[发明专利]一种适用于池壁作业的水下机器人定位装置及方法

权利要求书

1.一种适用于池壁作业的水下机器人定位装置，包括岸基(4)，其特征在于：所述岸基(4)的顶端安装有绞车主体(5)，且绞车主体(5)的内部安装有脐带缆(6)，所述脐带缆(6)远离绞车主体(5)的一端安装有机器人主体(1)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于池壁作业的水下机器人定位装置，其特征在于：所述机器人主体(1)的一端安装有深度传感器(2)，且深度传感器(2)靠近脐带缆(6)一侧的机器人主体(1)上安装有姿态传感器(3)。

3.根据权利要求1所述的一种适用于池壁作业的水下机器人定位装置，其特征在于：所述绞车主体(5)安装在岸基(4)的适合位置处，且绞车主体(5)与岸基(4)之间为可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于池壁作业的水下机器人定位装置，其特征在于：所述绞车主体(5)的底端安装有绞车基座(7)，且绞车基座(7)顶部的一端安装有电机(8)，所述电机(8)的一侧安装有减速器(9)，且减速器(9)远离电机(8)的一侧安装有离合器(10)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于池壁作业的水下机器人定位装置，其特征在于：所述离合器(10)远离减速器(9)一侧的外部安装有小链轮(11)，所述离合器(10)靠近小链轮(11)的一侧安装有编码器(12)，所述绞车主体(5)内部远离电机(8)的一侧安装有大链轮(14)，且大链轮(14)通过链条(13)与小链轮(11)相连接。

6.根据权利要求1所述的一种适用于池壁作业的水下机器人定位装置的定位方法，其特征在于：

所述机器人主体(1)的定位解算方法具体步骤如下：

步骤S1，机器人主体(1)在池侧壁行走过程中，脐带缆(6)始终保持恒张力状态，机器人主体(1)始终吸附在壁面，以绞车主体(5)中心为基点，该位置离水面高度为h₀，当机器人主体(1)沿水下某一深度为h的A面行走时，在该面的出发点的初始坐标(x₀，y₀，h)，其横坐标值为定值x₀的，设脐带缆(6)长度为L，此时机器人主体(1)纵坐标y不断变化，则y值为：

步骤S2，当机器人主体(1)运动到深度为h的B面行走时，其纵坐标值为定值y₁的，此时机器人主体(1)横坐标x不断变化，则x值为：

步骤S3，当x，y的大小值等于初始值x₀，y₀，且航向角与初始相同，则判定机器人主体(1)刚好行走完一周，此时产生定位触发信号，通过将信号反馈给控制器，使机器人主体(1)往深度方向再下降一定高度以便继续行走。

步骤S4，机器人主体(1)在池底行走时，以绞车在池底面投影点O为中心，保持脐带缆(6)长度不变，机器人主体(1)绕投影点O从池底一端M呈圆弧线轨迹行走到另外一断N，当行走一结束池底同半径一段弧线后，触发信号反馈给控制器，增加脐带缆(6)长度，使机器人主体(1)沿池底部的下一个弧线M’N’方向行走，从而保持机器人主体(1)在整个池壁面按规划在侧壁行走。