[发明专利]一种海底电缆机器人排除海底电缆障碍物的方法

权利要求书

1.一种有缆水下机器人排除海底海缆障碍物的方法，其特征在于包括以下步骤：

1） 工作船搭载有缆水下机器人系统到达指定海域；有缆水下机器人系统包括有缆水下机器人和操控系统；所述的操控系统与有缆水下机器人之间通过脐带缆（7）相连；

2） 有缆水下机器人系统检查完毕后，有缆水下机器人入水缓慢下潜；

3） 根据预先设定的海底海缆（6）路由图，结合工作船导航装置和有缆水下机器人水下定位装置，让有缆水下机器人驶至巡检作业点附近位置；

4） 有缆水下机器人打开电磁感应探测仪器（10），以向前搜索模式搜寻海缆（6），当搜寻到海缆（6）后，有缆水下机器人根据工作船上的操控系统提供的方位、夹角改变其方位，使电磁感应探测仪器（10）的两组线圈处于被测海缆（6）上方；

5） 当电磁感应探测仪器（10）两组线圈处于被测海缆（6）上方后，将前向搜索模式改为跟踪模式，从而跟踪海缆（6）；

6） 巡检作业时有缆水下机器人悬浮于海底海缆（6）的正上方，并离开海床设定高度；

7） 操控系统根据预先设定的海缆（6）路由图及电磁感应探测仪器（10）的指示，控制有缆水下机器人沿海底海缆（6）巡航；

8） 有缆水下机器人沿海底海缆（6）路由巡检时，工作船跟随有缆水下机器人航行，船的螺旋桨和侧推器始终连续运转，防止有缆水下机器人的脐带缆（7）被绞入螺旋桨中，同时脐带缆（7）每间隔一定距离可配置重物，以减少脐带缆（7）受推力或浮力的影响；

9） 有缆水下机器人作业时前进速度小于2kn，前进速度根据水下能见度和设备采样率，调整前进速度以达到最佳探测效果；

10） 操控系统根据有缆水下机器人反馈的声纳和光学设备信息，配合照明设备，监视海缆（6）本体情况，检查海缆（6）路由周边障碍物分布；

11） 当海底海缆（6）周边有威胁海缆（6）安全的异物时，控制有缆水下机器人停止前进，利用光学设备和/或声学设备对异常点近观检测、摄影、记录坐标；利用有缆水下机器人携带的工具，包括机械手（5）、剪切器，对小型障碍物拆除作业；对大型障碍物，有缆水下机器人通过机械手（5）将障碍物连接在障碍物清除工作船释放的绳索上，由船上起重设备将障碍物拉出；

12） 有缆水下机器人巡航检测时对海缆（6）路由和深度进行记录，并在导航系统中记录有缆水下机器人坐标轨迹；

13） 工作完毕后，将有缆水下机器人回收到甲板；检查有缆水下机器人本体及附件是否完好，并用淡水冲洗，避光保存。

2.根据权利要求1所述的一种有缆水下机器人排除海底海缆障碍物的方法，其特征在于：所述的电磁感应探测仪器（10）包括发信机、探测单元、数据处理装置；发信机向海缆（6）注入正弦波电源信号，探测单元包括多个探头，分别测量海缆（6）周围的电磁场信号强度和方向；数据处理装置内置于水下机器人密封舱内，完成水下探测单元测得信号的分析处理，通过探头与海缆（6）路由的角度、距离信息，计算海缆（6）的埋深和位置，并将该数据信息通过脐带缆（7）上传至操控系统，操控系统记录并实时显示海缆（6）的埋深和位置信息。

3.根据权利要求2所述的一种有缆水下机器人排除海底海缆障碍物的方法，其特征在于：所述的探测单元设有三个探头。

4.根据权利要求2所述的一种有缆水下机器人排除海底海缆障碍物的方法，其特征在于：所述的水下机器人包括ROV本体（1）、设于ROV本体（1）上部的浮体（2）、设于ROV本体（1）上的推进器（3）、设于ROV本体（1）的照明及摄影装置（4）、设于ROV本体（1）前部的电磁感应探测仪器（10）和机械手（5）、用于水下机器人定位的水下定位装置、设于ROV本体（1）下方的底脚（9）；所述的机械手（5）包括手爪及与手爪相连的手臂，所述的手臂包括与手爪相连的输出轴（13）、外套于输出轴（13）的是手爪活塞缸缸体（11）；输出轴（13）的前段为与手爪相连的移动段、输出轴（13）的中段为设有螺纹的转动段，转动段与手爪活塞缸缸体（11）之间设有截面呈环形的摆动缸活塞（12）；手爪活塞缸缸体（11）上设有A油口、B油口、C油口、D油口；所述的A油口、B油口与输出轴（13）的移动段相对，以控制输出轴（13）的前后移动；所述的C油口、D油口与摆动缸活塞（12）相对，以控制输出轴（13）的摆动。