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(guó)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(fù)擔(dān)水產(chǎn)品總量持續(xù)增長(zhǎng)的壓力。我國(guó)擁有廣闊的深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖海域資源，國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖，建立海上牧場(chǎng)。

2、基于現(xiàn)代化大規(guī)模養(yǎng)殖方式的海洋牧場(chǎng)新理念，需要建立采用工業(yè)化生產(chǎn)的大規(guī)模深遠(yuǎn)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(yuǎn)海養(yǎng)殖對(duì)生態(tài)的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綠色養(yǎng)殖。

3、大規(guī)模深海養(yǎng)殖會(huì)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(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的海水富營(yíng)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(jī)器人，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，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(dòng)化清淤作業(yè)。

2、為實(shí)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(jī)器人和遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，所述水下清淤機(jī)器人包括支撐基座、行走裝置、清淤裝置、輸出管路裝置、動(dòng)力裝置和機(jī)器人控制系統(tǒng)，所述清淤裝置、輸出管路裝置、動(dòng)力裝置和機(jī)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(dòng)支撐基座移動(dòng)，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(dòng)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(dòng)力驅(qū)動(dòng)行走裝置、破碎刀具和清淤泵組工作；所述機(jī)器人控制系統(tǒng)與動(dòng)力裝置控制相連；所述遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)與機(jī)器人控制系統(tǒng)通訊相連。

3、進(jìn)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(jī)構(gòu)，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠調(diào)整清淤頭的上下位置。

4、進(jìn)一步地，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)擺臂和調(diào)節(jié)動(dòng)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(dòng)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(dòng)力缸的活塞桿伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)調(diào)節(jié)擺臂上下轉(zhuǎn)動(dòng)；所述動(dòng)力裝置向調(diào)節(jié)動(dòng)力缸提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)力缸的活塞桿運(yùn)動(dòng)。

5、進(jìn)一步地，所述破碎刀具包括螺旋刀片、以及用于驅(qū)動(dòng)螺旋刀片轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件。

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

7、進(jìn)一步地，所述水下清淤機(jī)器人行走裝置能夠帶動(dòng)支撐基座在海底面上進(jìn)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(jī)器人的高度方向。

8、進(jìn)一步地，所述輸出管路裝置還包括管路支持機(jī)構(gòu)，所述管路支持機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)中，所述管路支持機(jī)構(gòu)用于維持位于其中的清淤輸送管道的形狀。

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

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

11、進(jìn)一步地，所述水下清淤機(jī)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(jī)構(gòu)、后照明及攝像機(jī)構(gòu)和頂部照明及攝像機(jī)構(gòu)，所述前照明及攝像機(jī)構(gòu)、后照明及攝像機(jī)構(gòu)和頂部照明及攝像機(jī)構(gòu)都包括燈具和攝像頭，且攝像頭都與機(jī)器人控制系統(tǒng)通訊相連，所述前照明及攝像機(jī)構(gòu)能夠?qū)χ位胺竭M(jìn)行照明和拍攝，所述后照明及攝像機(jī)構(gòu)能夠?qū)χ位蠓竭M(jìn)行照明和拍攝，所述頂部照明及攝像機(jī)構(gòu)能夠?qū)敵龉苈费b置進(jìn)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(yuǎn)程操控系統(tǒng)控制水下清淤機(jī)器人在水下行走至指定區(qū)域并進(jìn)行清淤動(dòng)作，水下清淤機(jī)器人通過對(duì)各種水底集聚物先進(jìn)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(shí)現(xiàn)清淤工作，并且整個(gè)清淤工作能夠在水底實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，只需進(jìn)行遠(yuǎn)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(jī)構(gòu)，管路支持機(jī)構(gòu)能夠保護(hù)清淤輸送管道不受擠壓變形，并且在水下清淤機(jī)器人進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)確保清淤輸送管道可以保持基本不動(dòng)，方便對(duì)各個(gè)方向進(jìn)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(jī)器人的各種狀態(tài)參數(shù)，均可以在遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)(水面之上)中監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)與分析，利于清淤過程的監(jiān)控以及清淤作業(yè)的施工計(jì)劃制定；水下清淤機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)小時(shí)連續(xù)作業(yè)，清淤過程高效、綠色與安全，并且可以預(yù)設(shè)水下作業(yè)區(qū)域，并智能規(guī)劃作業(yè)路徑，自動(dòng)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(jī)器人和遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)(9)，所述水下清淤機(jī)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(dòng)力裝置(5)和機(jī)器人控制系統(tǒng)，所述清淤裝置(3)、輸出管路裝置(4)、動(dòng)力裝置(5)和機(jī)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(dòng)支撐基座(1)移動(dòng)，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(dòng)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(dòng)力驅(qū)動(dòng)行走裝置(2)、破碎刀具(312)和清淤泵組(33)工作；所述機(jī)器人控制系統(tǒng)與動(dòng)力裝置(5)控制相連；所述遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)(9)與機(jī)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(jī)構(gòu)(34)，所述調(diào)整機(jī)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(jī)構(gòu)(34)包括調(diào)節(jié)擺臂(341)和調(diào)節(jié)動(dòng)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(dòng)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(dòng)力缸(342)的活塞桿伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)調(diào)節(jié)擺臂(341)上下轉(zhuǎn)動(dòng)；所述動(dòng)力裝置(5)向調(diào)節(jié)動(dòng)力缸(342)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)力缸(342)的活塞桿運(yùn)動(dòng)。

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(dòng)螺旋刀片(3121)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(jī)器人的行走裝置(2)包括設(shè)置在支撐基座(1)相對(duì)兩側(cè)的履帶行走機(jī)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(jī)器人行走裝置(2)能夠帶動(dòng)支撐基座(1)在海底面上進(jìn)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(jī)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(jī)構(gòu)(43)，所述管路支持機(jī)構(gòu)(43)可轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)(43)中，所述管路支持機(jī)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(chǔ)裝置(8)，所述水下清淤機(jī)器人的清淤輸送管道(41)的出口端與集聚物存儲(chǔ)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(jī)器人還包括配重裝置(6)，所述配重裝置(6)包括多個(gè)可拆卸式安裝的配重塊，且配重塊在水下清淤機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)(71)、后照明及攝像機(jī)構(gòu)(72)和頂部照明及攝像機(jī)構(gòu)(73)，所述前照明及攝像機(jī)構(gòu)(71)、后照明及攝像機(jī)構(gòu)(72)和頂部照明及攝像機(jī)構(gòu)(73)都包括燈具和攝像頭，且攝像頭都與機(jī)器人控制系統(tǒng)通訊相連，所述前照明及攝像機(jī)構(gòu)(71)能夠?qū)χ位?1)前方進(jìn)行照明和拍攝，所述后照明及攝像機(jī)構(gòu)(72)能夠?qū)χ位?1)后方進(jìn)行照明和拍攝，所述頂部照明及攝像機(jī)構(gòu)(73)能夠?qū)敵龉苈费b置(4)進(jìn)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(jī)器人和遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，所述水下清淤機(jī)器人包括支撐基座、行走裝置、清淤裝置、輸出管路裝置、動(dòng)力裝置和機(jī)器人控制系統(tǒng)，所述清淤裝置、輸出管路裝置、動(dòng)力裝置和機(jī)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(dòng)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(jī)器人控制系統(tǒng)與動(dòng)力裝置控制相連；所述遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)與機(jī)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(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)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