进行投摄，拍摄和光照视角完全覆盖电动机械臂手爪可触及的最大范围。
5.一种水下用电动机械臂作业吊舱的使用方法，其特征是：将有如权利要求1-4中任一项所述的作业吊舱通过螺钉固接在水下机器人机体下方，并将脐带缆***作业吊舱的电缆接口进行锁定，电动机械臂收纳于作业吊舱内部，完成备航检查后，人工布放水下机器人，待航行至海底输送通道上方时，水下机器人进入巡检状态，沿通道路由上方慢速定高直线航行，通过水下摄像机竖直向下观察通道路由，如发现有沉积物集聚情况，使水下机器人在沉积物上方定高悬停，作业吊舱舱门向下竖直开启，电动机械臂由作业吊舱内部伸出，进入清理作业状态，手爪成功夹取海洋沉积物后，使水下机器人沿洋流方向向通道路由一侧航行，待远离通道路由后，电动机械臂松开手爪，使沉积物重新落在海底，水下机器人重新航行至通道路由上方进行后续清理作业，当清理作业结束时，控制电动机械臂收回作业吊舱内部，关闭舱门，并将电缆接口解锁，使脐带缆与作业吊舱分离，同时回收水下机器人。
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