本發(fā)明涉及水下清淤作業(yè)，具體涉及一種水下清淤設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、目前我國海上養(yǎng)殖主要集中在近海淺水海域，養(yǎng)殖方式粗放、養(yǎng)殖布局不合理、養(yǎng)殖密度過大、養(yǎng)殖品質(zhì)不高，有限的近岸海域資源已經(jīng)難以負擔水產(chǎn)品總量持續(xù)增長的壓力。我國擁有廣闊的深遠海養(yǎng)殖海域資源，國家鼓勵發(fā)展深遠海養(yǎng)殖，建立海上牧場。

2、基于現(xiàn)代化大規(guī)模養(yǎng)殖方式的海洋牧場新理念，需要建立采用工業(yè)化生產(chǎn)的大規(guī)模深遠海養(yǎng)殖新模式。其中，需要建立污損生物管理服務(wù)系統(tǒng)以控制深遠海養(yǎng)殖對生態(tài)的影響，進而實現(xiàn)綠色養(yǎng)殖。

3、大規(guī)模深海養(yǎng)殖會在養(yǎng)殖區(qū)的海底集聚大量的殘留魚餌和養(yǎng)殖魚排泄物，這會導致嚴重的海水富營養(yǎng)化。因此需要采用妥善的辦法處理這些殘留魚餌和養(yǎng)殖魚排泄物，清除是一種有效的辦法。

4、因此，需要開發(fā)一種可以高效、綠色和安全清除這些殘留魚餌和養(yǎng)殖魚排泄物的水下清淤機器人，實現(xiàn)自動化作業(yè)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種水下清淤設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)水底集聚物的高效且自動化清淤作業(yè)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水下清淤設(shè)備，包括水下清淤機器人和遠程操控系統(tǒng)，所述水下清淤機器人包括支撐基座、行走裝置、清淤裝置、輸出管路裝置、動力裝置和機器人控制系統(tǒng)，所述清淤裝置、輸出管路裝置、動力裝置和機器人控制系統(tǒng)都安裝于支撐基座，所述行走裝置安裝于支撐基座，用于帶動支撐基座移動，所述清淤裝置包括清淤頭、抽吸管路和清淤泵組，所述清淤頭包括用于破碎水底集聚物的破碎刀具、以及用于吸取破碎后的水底集聚物的清淤吸頭，所述抽吸管路連接清淤吸頭和清淤泵組的泵入口；所述輸出管路裝置包括清淤輸送管道，所述清淤輸送管道的入口端與清淤泵組的泵出口相連，所述動力裝置分別與行走裝置、破碎刀具和清淤泵組都相連，能夠提供動力驅(qū)動行走裝置、破碎刀具和清淤泵組工作；所述機器人控制系統(tǒng)與動力裝置控制相連；所述遠程操控系統(tǒng)與機器人控制系統(tǒng)通訊相連。

3、進一步地，所述清淤裝置還包括連接支撐基座和清淤頭的調(diào)整機構(gòu)，所述調(diào)整機構(gòu)能夠調(diào)整清淤頭的上下位置。

4、進一步地，所述調(diào)整機構(gòu)包括調(diào)節(jié)擺臂和調(diào)節(jié)動力缸，所述調(diào)節(jié)擺臂一端與支撐基座相鉸接、另一端與清淤頭連接，所述調(diào)節(jié)動力缸鉸接于支撐基座，且其活塞桿與清淤頭或調(diào)節(jié)擺臂相鉸接；所述調(diào)節(jié)動力缸的活塞桿伸縮運動時帶動調(diào)節(jié)擺臂上下轉(zhuǎn)動；所述動力裝置向調(diào)節(jié)動力缸提供動力驅(qū)動調(diào)節(jié)動力缸的活塞桿運動。

5、進一步地，所述破碎刀具包括螺旋刀片、以及用于驅(qū)動螺旋刀片轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動組件。

6、進一步地，所述水下清淤機器人的行走裝置包括設(shè)置在支撐基座相對兩側(cè)的履帶行走機構(gòu)。

7、進一步地，所述水下清淤機器人行走裝置能夠帶動支撐基座在海底面上進行轉(zhuǎn)向，所述輸出管路裝置還包括旋轉(zhuǎn)接頭，所述清淤輸送管道的入口端通過旋轉(zhuǎn)接頭與清淤泵組的泵出口相連，所述旋轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)軸線沿著水下清淤機器人的高度方向。

