[发明专利]一种遥控式多关节深海巡检无人系统

说明书

本发明涉及一种遥控式多关节深海巡检无人系统，包括依次柔性连接的头部舱、中部舱和尾部舱，各舱体分别设有推进器，所述中部舱搭载有水下传感器，且内部设有运动控制模块，所述尾部舱通过线缆连接位于水面之上的控制柜，所述运动控制模块连接位于水面之上的计算机，所述控制柜与所述计算机连接；所述头部舱通过柔性关节连接所述中部舱，所述中部舱通过柔性关节连接所述尾部舱。与现有技术相比，本发明具有运动灵活、探测稳定、提高无人系统水下活动时的安全性和可靠性等优点。

技术领域

本发明涉及无人系统技术领域，尤其是涉及一种遥控式多关节深海巡检无人系统。

背景技术

近年来，随着越来越多的水下设施被布放在海底，遥控式无人系统被应用于水下油气生产系统、海底观测网等水下设施的巡检。目前大多数遥控式无人系统均为单体刚性结构，在日益复杂的水下设施中不具备很好的通过性，且较为笨重，运动不灵活。水下蛇形无人系统具有良好的灵活性和通过性，采用模仿蛇类运动的仿生驱动方式，为了维持向前运动身躯需要不停摆动，运动稳定性不足。由于涉及复杂的水动力学建模，难以获得高精度的控制效果，通常不具备稳定的水下探测能力，无法胜任对水下设施的巡检任务。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种遥控式多关节深海巡检无人系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种遥控式多关节深海巡检无人系统，包括一个头部舱、一个中部舱、一个尾部舱、两个柔性关节、一条线缆、一个控制柜以及一台计算机。

所述的头部舱位于无人系统的头部，用于对无人系统前方进行探测并具有一定的运动能力，同时也是无人系统的数据处理与运算中心。

所述的中部舱位于无人系统的中部，用于搭载各种水下传感器进行水下探测并具有一定的运动能力，也负责无人系统的水下定位，同时也是无人系统的运动控制中心。

所述的尾部舱位于无人系统的尾部，负责整个无人系统的电源管理且具有一定的运动能力。

两个柔性关节分别位于无人系统中部舱两端，用于弯曲不同舱体之间的角度。

所述的线缆位于尾部舱后端，用于连接水下无人系统并对其供电以及通信和控制。

所述的控制柜位于线缆另外一段，在水面之上，用于对水下无人系统提供电力以及转接通信与控制信号。

所述的计算机位于水面之上，用于与无人系统进行通信控制。

作为本发明的优选，所述的头部舱包括一个前视声纳、一个头部舱前端盖、两个照明灯、两个摄像头、一个头部舱筒身、两个头部推进器、一个头部舱后端盖、一个头部舱内部支架、一个单板计算机以及一个柔性关节驱动模块。

作为本发明的优选，所述的前视声纳位于头部舱的前方，用于对无人系统前方进行声学成像与探测，可以识别前方障碍物；所述的头部舱前端盖位于头部舱的前端，用于保护无人系统的头部；所述的两个照明灯安装于头部舱前端盖上，互相对称且连线与两个摄像头连线垂直，用于对无人系统前方进行照明；所述的两个摄像头安装于头部舱前端盖上，互相对称且连线与两个照明灯连线垂直，用于实时拍摄无人系统前方的视频；所述的头部舱筒身用于保护舱内部件；所述的两个头部推进器位于头部舱左右两侧，推进方向互相垂直且各自与头部舱筒身方向呈45度夹角，用于无人系统的运动；所述的头部舱后端盖位于无人系统的尾部，中部的通孔会安装有水密连接端子用于给柔性关节供电，上部的通孔会安装有水密连接端子用于与其它舱体进行通信与动力传输；所述的头部舱内部支架位于头部舱内部，用于支撑头部舱的内部结构且用于固定头部舱内部的各个部件；所述的单板计算机安装于头部舱内部支架上，用于对无人系统采集到的数据进行处理与运算，同时也负责与水面计算机进行通信；所述的柔性关节驱动模块安装于头部舱内部支架靠头部舱后端盖一侧，用于驱动与头部舱连接的柔性关节。