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水上水下施工作业许可证

时间:2022-03-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:我国水下机器人种类很多,可根据其结构形式、运动方式、控制、用途等不同的原则进行分类。ROV从结构上可划分为水面指控系统和水下潜航体两大部分。为提高作业能力和作业水平,单一功能的水下作业系统现在已经远远不能满足人们的要求,机械手要求能够搭配多种作业机具乃至自行更换,这就需要ROV带有包含多种作业工具的工具包和至少一只作业机械手。水下作业工具分为通用和专用水下工具两种。

我国水下机器人种类很多,可根据其结构形式、运动方式、控制、用途等不同的原则进行分类。目前国际上通常将水下机器人按图5-2分类。

图5-2 水下机器人分类

ROV是由人通过主缆和系缆进行遥控,人的参与使得ROV能完成复杂的水下作业任务。其中系缆用于提供动力、遥控、信息交换和安全保障。我国第一艘ROV是由上海交通大学和中国科学院联合研制的“海人1”号,其主要特点是机械手为双向位置力反馈、有力感和触觉、主从式控制方式,是当今ROV中较先进的。它分别于1985年底和1986年底在我国渤海湾和南海进行了深潜试验,在后一次试验中下潜到了199m处。

AUV不配备主缆和系缆,自带能源,依靠自身的自治能力来管理自己、控制自己,以完成赋予它的使命。它是根据各种传感器的测量信号,由机器人载体上携带的智能决策系统自治地指挥、完成各种机动航行、动力定位、探测、信息收集、作业等任务,其与岸基和船基支撑基地间的联络通常是靠水声通信来完成的。有的AUV也可以浮出水面,撑起无线电天线,通过无线电信号来完成与基地、乃至与地球同步通信卫星间的通信。进入20世纪90年代,我国AUV的研制取得了重大突破,1995年10月,由中国科学院沈阳自动化研究所开发的“探索者”号在夏威夷附近海域成功地下潜到5 300m,拍摄到海底锰结核矿分布情况,获得了清晰的海底录像、照片和声呐浅剖图,收集到了大量珍贵的数据。这次试验的成功标志着我国在无人无缆水下机器人(AUV)领域跨入了世界先进行列,成为世界上具有研制和生产这种AUV技术的国家之一。

ROV优点在于动力充足,可以支撑复杂的探测设备和较大的作业机械用电,信息和数据的传递和交换快捷方便、数据量大。ROV从结构上可划分为水面指控系统和水下潜航体两大部分。水面指控系统包括主控计算机、遥控系统、跟踪定位系统、与水下通信的接口等。由于其操作、运行和控制等行为最终由水面功能强大的计算机、工作站,与操作员人机交互方式进行,因而其总体决策能力和水平往往高于AUV,但是脐带电缆是制约其行为的主要因素。AUV的优点在于其活动范围可以不受限制,且因为没有脐带电缆,所以不会发生电缆与水下结构物及探测目标缠绕的问题,但其在水下的续航力及所携带仪器的数量与复杂度大大受限于载体上能源容量的大小。

水下潜航体可分为流线式和框架式两种,水下潜航体至少应包含水密耐压壳体、推进系统、浮力控制系统、探测识别系统、导航和定位系统、电子控制系统、水下作业工具等。单纯ROV的设计在国外已经有一定的套路,甚至可以买到一些标准件。设计一台ROV,总体上应该考虑到造价、尺寸、重量、功率、发送和回收方式、极限的水底状态、极限深度等,其他像可靠性、安全性、可维护性、备用性、子系统的可选择性等也需要考虑。为提高作业能力和作业水平,单一功能的水下作业系统现在已经远远不能满足人们的要求,机械手要求能够搭配多种作业机具乃至自行更换,这就需要ROV带有包含多种作业工具的工具包和至少一只作业机械手。水下作业工具分为通用和专用水下工具两种。通用水下工具一般是机械手手爪;专用水下作业工具大致有:清洗刷、砂轮锯、冲击钻、剪切器、夹持器、冲洗枪等,这些工具的研制越来越注重具有标准的尺寸和接口。

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