8、進一步地，所述輸出管路裝置還包括管路支持機構(gòu)，所述管路支持機構(gòu)可轉(zhuǎn)動安裝于支撐基座，且其旋轉(zhuǎn)軸線與旋轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)軸線共線，所述清淤輸送管道靠近入口端的一段位于管路支持機構(gòu)中，所述管路支持機構(gòu)用于維持位于其中的清淤輸送管道的形狀。

9、進一步地，還包括設(shè)置在水上的集聚物存儲裝置，所述水下清淤機器人的清淤輸送管道的出口端與集聚物存儲裝置相連。

10、進一步地，所述水下清淤機器人還包括配重裝置，所述配重裝置包括多個可拆卸式安裝的配重塊，且配重塊在水下清淤機器人中的位置可調(diào)。

11、進一步地，所述水下清淤機器人還包括攝像照明裝置，所述攝像照明裝置包括前照明及攝像機構(gòu)、后照明及攝像機構(gòu)和頂部照明及攝像機構(gòu)，所述前照明及攝像機構(gòu)、后照明及攝像機構(gòu)和頂部照明及攝像機構(gòu)都包括燈具和攝像頭，且攝像頭都與機器人控制系統(tǒng)通訊相連，所述前照明及攝像機構(gòu)能夠?qū)χ位胺竭M行照明和拍攝，所述后照明及攝像機構(gòu)能夠?qū)χ位蠓竭M行照明和拍攝，所述頂部照明及攝像機構(gòu)能夠?qū)敵龉苈费b置進行照明和拍攝。

12、如上所述，本發(fā)明涉及的水下清淤設(shè)備，具有以下有益效果：

13、1、能夠在水上通過遠程操控系統(tǒng)控制水下清淤機器人在水下行走至指定區(qū)域并進行清淤動作，水下清淤機器人通過對各種水底集聚物先進行破碎，然后吸入、加壓輸送，并排至水上指定位置，能夠高效地的實現(xiàn)清淤工作，并且整個清淤工作能夠在水底實現(xiàn)自動化作業(yè)，只需進行遠程操控，尤其能夠用于清除大規(guī)模深海養(yǎng)殖區(qū)海底所集聚的殘留魚餌和養(yǎng)殖魚排泄物。

14、2、輸出管路裝置通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)接頭和管路支持機構(gòu)，管路支持機構(gòu)能夠保護清淤輸送管道不受擠壓變形，并且在水下清淤機器人進行轉(zhuǎn)向作業(yè)時確保清淤輸送管道可以保持基本不動，方便對各個方向進行清淤作業(yè)，使用方便靈活，

15、3、配置了照明、攝像功能，具備水下作業(yè)環(huán)境的感知能力；清淤過程中水下清淤機器人的各種狀態(tài)參數(shù)，均可以在遠程操控系統(tǒng)(水面之上)中監(jiān)測、統(tǒng)計與分析，利于清淤過程的監(jiān)控以及清淤作業(yè)的施工計劃制定；水下清淤機器人可以實現(xiàn)小時連續(xù)作業(yè)，清淤過程高效、綠色與安全，并且可以預設(shè)水下作業(yè)區(qū)域，并智能規(guī)劃作業(yè)路徑，自動完成清淤作業(yè)。

