[实用新型]水下机器人用光纤补偿装置

说明书

本实用新型属于水下机器人技术领域，特别涉及一种水下机器人用光纤补偿装置。包括上导流罩、承载框架、下导流罩、光纤铠缆、光纤团及图像采集装置，其中承载框架的上、下端分别设有上导流罩和下导流罩，承载框架的顶部设有铰接结构，铰接结构用于与从上导流罩引入的光纤铠缆连接，承载框架内设有与光纤铠缆连接的光纤团和图像采集装置，图像采集装置设置于光纤团的上方，由光纤团引出的光纤微缆从下导流罩伸出且与水下机器人连接。本实用新型为水下机器人提供水面光纤补偿，可应用于所有采用光纤通信的水下机器人，使操纵者在水面能实时监控出纤状态及光纤剩余情况，解放了管理水面光纤的人力，提高了现场工作效率。

技术领域

本实用新型属于水下机器人技术领域，特别涉及一种水下机器人用光纤补偿装置。

背景技术

ARV(Autonomous and Remotely-operated Vehicle)是一种新概念的水下机器人，它综合遥控水下机器人(Remotely Operated Vehicle，ROV)和自治水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)的优点，自带能源并通过光纤与母船通信。ARV可采用半自主探测方式，即ARV按照预设指令进行巡航，实现大范围探测，操控者不干预其航行，通过微细光纤实时监控ARV状态，实时获得探测系统的声光成像，同时可实时中断或修正航行指令；也可采用遥控作业方式，即以常规ROV的方式作业，操控者通过光纤远程遥控ARV开展探测作业，进行定点采样作业；还可采用自主遥控混合方式，即ARV按照预设指令巡航探测，当操控者发现感兴趣的事件后，可手动或自动切换到定点作业操控模式，将大范围自主探测与定点遥控作业有机结合起来。

相比ROV脐带缆，光纤微缆具有直径小、质量轻等优点，在水中为微负浮力，在机器人载体端和母船水面端各放置一个光纤团即可满足通信和长度需求。光纤微缆产品破断力在100N左右，但受弯折力易折断，使通信中断，尤其在机器人布放时，光纤微缆绕制产生的螺旋力易使伸出的光纤在空气中打结而折断，另外在水下机器人下潜和航行过程中，水面端释放的光纤容易随海流运动到船底卷入螺旋桨，为此需研制一种光纤补偿装置，将水面端光纤团放至水下适当深度，减少海流和母船对光纤通信的干扰。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水下机器人用光纤补偿装置，适用于所有ARV，具有通用性，同时解放了管理水面光纤的人力。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水下机器人用光纤补偿装置，包括上导流罩、承载框架、下导流罩、光纤铠缆、光纤团及图像采集装置，其中承载框架的上、下端分别设有上导流罩和下导流罩，所述承载框架的顶部设有铰接结构，所述铰接结构用于与从上导流罩引入的光纤铠缆连接，所述承载框架内设有与所述光纤铠缆连接的光纤团和图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述光纤团的上方，由所述光纤团引出的光纤微缆从所述下导流罩伸出且与水下机器人连接。

所述铰接结构包括支座、转接头及承重头，其中支座设置于所述承载框架的顶部，所述支座上设置转接头，所述转接头为十字铰链结构，所述承重头连接在光纤铠缆的端部，所述承重头与转接头铰接。

所述光纤团通过光纤团抱箍夹紧固定，所述光纤团抱箍通过抱箍固定架与所承载框架连接，所述光纤团通过光纤跳线与所述光纤铠缆连接。

所述上导流罩为锥形结构，且顶部设有用于所述光纤铠缆通过的开口。

所述下导流罩为侧壁上设有通水孔的锥形结构，所述下导流罩的底部设有通孔，所述通孔内设有用于所述光纤微缆穿过的导向结构。

所述导向结构包括保护套和螺母，其中保护套为阶梯轴结构，所述保护套套设于所述光纤微缆上、且一端穿过所述下导流罩底部的通孔，所述螺母与所述保护套的一端螺纹连接，将保护套固定在所述下导流罩上。