[发明专利]一种深海机器人索缆系统升沉补偿装置

说明书

本发明提供一种深海机器人索缆系统升沉补偿装置，包括控制器及索缆缩放控制回路；控制器根据用户输入信息或设备检测信息，产生控制指令并输出；索缆缩放控制回路中自动油泵实现液压油输出；第一三位四通电液伺服阀根据控制指令，在选择阀芯左右腔之一个开启及开口大小控制时，让自动油泵给柱塞马达供油并控制油量大小，实现柱塞马达正反转动方向及转速大小控制；或在控制三通四位伺服换向阀的阀芯让中位时停止向柱塞马达供油实现其停转；第一液控单向顺序阀调节左路油量流速优化柱塞马达转速大小；柱塞马达根据转动方向及转速大小，调整深海机器人上下位置实现运动补偿。本发明实现深海机器人升沉运动补偿，减少深海机器人和索缆间的上下振动。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种深海机器人索缆系统升沉补偿装置。

背景技术

陆地资源日益枯竭，占全球71％面积的海洋蕴藏着丰富资源，深海资源的开采往往需要大型海上钻井平台和深海探测等关键设备。随着世界各国海洋开发技术的极力发展，无人深海机器人因具有定深和定向能力而作为深海探测、水文测量、光缆巡检和军事侦探方面的重要工具。

目前，高海况下船舶产生六自由度的晃动，船舶升沉运动对深海机器人索缆系统的影响最为显著。为了能够补偿船舶升沉运动所带来的深海机器人和索缆之间的上下振动，有必要在船舶上设计一种深海机器人索缆系统升沉补偿装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种深海机器人索缆系统升沉补偿装置，能实现深海机器人升沉运动补偿，从而减少深海机器人和索缆之间的上下振动。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种深海机器人索缆系统升沉补偿装置，包括控制器及其连接的索缆缩放控制回路；

所述控制器，用于根据用户输入信息或设备检测信息，产生控制指令并输出；

所述索缆缩放控制回路包括自动油泵、第一三位四通电液伺服阀、第一液控单向顺序阀和柱塞马达；其中，

所述自动油泵，用于由驱动电机实现液压油输出；

所述第一三位四通电液伺服阀连接所述自动油泵，且其上的阀芯控制端与所述控制器相连，阀芯左路油腔经所述第一液控单向顺序阀连接所述柱塞马达上的一油路入口，阀芯右路油腔连接所述柱塞马达上的另一油路入口，用于根据所述控制器下发的相应控制指令，在控制阀芯左右的左右位置和开口大小时，能导通所述自动油泵给所述柱塞马达供油并控制油量大小，实现所述柱塞马达正反转动方向及转速大小控制；或在控制阀芯置于中位能停止所述自动油泵向所述柱塞马达供油，实现所述柱塞马达停转；

所述第一液控单向顺序阀，用于调节左路油量流速，以优化所述柱塞马达转速，以及反向回收液压油；

所述柱塞马达的输出端通过所述索缆连接所述深海机器人，用于根据转动方向及转速大小，调整所述深海机器人上下位置，实现深海机器人升沉运动补偿。

其中，还包括：与所述控制器相连的深海机器人位置微调回路；

所述深海机器人位置微调回路包括第二三位四通电液伺服阀、第二液控单向顺序阀、伺服液压缸和超声波传感器；其中，

所述第二三位四通电液伺服阀连接所述自动油泵，且其上的阀芯控制端与所述控制器相连，阀芯左路油腔经所述第二液控单向顺序阀连接所述伺服液压缸的下腔，阀芯右路油腔连接所述伺服液压缸的上腔，用于根据所述控制器下发的相应控制指令，在控制伺服阀阀芯位置及开口大小时，能导通所述自动油泵给所述伺服液压缸供油并控制油量大小，实现所述伺服液压缸输出动力大小及方向控制；或在控制阀芯置于中位时，能停止所述自动油泵向所述伺服液压缸供油，实现所述伺服液压缸停止输出动力；

所述第二液控单向顺序阀，用于调节左路油量流速，以优化所述伺服液压缸输出动力，以及反向回收液压油；