[发明专利]水下机器人海底无线充电接驳系统

说明书

本发明提供一种水下机器人海底无线充电接驳系统，包括海底供电装置、充电接驳坞和水下机器人；海底供电装置与充电接驳坞连接，用于利用海洋能源发电并存储，以为充电接驳坞提供电量；充电接驳坞用于将水下机器人引导到预设充电位置，并对水下机器人进行无线充电；水下机器人用于完成预设观测任务，并定期将观测数据传输给基站。本发明在水下实现非接触式的电能传输，接驳坞通过海底发电装置实现自供电，从而可以将该系统应用在离岸较远的深海环境中，同时提高水下机器人海底无线充电接驳系统对充电机器人的适用性，具有更高的可靠性和便捷性。

技术领域

本发明涉及海洋观测技术领域，具体涉及一种水下机器人海底无线充电接驳系统。

背景技术

海底观测网是由岸基站、海缆、海底主基站、海底设备适配站以及各种海底观测仪器设备构成的，用于对海洋进行观测的水下网络系统。而水下机器人作为海底观测网中的活动观测平台，通过连接到海底观测网上的充电接驳系统充电后获得电能，可实现持续观测。

现有海底充电接驳系统依赖海底观测网，不适用于海底观测网未建成的海域，而在海底观测网建成的海域中海底充电接驳系统的工作范围也受海底观测网中海缆长度的限制，且海底充电接驳系统完全依靠海缆的电能供应也将降低整个海底观测网的可靠性。同时现有的海底充电接驳系统多为“漏斗型”，该种接驳系统主要针对某种圆柱形水下机器人进行设计，无法适用于多种水下机器人，因此通用性较差。同时“漏斗型”接驳坞的能量来源仍为海底观测网主缆，一旦主缆发生故障，水下的机器人就无法进行及时充电，水下机器人电量耗尽后将无法继续工作。因此为了解决现有海底充电接驳系统工作范围受海底观测网中海缆长度限制以及海底充电接驳系统通用性差的问题，亟需一种可自供电的水下机器人海底无线充电接驳系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现多种水下机器人在海底观测网未覆盖海域下的充电接驳，且需具有较强的通用性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下机器人海底无线充电接驳系统，包括：海底供电装置、充电接驳坞和水下机器人；

所述海底供电装置，与所述充电接驳坞连接，用于利用海洋能源发电并存储，以为所述充电接驳坞提供电量；

所述充电接驳坞，用于将所述水下机器人引导到预设充电位置，并对所述水下机器人进行无线充电；

所述水下机器人，用于完成预设观测任务，并定期将观测数据传输给基站。

优选的是，所述海底供电设备包括相互连接的海底发电设备和海底储能设备；

所述海底发电设备，用于利用海洋能源进行发电；

所述海底储能设备，用于对所述海底发电设备发的电量进行存储。

优选的是，所述充电接驳坞包括：接驳坞腔体以及位于所述接驳坞腔体内的接驳坞内部电路、第一电磁固定器和第一谐振线圈，所述第一电磁固定器和第一谐振线圈位于所述接驳坞腔体顶部；所述接驳坞内部电路分别与所述第一电磁固定器和所述第一谐振线圈连接，用于控制所述第一电磁固定器和第一谐振线圈的工作状态。

优选的是，所述接驳坞腔体的形状包括平板状粗短圆柱体。

优选的是，所述接驳坞内部电路包括第一控制处理模块，以及分别与所述第一控制处理模块连接的第一引导单元和变流单元；

所述第一控制处理模块，与所述海底储能设备连接，用于控制所述第一引导单元和变流单元的工作状；

所述第一引导单元，用于与所述水下机器人中的第二引导单元配合将所述水下机器人引导到预设充电位置；

所述变流单元，用于将所述海底储能设备输入的直流电转换为交流电。

优选的是，所述第一引导单元包括分别与所述第一控制处理模块连接的第一声学定位模块和第一光学定位模块；