CN114228922A - 一种海上运维船机械臂以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上运维船机械臂以及控制方法，该海上运维船机械臂包括底座、立柱、多个机械臂、运维护笼、驱动机构和控制器。使用本发明的海上运维船机械臂时，控制器接收登靠指令后调整运维船靠近海上平台；探测登靠点的位置；判断该登靠点是否在工作范围内；当在工作范围内，人员进入运维护笼；调整机械臂，将运维护笼转运至登靠点。由于上述过程经过控制器判断好之后再进行登靠，因此，不需要反复调试，从而提高了运维船登靠的效率。
Description
技术领域
本发明涉及海上运维船技术领域，特别涉及一种海上运维船机械臂以及控制方法。
背景技术
目前，运维船登靠时，由于判断不够准确，导致运维船登靠时需要反复调试，延长了登靠的时长。
因此，如何提高运维船登靠效率，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种海上运维船机械臂，提高运维船登靠效率。本发明还提供了一种具有上述海上运维船机械臂的电池包，以及具有该电池包的电动车辆。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种海上运维船机械臂，包括底座、立柱、多个机械臂、运维护笼、驱动机构和控制器，其中：
所述底座置于海上运维船上；
所述立柱设置在所述底座上；
多个所述机械臂连接后一端连接于立柱上，另一端连接于运维护笼上；
所述驱动机构用于驱动所述机械臂的运行；
所述控制器接收登靠指令后调整运维船靠近海上平台；探测登靠点的位置；判断该登靠点是否在工作范围内；当在工作范围内，人员进入运维护笼；调整机械臂，将运维护笼转运至登靠点。
本发明一些实施例中，还包括监测单元，所述监测单元用于获得登靠点与监测点之间的监测距离以及登靠点相对于监测点之间的监测角度；
所述控制器根据所述监测距离以及检测角度得到登靠点相对于底座中心的目标距离D和水平距离L。
本发明一些实施例中，所述监测单元包括距离测量仪和角度测量仪。
本发明一些实施例中，所述机械臂为两个分别为第一机械臂和第二机械臂，其中，第一机械臂铰接于所述立柱，所述第二机械臂铰接于所述第一机械臂，所述运维护笼设置在所述第二机械臂上。
本发明一些实施例中，所述驱动机构通过纵向轴驱动所述立柱旋转，通过第一旋转轴驱动所述第一机械臂旋转，以及通过第二旋转轴驱动所述第二机械臂旋转。
本发明还公开了一种海上运维船机械臂的控制方法，包括：
调整运维船靠近海上平台；
探测登靠点的位置；
判断该登靠点是否在工作范围内；
当在工作范围内，人员进入运维护笼；
调整机械臂将运维护笼转运至登靠点。
本发明一些实施例中，所述探测登靠点的位置具体为：
获取登靠点相对于监测点之间的监测距离；
获取登靠点相对于监测点之间的监测角度；
得到登靠点相对于底座中心的目标距离D和水平距离L。
本发明一些实施例中，所述判断该登靠点是否在工作范围内具体为：
获取运维船相对于海上平台的高度差H；
若目标距离D小于机械臂的总长度，且高度差小于立柱的高度L1，则该登靠点在工作范围内。
本发明一些实施例中，所述机械臂为两个，分别为第一机械臂和第二机械臂，其中，第一机械臂的长度为L2，第二机械臂的长度为L3；则所述判断该登靠点是否在工作范围内为：
获取运维船相对于海上平台的高度差H；
若满足以下条件则，该登靠点在工作范围内；
本发明一些实施例中，所述调整机械臂将运维护笼转运至登靠点具体为：
调整立柱、第一机械臂和第二机械臂在同一平面；
调整立柱的纵向轴，使得立柱、第一机械臂和第二机械臂与登靠点在同一平面；
调整第一机械臂的第一旋转轴，使得第二机械臂的第二旋转轴高度达到登靠点所在的高度，其中，第一机械臂与水平面的夹角α需满足：L2·sinα+L1＝H
调整第二机械臂的第二旋转轴，使得第二机械臂保持水平；
将运维护笼停靠在登靠点，保持运维船的与海上平台的相对位置不变，人员开始登靠。