技術(shù)特征：

1.一種水下清淤設(shè)備，其特征在于：包括水下清淤機器人和遠程操控系統(tǒng)(9)，所述水下清淤機器人包括支撐基座(1)、行走裝置(2)、清淤裝置(3)、輸出管路裝置(4)、動力裝置(5)和機器人控制系統(tǒng)，所述清淤裝置(3)、輸出管路裝置(4)、動力裝置(5)和機器人控制系統(tǒng)都安裝于支撐基座(1)，所述行走裝置(2)安裝于支撐基座(1)，用于帶動支撐基座(1)移動，所述清淤裝置(3)包括清淤頭(31)、抽吸管路(32)和清淤泵組(33)，所述清淤頭(31)包括用于破碎水底集聚物的破碎刀具(312)、以及用于吸取破碎后的水底集聚物的清淤吸頭，所述抽吸管路(32)連接清淤吸頭和清淤泵組(33)的泵入口；所述輸出管路裝置(4)包括清淤輸送管道(41)，所述清淤輸送管道(41)的入口端與清淤泵組(33)的泵出口相連，所述動力裝置(5)分別與行走裝置(2)、破碎刀具(312)和清淤泵組(33)都相連，能夠提供動力驅(qū)動行走裝置(2)、破碎刀具(312)和清淤泵組(33)工作；所述機器人控制系統(tǒng)與動力裝置(5)控制相連；所述遠程操控系統(tǒng)(9)與機器人控制系統(tǒng)通訊相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述清淤裝置(3)還包括連接支撐基座(1)和清淤頭(31)的調(diào)整機構(gòu)(34)，所述調(diào)整機構(gòu)(34)能夠調(diào)整清淤頭(31)的上下位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述調(diào)整機構(gòu)(34)包括調(diào)節(jié)擺臂(341)和調(diào)節(jié)動力缸(342)，所述調(diào)節(jié)擺臂(341)一端與支撐基座(1)相鉸接、另一端與清淤頭(31)連接，所述調(diào)節(jié)動力缸(342)鉸接于支撐基座(1)，且其活塞桿與清淤頭(31)或調(diào)節(jié)擺臂(341)相鉸接；所述調(diào)節(jié)動力缸(342)的活塞桿伸縮運動時帶動調(diào)節(jié)擺臂(341)上下轉(zhuǎn)動；所述動力裝置(5)向調(diào)節(jié)動力缸(342)提供動力驅(qū)動調(diào)節(jié)動力缸(342)的活塞桿運動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述破碎刀具(312)包括螺旋刀片(3121)、以及用于驅(qū)動螺旋刀片(3121)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動組件(3122)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述水下清淤機器人的行走裝置(2)包括設(shè)置在支撐基座(1)相對兩側(cè)的履帶行走機構(gòu)(21)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述水下清淤機器人行走裝置(2)能夠帶動支撐基座(1)在海底面上進行轉(zhuǎn)向，所述輸出管路裝置(4)還包括旋轉(zhuǎn)接頭(42)，所述清淤輸送管道(41)的入口端通過旋轉(zhuǎn)接頭(42)與清淤泵組(33)的泵出口相連，所述旋轉(zhuǎn)接頭(42)的旋轉(zhuǎn)軸線沿著水下清淤機器人的高度方向。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述輸出管路裝置(4)還包括管路支持機構(gòu)(43)，所述管路支持機構(gòu)(43)可轉(zhuǎn)動安裝于支撐基座(1)，且其旋轉(zhuǎn)軸線與旋轉(zhuǎn)接頭(42)的旋轉(zhuǎn)軸線共線，所述清淤輸送管道(41)靠近入口端的一段位于管路支持機構(gòu)(43)中，所述管路支持機構(gòu)(43)用于維持位于其中的清淤輸送管道(41)的形狀。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：還包括設(shè)置在水上的集聚物存儲裝置(8)，所述水下清淤機器人的清淤輸送管道(41)的出口端與集聚物存儲裝置(8)相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述水下清淤機器人還包括配重裝置(6)，所述配重裝置(6)包括多個可拆卸式安裝的配重塊，且配重塊在水下清淤機器人中的位置可調(diào)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下清淤設(shè)備，其特征在于：所述水下清淤機器人還包括攝像照明裝置，所述攝像照明裝置包括前照明及攝像機構(gòu)(71)、后照明及攝像機構(gòu)(72)和頂部照明及攝像機構(gòu)(73)，所述前照明及攝像機構(gòu)(71)、后照明及攝像機構(gòu)(72)和頂部照明及攝像機構(gòu)(73)都包括燈具和攝像頭，且攝像頭都與機器人控制系統(tǒng)通訊相連，所述前照明及攝像機構(gòu)(71)能夠?qū)χ位?1)前方進行照明和拍攝，所述后照明及攝像機構(gòu)(72)能夠?qū)χ位?1)后方進行照明和拍攝，所述頂部照明及攝像機構(gòu)(73)能夠?qū)敵龉苈费b置(4)進行照明和拍攝。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種水下清淤設(shè)備，包括水下清淤機器人和遠程操控系統(tǒng)，所述水下清淤機器人包括支撐基座、行走裝置、清淤裝置、輸出管路裝置、動力裝置和機器人控制系統(tǒng)，所述清淤裝置、輸出管路裝置、動力裝置和機器人控制系統(tǒng)都安裝于支撐基座，所述行走裝置安裝于支撐基座，所述清淤裝置包括清淤頭、抽吸管路和清淤泵組，所述清淤頭包括破碎刀具和清淤吸頭，所述抽吸管路連接清淤吸頭和清淤泵組的泵入口；所述輸出管路裝置包括清淤輸送管道，所述清淤輸送管道的入口端與清淤泵組的泵出口相連，所述動力裝置分別與行走裝置、破碎刀具和清淤泵組都相連；所述機器人控制系統(tǒng)與動力裝置控制相連；所述遠程操控系統(tǒng)與機器人控制系統(tǒng)通訊相連。

技術(shù)研發(fā)人員：張園,尹剛,顧峰,武宇
受保護的技術(shù)使用者：中國交通建設(shè)股份有限公司南方分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19