1.一種海底管道切割用水下機器人,包括機體,以及為機體提供動力和控制命令的液壓和電控系統(tǒng),其特征在于:
所述機體包括作業(yè)ROV(1)、兩套切割機構(gòu)(2)、支撐腿(3)和一個小型輔助機械手(4);
其中,切割機構(gòu)(2)、支撐腿(3)和一個小型輔助機械手(4)分別與作業(yè)ROV(1)連接,作業(yè)ROV(1)為切割機構(gòu)(2)、支撐腿(3)和一個小型輔助機械手(4)提供動力與控制信號;
作業(yè)ROV(1)包括框架(5)、浮力塊(6)、推進器(7)和七自由度機械手(8)和五自由度機械手(9);
固體浮力塊(6)由可加工浮力材料制成,位于作業(yè)ROV(1)上部,通過螺栓固定在框架(5)上層,作業(yè)ROV(1)正面裝有6個懸浮燈(10)、一個攝像頭(11)和攝像頭用照明燈(12);
起吊裝置(13)的一端與框架(5)連接,另一端穿過浮力塊(6)與纜繩連接;6個推進器(7)通過螺旋槳架(14)與框架(5)連接,每個推進器(7)由螺旋槳架(14)、螺旋槳(15)和液壓馬達(16)組成,其中4個推進器(7)分別相對于作業(yè)ROV(1)的XY軸方向呈45度夾角安裝在框架(5)的中層;2個推進器(7)安裝在作業(yè)ROV(1)兩側(cè),其軸向與豎直方向呈15度角,位于框架(5)上層,嵌于浮力塊(6)內(nèi);
七自由度機械手(8)包括固定座(17)、液壓裝置(18)、大臂(19)、小臂(20)、手爪(21)和爪接頭(22);五自由度機械手(9)包括液壓裝置(23)、機械手臂(24)、手爪(25)、電機(26)和底座(27;七自由度機械手(8)和五自由度機械手(9)通過螺栓固定在框架(5)的下底板上;
兩套切割機構(gòu)(2)通過螺栓固定在框架(5)底部的前、后方,每套切割機構(gòu)(2)包括相連接的鉗口(28)、刀架(29)、水刀機構(gòu)(30)、兩個液壓馬達(31)、兩個齒輪(32)、圓弧棘齒輪(33)和三個定位液壓缸(34);其中,3個由液壓桿(35)和液壓筒(36)組成的定位液壓缸(34)以120度夾角安裝在鉗口(28)內(nèi)側(cè),定位液壓缸(34)伸縮完成對管道的夾緊與松開;
水刀機構(gòu)(30)包括水槍液壓筒(37)、水槍液壓桿(38)、水槍夾持裝置(39)和水槍(40);兩個水刀機構(gòu)(30)通過螺栓以對稱方式固定在水刀架(29)上,水槍液壓筒(37)和水槍液壓桿(38)配合,控制兩個水槍(40)的相對位置;
一對齒輪(31)分別與液壓馬達(32)以鍵連接的方式對稱固定在鉗口(28)上,180度圓弧棘齒輪(33)固定在水刀架(29)上;液壓馬達(32)帶動齒輪(31)以一定角速度旋轉(zhuǎn),齒輪(31)與水刀架(29)上的圓弧棘齒輪(33)嚙合帶動水刀架(29)旋轉(zhuǎn),水刀架(29)往復(fù)運動帶著水刀機構(gòu)(30)切割海底管道;
支撐腿(3)包括固定腿(41)、擺動腿(42)、制動板(43)、支撐液壓缸(44)、支撐液壓桿(45)和二級液壓缸(46);4個支撐腿(3)均勻分布在作業(yè)ROV(1)的兩側(cè),對作業(yè)ROV(1)起到支撐作用;
小型輔助機械手(4)包括爪臺(47)、桿(48)、小底爪(49)、液壓缸(50)、液壓桿(52)和伸縮液壓筒(53);小型輔助機械手(4)通過螺栓連接在作業(yè)ROV(1)下方,位于兩套切割機構(gòu)(2)中間,其中心線與兩套切割機構(gòu)(2)中心線重合。