[发明专利]一种海底管道切割机器人

摘要

一种海底管道切割机器人。主要用于对海底破损管道的切割处理。由作业载体本体、推送装置、切割装置、夹持装置组成；载体本体包括载体框架、浮力块、推进器、五自由度机械手、照明灯、摄像头云台以及液压装置；推送机构通过液压缸连接到载体框架上，可以沿框架上轨道滑动；推送装置上方装有一套切割机构，可沿推送装置上的轨道滑动，达到切割目的；机械手处于推送装置中心部位，机械手基座通过液压装置与推送装置相连，机械手夹手通过销钉与推送装置连接，通过液压装置的共同作用控制机械手的状态，使其达到抱紧管道的目的。本装置可对水下深度为1000米以内，尺寸为≤500毫米的海底管道进行切割。

主权项

一种海底管道切割机器人，包括机器人载体以及为所述机器人载体提供动力、控制的电控系统及液压系统，其特征在于：所述机器人载体包括载体本体（1）、切割装置（2）、推送装置（3）和夹持装置（11）；其中，载体本体（1）包括起吊装置（5）、声呐固定套（6）、浮力块（7）、框架（8）、照明灯（10）、摄像头云台（12）和顶板（14）；浮力块（7）位于框架（8）和顶板（14）之间，通过螺栓（17）固定；顶板（14）为中空结构，为浮力块（7）提供缝隙，以减小压力对浮力块的影响；载体本体（1）装有3个照明灯（10），其中一个位于载体本体正前方，固定到框架（8）上，另外两个对称的分布在位于前方的螺旋桨推进器（9）上；摄像头云台（12）由电机驱动，包括云台底座（21）、大臂（22）、小臂（23）、接头（24）和摄像头（25），其中两个摄像头云台底座（21）对称的固定到框架（8）上，可控制摄像头（25）运动到所需位置进行观察；起吊装置（5）一端与框架（8）连接，另一端穿过浮力块（7）和顶板（14）与母船连接；推送装置（3）具有6个螺旋桨推进器（9），6个螺旋桨推进器（9）均位于框架（8）底部两侧，其中4个螺旋桨推进器（9）轴向与本种海底管道切割机器人的竖直方向一致，分别位于框架底层左右两侧的前方、后方；2个螺旋桨推进器（9）轴向与本种海底管道切割机器人的水平一致，位于框架底层左右两侧的最后方；推送装置（3）中的螺旋桨由电机（18）驱动，螺旋桨基座（19）固定到框架（8）上，电机（18）固定到螺旋桨基座（19）上，另一端与螺旋桨（20）通过螺栓固定，使螺旋桨（20）在电机运行时跟随电机转动；切割装置（2）包括切割板（15）、切割轮（30）、丝杠机构（29）与金刚石绳锯（32）；切割装置（2）通过与推送装置（3）的导杆进行连接，通过丝杠机构（29）使金刚石绳锯（32）处于张紧状态，并由液压马达带动金刚石绳锯（32）转动，切割板（28）沿推送装置（3）的滑道进行往复运动，以实现对管道进行切割；夹持装置（4）包括第一液压缸（16）、第二液压缸（34）、机械手基座（41）、机械手连杆（42）、机械手夹手（43）与夹手轮（44）；第一液压缸（16）的一端连接推送装置（3），另一端连接机械手基座（41）；机械手基座（41）两端对称连接机械手连杆（32），机械手连杆（32）上非与机械手基座（41）的连接端与机械手夹手（43）连接；机械手夹手（43）的中部通过销钉（44）连接到推送装置（3）上，机械手夹手（43）的头部连接夹手轮（45）；推送装置（3）通过液压装置（34）连接到框架（8）上，推送装置（3）可沿框架（8）上的滑道滑动；切割装置（2）、夹持装置（11）分别连接在推送装置（3）上，放在载体本体（1）上的电控系统及液压系统为切割装置（2）、推送装置（3）和夹持装置（11）提供动力与控制。