[实用新型]水上应急救援机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术，特别涉及一种水上应急救援机器人。

背景技术

水上应急救援机器人是一种针对水上产生的突发紧急情况，能够高效、高可靠地实施远距离应急救援的高端水下电动力航行器。该类型机器人主要完成以下三类用途：

①当海上、江、流、湖泊、水库等水域出现人员意外落水时，受天气、地理、水流、风力等因素影响，无法及时采取紧急救援时，该机器人可立即释放入水，通过快速送递救生缆绳、救生圈等方式对落水人员实施水上救生；当自然现象如洪涝灾害造成人员水中受困时，同样可采用此方式予以救援。

②船舶受动力装置失效、失控、触礁等因素影响无法前进，同时又处于恶劣海况或地形复杂(暗礁繁杂)等环境下，救助船舶无法采用常规方式实施远距离营救，此时救援船舶释放机器人入水，机器人携带导引线缆至指定位置，采用特殊方式往遇险船舶送递导引线缆，完成应急救援任务。该用途还可用于船舶停靠码头的引缆。

③该机器人兼具水下探测、监视功能，可用于指定水域的巡航监测、水下油管泄露位置的探测、水下重要仪器设备工作状态的确认以及某些国防领域。

当前公开的最新产品有上海海事大学的“一种多功能水面机器人”实用新型专利(CN201254266)公开了一种多功能水面机器人，其主要包括一船体、推进系统以及控制系统，该船体包括左右两个片体，两个片体通过甲板桥连接，且在左右片体的后下方分别设置有独立的推进系统；所述甲板桥上安置有控制舱；所述控制系统中的基站通过安置在控制舱内的受控系统控制推进系统，该机器人采用无线遥控。

中国科学院沈阳自动化研究所“一种水面救助机器人”发明专利(CN1296900)所涉及的是一种水面抢险救生设备，由电子舱、推进电机、浮体、垂直箭和水平箭组成，采用无线遥控方式，控制距离为1km。

①单一采用线控方式的缺点是：机器人拖曳有线缆，受尖锐物品或恶劣环境影响存在线缆断裂、线缆缠绕等风险。

②单一采用无线遥控方式的缺点是：作用距离短，现有产品最远能到1km，适用范围受此局限，不能进行远距离应急救援；不能回传数据，只能由操控方单方向给出控制指令，无法实现双方互动。另外，机器人需伸出天线至水面以接收遥控信号。

③单一采用自主导航控制方式的缺点是：受环境影响和导航仪精度影响，机器人导航时存在一定误差，另外自主导航需通过卫星链路，机器人必须将接收器浮出水面以接收信号指令。

从实用性而言，水上应急救援设备需要具备至少两种以上的控制方式，因为水上环境复杂，救援对象种类较多，针对不同的情况采用不同的方式才能更有效的提高救援质量。比如：在暗礁复杂的地形水域，采用遥控方式(自主导航为辅)更有效；当面临宽阔水域、高海况环境或需要远距离实施救助时，采用线导能够更利于准确找到释放位置实施营救；当需要监测水下油管或探测水下环境时，采用线导控制能够传输视频与图像数据等等。现在国内外的相关设备还仅局限于单一性控制方式，并不能很好的适应应急救助任务。因此，有必要开发一种多控制单元模式的水上应急救援机器人，以应对日益复杂的水上应急救生现状。现有国内对水上应急救援设备的开发基本围绕无线控制为主，将线导控制与自主导航控制运用其上的产品尚未出现。目前国内对于水面应急救援机器人的研究已有文献报道，但是集成线导、自主导航和无线遥控三种控制方式的水上应急救援机器人研究还未见文献报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种可以集成线控、无线遥控与自主导航于一体的水上应急救援机器人，以解决现有产品救援距离受限、无法得到视频与图像数据以及单一控制单元失效无法继续控制的问题，同时提供控制方式三选二模式，进一步提高产品的适用范围，以增强救援能力。

为达到上述目的，本实用新型提供的水上应急救援机器人，包括头舱和艉舱，还包括前舱和舯舱，所述前舱与所述头舱通过前卡箍相连接，所述舯舱与所述前舱通过中卡箍相连接，所述艉舱与所述舯舱通过后卡箍相连接；其中：

所述前舱内安装有自主导航模块、齿轮机构、无线遥控模块和倒伏式天线，所述倒伏式天线安装在所述前舱壳体的正上方处并由所述齿轮机构驱动，所述自主导航模块通过自主导航信号电缆与所述齿轮机构电相连，所述无线遥控模块通过遥控信号电缆与所述齿轮机构电相连；

所述艉舱内安装有控制线缆、线导模块和推进系统，所述控制线缆安装在所述线导模块中并由所述线导模块控制；