使用本发明的海上运维船机械臂时，控制器接收登靠指令后调整运维船靠近海上平台；探测登靠点的位置；判断该登靠点是否在工作范围内；当在工作范围内，人员进入运维护笼；调整机械臂，将运维护笼转运至登靠点。由于上述过程经过控制器判断好之后再进行登靠，因此，不需要反复调试，从而提高了运维船登靠的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1至图2为本发明实施例中公开的一种海上运维船机械臂登靠过程中的结构示意图；
图3为本发明实施例中公开的一种海上运维船机械臂的主视结构图；
图4为本发明实施例中公开的一种海上运维船机械臂的俯视结构图；
图5为本发明实施例中公开的一种海上运维船机械臂的位置结构图；
图6本发明实施例中公开的一种海上运维船机械臂控制方法的流程图；
图7本发明实施例中公开的一种海上运维船机械臂控制方法的局部流程图；
图8本发明实施例中公开的一种海上运维船机械臂控制方法的局部流程图。
图示中，100为运维船、200为海上平台、300为海上运维船机械臂、301为底座、302为立柱、303为第一机械臂、304为第二机械臂、305为运维护笼。
具体实施方式
本发明公开了一种海上运维船机械臂，提高运维船登靠效率。下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应当理解，本申请中使用的“***”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的***所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
如图1-图8所示，本申请公开了一种海上运维船机械臂300，包括底座301、立柱302、多个机械臂、运维护笼305、驱动机构和控制器，其中：底座301置于海上运维船100上；立柱302设置在底座301上；多个机械臂连接后一端连接于立柱302上，另一端连接于运维护笼305上；驱动机构用于驱动机械臂的运行；控制器接收登靠指令后调整运维船100靠近海上平台200；探测登靠点的位置；判断该登靠点是否在工作范围内；当在工作范围内，人员进入运维护笼305；调整机械臂，将运维护笼305转运至登靠点。
使用本发明的海上运维船机械臂300时，控制器接收登靠指令后调整运维船100靠近海上平台200；探测登靠点的位置；判断该登靠点是否在工作范围内；当在工作范围内，人员进入运维护笼305；调整机械臂，将运维护笼305转运至登靠点。由于上述过程经过控制器判断好之后再进行登靠，因此，不需要反复调试，从而提高了运维船100登靠的效率。
需要说明的是，上述探测登靠点的位置可以通过图像采集器进行探测，通过测量仪进行测量，通过角度测量仪进行测量。只要能够实现探测登靠点的位置均在本发明的保护范围内。图像采集器可以为摄像头、CCD采集器等能够获得图像信息的结构。测量仪可以激光测量仪、红外线测量仪等等。
本发明一些实施例中，还包括监测单元，监测单元用于获得登靠点与监测点B之间的监测距离以及登靠点相对于监测点B之间的监测角度；
控制器根据监测距离以及检测角度得到登靠点相对于底座301中心A的目标距离D和水平距离L。
上述过程中，由于获得是监测点B与登靠点之间的监测距离和监测角度，因此，通过监测点B可转换成底座301中心A的目标距离D和水平距离L。
本发明一些实施例中，监测单元包括距离测量仪和角度测量仪。
上述机械臂可以为至少一个，当为两个时，该机械臂为第一机械臂303和第二机械臂304，其中，第一机械臂303铰接于立柱302，第二机械臂304铰接于第一机械臂303，运维护笼305设置在第二机械臂304上。
驱动机构通过纵向轴驱动立柱302旋转，通过第一旋转轴驱动第一机械臂303旋转，以及通过第二旋转轴驱动第二机械臂304旋转。
上述驱动机构同一个动力源或者多个动力源，该动力源为电机或者马达，通过设置电机或者马达以驱动对应的旋转轴转动，以实现对应机械臂的旋转。
本发明还公开了一种海上运维船机械臂的控制方法，包括：
步骤S11、调整运维船靠近海上平台.
