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一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置

文檔序號:40615874發(fā)布日期:2025-01-07 21:25閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,包括蓄電池(1)、透聲材料保護罩(2)、聲吶(3)、聲吶控制系統(tǒng)(4)、圓柱滾輪探測裝置(5)和連接結構(10);

2.根據(jù)權利要求1所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述聲吶控制系統(tǒng)(4)包括依次連接的水平移動控制裝置(14)、旋轉控制裝置(15)和豎直移動控制裝置(16);水平移動控制裝置(14)用于調整聲吶(3)在水平方向上的位置,旋轉控制裝置(15)用于控制聲吶(3)進行旋轉,豎直移動控制裝置(16)用于調整聲吶(3)在豎直方向上的位置。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述水平移動控制裝置(14)包括水平移動殼體以及設置在水平移動殼體內的第一減速齒輪組(17)、直接輸出傳動軸、第一電位器(18)、間接輸出傳動軸、第一電路板(19)和第一電機(20);所述第一電路板(19)通過電路板架固定在水平移動殼體的內壁,第一電機(20)固定在水平移動殼體的內壁上,第一電機(20)通過第一減速齒輪組(17)與直接輸出傳動軸連接,直接輸出傳動軸與防腐密封管(8)連接,以帶動防腐密封管(8)發(fā)生轉動,從而可以改變聲吶(3)在同一高度上的不同位置,第一電位器(18)設置在間接輸出傳動軸上并通過第一減速齒輪組(17)與直接輸出傳動軸連接,第一電位器(18)用于將電壓傳輸給第一電路板(19),以驅動第一電機(20)工作,所述第一電路板(19)通過電線(21)和蓄電池(1)進行連接,從而獲得電能。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述旋轉控制裝置(15)包括旋轉控制外殼以及設置在旋轉控制外殼內的第二電機、第二減速齒輪組、旋轉輸出軸、間接輸出軸、第二電位器、第二電路板,旋轉控制外殼與水平移動殼體固定連接,第二電路板通過電路板架固定在旋轉移動殼體的內壁,第二電機固定在旋轉控制外殼的內壁上,第二電路板和第二電機的連接,第二電機轉動帶動第二減速齒輪組;第二電機通過第二減速齒輪組與旋轉輸出軸連接,第二電位器為角度電位器,設置在間接輸出軸上,間接輸出軸通過第二減速齒輪組與旋轉輸出軸連接,旋轉輸出軸與豎直移動控制裝置(16)連接。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述豎直移動控制裝置(16)包括豎直移動殼體以及設置在豎直移動殼體內的第三減速齒輪組(23)、第三電位器(24)、第三電路板(25)、第三電機(26)、齒條(22)和豎直移動輸出軸,豎直移動殼體與旋轉控制裝置(15)的旋轉輸出軸連接,第三電路板(25)通過電路板架固定在豎直移動殼體的內壁并與第三電機(26)連接,第三電機(26)固定在豎直移動殼體的內壁,第三減速齒輪組(23)與第三電機(26)的輸出端連接,齒條(22)連接在第三減速齒輪組(23)的輸出端,豎直移動輸出軸與齒條(22)連接,且豎直移動輸出軸與聲吶(3)連接;第三電位器(24)和旋轉控制裝置(15)的間接輸出軸連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述豎直移動控制裝置(16)還包括聲吶固定夾(13),聲吶固定夾(13)設置在豎直移動輸出軸和聲吶(3)之間。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述圓柱滾輪探測裝置(5)包括圓柱滾輪、探測針(29)、恢復彈簧(30)、彈簧保護殼(31)、激光測距儀(28);圓柱滾輪外面布置有若干探測針(29),若干探測針(29)和恢復彈簧(30)進行連接,恢復彈簧(30)外面設有彈簧保護殼(31)。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述激光測距儀(28)包括激光發(fā)射器(32)、物鏡(33)、受光透鏡(36)、ccd(35)和圖像處理器(34);激光發(fā)射器(32)設置在圓柱滾輪內殼頂端,激光發(fā)射器(32)下端與物鏡(33)連接;圖像處理器(34)設置在圓柱滾輪內殼頂部,高度低于激光發(fā)射器(32),且朝向與激光發(fā)射器(32)形成夾角;ccd(35)和圖像處理器(34)下端連接;受光透鏡(36)設在ccd(35)下端。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述連接結構(10)為圓柱形臂,連接結構(10)內置有用于電能和信號傳輸?shù)碾娋€。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,其特征在于,所述聲吶控制系統(tǒng)(4)設在防腐密封管(8)中,所述防腐密封管(8)兩端分別與防腐密封外殼(9)和聲吶(3)進行連接;防腐密封外殼(9)上設有用于搬運的固定結構(7)。


技術總結
本技術公開一種可用水下機器人操作的高精度沉管對接檢測裝置,包括防腐材料、透聲材料、探測針、恢復彈簧、激光測距儀、圓柱滾輪、連接支架、聲吶、聲吶控制系統(tǒng)、聲吶保護罩、蓄電池、固定夾和接線口;圓柱滾輪外圈布有許多微型探測針,滾輪經過待測物時,外力作用使探針向滾輪內部移縮,探測針移縮輪廓線平鋪展開能還原探測區(qū)域輪廓,并通過激光測距儀精確檢測到收縮的距離;圓柱滾輪上部配有聲吶,并有透聲保護罩進行保護,通過控制系統(tǒng),聲吶根據(jù)需要調整方位,配合聲納,機器人可對沉管對接姿態(tài)進行判斷,優(yōu)化探摸路徑,將實時探摸數(shù)據(jù)反饋到聲吶控制系統(tǒng),調整控制聲吶掃測姿態(tài);最終實現(xiàn)對水下沉管姿態(tài)的高精度實時三維圖像重建。

技術研發(fā)人員:王日貴,劉炳凱,黃志明
受保護的技術使用者:華南理工大學
技術研發(fā)日:20240430
技術公布日:2025/1/6
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