[发明专利]一种高水流长距离涵道检测机器人系统

权利要求书

1.一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：包括陆上控制单元(15)、光纤缆绞车(14)和光纤缆(8)以及水下机器人；

所述水下机器人由耐压舱(1)、稳定翼(2)、爬壁轮(3)、爬壁轮缓冲器(4)、垂向推进器(5)、主推进器(6)、侧向推进器(13)、光纤缆张力缓冲器(7)、微细光纤(8)、尾舱段(9)和防撞架(10)以及观通系统部件组成；

所述观通系统由水下灯(11)和观察窗(12)组成；

所述水下机器人自带能源，通过微细光纤(8)进行远程控制，微细光纤(8)传输管道涵道检测数据至陆上控制单元(15)，所述水下机器人设置有放射状稳定翼(2)，稳定翼(2)外沿设置有爬壁轮(3)；

所述水下机器人通过微细光纤(8)与光纤缆绞车(14)以及陆上控制单元(15)相连接；

在高水流环境下，侧向推进器(13)推动动水下机器人至爬壁轮(3)和管道或涵道壁贴合，通过主推进器(6)推动水下机器人爬壁前进，以进一步提高水下机器人抗流能力和控制稳定性；

当水下机器人和管道壁或其他障碍物发生碰撞时，首先和爬壁轮(3)产生接触，爬壁轮(3)具有缓冲保护装置，对水下机器人的设备产生保护作用；

所述微细光纤(8)末端具有弹簧缓冲装置，以保证微细光纤(8)受到突变载荷时不会损坏光纤；

全套系统通过低阻力的微细光纤(8)控制、放射性大面积稳定翼(2)设计、爬壁轮(3)沿壁爬行前进，以实现高水流、长距离管道和涵道水下检测。

2.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：全套系统模块化构成，可人工搬运。

3.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：所述水下机器人的主体为回转体结构，并布置在系统的中央位置，水下机器人四周设置放射性稳定翼(2)，以提高水下机器人的控制稳定性。

4.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：所述爬壁轮(3)上安装有爬壁轮缓冲器(4)，且数量不少于四个。

5.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：所述垂向推进器(5)固定安装在耐压舱(1)的顶部，主推进器(6)固定安装在耐压舱(1)的尾舱段(9)的尾端，所述尾舱段(9)与耐压舱1)的一端固定连接，所述水下灯(11)和观察窗(12)均固定安装在耐压舱(1)的首端，侧向推进器(13)固定安装在耐压舱(1)的侧面。

6.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：所述水下机器人的内部设置有微处理器，且该微处理器与微细光纤(8)相连接，且垂向推进器(5)、主推进器(7)和侧向推进器(13)均与微处理器相连接。

7.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：适合高水流环境和长距离要求下的管道、涵道检测。

8.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：所述微细光纤(8)远程控制水下机器人，水下机器人自带电池，以实现长距离检测时不需要长距离外部电缆供电，微细光纤(8)受到水的阻力小，适合于远距离、高水流环境下带缆航行。

9.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：所述稳定翼(2)、爬壁(3)、垂向推进器(5)、主推进器(6)和侧向推进器(13)是实现水下机器人在大水流环境下的稳定性和可控制性的主要部件，水流过大，水下机器人靠近管道或箱涵壁时，爬壁轮(3)首先接触管道或箱涵壁，侧向推进器(13)可以将水下机器人推向管道或涵道壁，而不是悬于水中，实现水下机器人在高水流环境下的抗水流性，同时爬壁轮(3)在主推进器(6)推动下可沿管道或涵道壁稳定的前进后退。

10.根据权利要求1所述的一种高水流长距离涵道检测机器人系统，其特征在于：缓冲光纤突变张力和爬壁轮(3)和管道壁碰撞时的冲击力，稳定翼(2)设置在水下机器人本体设备的外围，在高水流环境下实现对光纤和水下机器人的保护。