步骤S12、探测登靠点的位置；在该步骤中，登靠点的位置可以通过图像采集器进行探测，通过测量仪进行测量，通过角度测量仪进行测量。只要能够实现探测登靠点的位置均在本发明的保护范围内。图像采集器可以为摄像头、CCD采集器等能够获得图像信息的结构。测量仪可以激光测量仪、红外线测量仪等等。
本发明一个实施例中，该步骤包括：
步骤S121、获取登靠点相对于监测点之间的监测距离；
步骤S122、获取登靠点相对于监测点之间的监测角度；
步骤S123、得到登靠点相对于底座中心的目标距离D和水平距离L。
步骤S13、判断该登靠点是否在工作范围内；该步骤中判断该登靠点的方法有很多，例如，通过距离进行判断，通过位置传感器进行判断等等。
本发明一个实施例中，该步骤包括：
获取运维船相对于海上平台的高度差H；
若目标距离D小于机械臂的总长度，且高度差小于立柱的高度L1，则该登靠点在工作范围内。
当所述机械臂为两个，分别为第一机械臂和第二机械臂，其中，第一机械臂的长度为L2，第二机械臂的长度为L3；则所述判断该登靠点是否在工作范围内为：
获取运维船相对于海上平台的高度差H；
若满足以下条件则，该登靠点在工作范围内；
步骤S14、当在工作范围内，人员进入运维护笼。
步骤S15、调整机械臂将运维护笼转运至登靠点。
步骤S151、调整立柱、第一机械臂和第二机械臂在同一平面；
步骤S152、调整立柱的纵向轴，使得立柱、第一机械臂和第二机械臂与登靠点在同一平面；
步骤S153、调整第一机械臂的第一旋转轴，使得第二机械臂的第二旋转轴高度达到登靠点所在的高度，其中，第一机械臂与水平面的夹角α需满足：L2·sinα+L1＝H
步骤S154、调整第二机械臂的第二旋转轴，使得第二机械臂保持水平；
步骤S155、将运维护笼停靠在登靠点，保持运维船的与海上平台的相对位置不变，人员开始登靠。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种海上运维船机械臂，其特征在于，包括底座、立柱、多个机械臂、运维护笼、驱动机构和控制器，其中：
所述底座置于海上运维船上；
所述立柱设置在所述底座上；
多个所述机械臂连接后一端连接于立柱上，另一端连接于运维护笼上；
所述驱动机构用于驱动所述机械臂的运行；
所述控制器接收登靠指令后调整运维船靠近海上平台；探测登靠点的位置；判断该登靠点是否在工作范围内；当在工作范围内，人员进入运维护笼；调整机械臂，将运维护笼转运至登靠点。
2.如权利要求1所述的海上运维船机械臂，其特征在于，还包括监测单元，所述监测单元用于获得登靠点与监测点之间的监测距离以及登靠点相对于监测点之间的监测角度；
所述控制器根据所述监测距离以及检测角度得到登靠点相对于底座中心的目标距离D和水平距离L。
3.如权利要求2所述的海上运维船机械臂，其特征在于，所述监测单元包括距离测量仪和角度测量仪。
4.如权利要求3所述的海上运维船机械臂，其特征在于，所述机械臂为两个分别为第一机械臂和第二机械臂，其中，第一机械臂铰接于所述立柱，所述第二机械臂铰接于所述第一机械臂，所述运维护笼设置在所述第二机械臂上。
5.如权利要求4所述的海上运维船机械臂，其特征在于，所述驱动机构通过纵向轴驱动所述立柱旋转，通过第一旋转轴驱动所述第一机械臂旋转，以及通过第二旋转轴驱动所述第二机械臂旋转。
6.一种海上运维船机械臂的控制方法，其特征在于，包括
调整运维船靠近海上平台；
探测登靠点的位置；
判断该登靠点是否在工作范围内；
当在工作范围内，人员进入运维护笼；
调整机械臂将运维护笼转运至登靠点。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述探测登靠点的位置具体为：
获取登靠点相对于监测点之间的监测距离；
获取登靠点相对于监测点之间的监测角度；
得到登靠点相对于底座中心的目标距离D和水平距离L。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述判断该登靠点是否在工作范围内具体为：
获取运维船相对于海上平台的高度差H；
若目标距离D小于机械臂的总长度，且高度差小于立柱的高度L1，则该登靠点在工作范围内。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述机械臂为两个，分别为第一机械臂和第二机械臂，其中，第一机械臂的长度为L2，第二机械臂的长度为L3；则所述判断该登靠点是否在工作范围内为：
获取运维船相对于海上平台的高度差H；
若满足以下条件则，该登靠点在工作范围内；
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述调整机械臂将运维护笼转运至登靠点具体为：
调整立柱、第一机械臂和第二机械臂在同一平面；
调整立柱的纵向轴，使得立柱、第一机械臂和第二机械臂与登靠点在同一平面；
调整第一机械臂的第一旋转轴，使得第二机械臂的第二旋转轴高度达到登靠点所在的高度，其中，第一机械臂与水平面的夹角α需满足：L2·sinα+L1＝H
调整第二机械臂的第二旋转轴，使得第二机械臂保持水平；
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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