一種沉浮控制裝置及多工況可沉浮海參搜索捕撈器的制造方法
【專利摘要】一種沉浮控制裝置及多工況可沉浮海參搜索捕撈器，包括開放式浮筒、高壓氣瓶、控制閥、底盤骨架、電動車輪、從動車輪、轉向立軸、尾舵、螺旋槳、電機、機械臂、吸管、攝像頭、貨倉、臍帶電纜。浮筒頂部設常閉式控制閥、底部設常開口；高壓氣瓶與三通相連，三通的一個口常閉，另一個口先接常閉控制閥，再續接高壓氣管；高壓氣管的另一端與浮筒連通。各電機和攝像頭均通過導線與臍帶電纜連接。吸管附著在機械臂上，機械臂前端安裝攝像頭和夾鉗。本實用新型功能多樣、環境適應性強，可實現捕撈器的懸浮運動、沉底搜捕和海底行走；可適應泥、沙、礁、石等多種海床環境，既可在靜水中也可在流水中快速、穩定且準確地吸捕海參等海底物品。
【專利說明】一種沉浮控制裝置及多工況可沉浮海參搜索捕撈器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水底捕撈設備【技術領域】，具體為一種沉浮控制裝置及多工況可沉浮海參搜索捕撈器。
【背景技術】
[0002]海洋資源的開發利用具有極其廣闊的發展前景，其中海底資源的捕撈和發掘是一個重點和熱點，迫切需要各種高效實用的自動化機器。近年來隨著海參市場的迅猛擴張，海參捕撈作業的需求量也越來越大，然而現有的傳統海參捕撈方式完全依靠潛水員進行水下作業，由于海參生活習性的特點所限，海參捕撈時的水溫和水深都對潛水員的身體極其不利，以至于海參捕撈潛水員的工作被業內稱為是‘以命相搏’的工作，許多海參捕撈潛水員都深受其害。因此，研發出一種適合海參捕撈的高效實用的自動化捕撈機器，不僅是市場本身的經濟需求，也是對潛水員身體健康乃至生命安全保護的迫切需求。然而，根據對現有文獻技術資料的反復查詢發現，針對海底資源進行捕撈和發掘的自動化機器研究很少，而與海參捕撈緊密相關的更是極其稀少。I)專利文獻“海參捕撈器(CN202135597U)”中，采用活塞在密閉氣缸中往復運動的方式進行沉浮調節，用一個可旋轉的直管式海參吸嘴捕捉海參，用通過水泵往前后左右多個出水管噴水同時用電磁閥進行實時調節的方式實現水底行走和轉向，該技術存在以下幾個顯著的缺點:氣缸與活塞的密閉很難長期保證，只要有緩慢泄漏就很容易導致喪失浮力被沉海底；其次，旋轉直管式的海參吸嘴只能上下擺動無法彎曲靈活性不足；最大的缺陷是由于該裝置采取朝下噴水式的動力推進方法，很容易吹起水底泥沙，從而容易導致嚴重的視線模糊，無法分辨海參，同時這種動力推進方法的姿態控制很不穩定，不利于對準海參進行準確吸捕。2) CCTVlO套科教頻道《我愛發明》欄目第2013-5-16期的《鐵爪海底撈》節目視頻中，報道了一款懸浮式水下機器人，該機器人采取完全密封的雙浮筒來獲得主要浮力，利用水平和垂直方向的多個螺旋槳來實現機器人的各方向移動和轉向，然而正如該節目中所報道的:該項機器人在與潛水員進行的海參捕撈比賽中，效率并不如人工。導致該機器人的海參捕撈效率不高的根本原因有以下幾個:機器人在運動中難以準確對準海參，采取螺旋槳推動的懸浮式機器人即使是在懸停狀態下其本身的平衡姿態也無法精確控制，難以保持非常穩定的姿態，而機器人本體的姿態抖動會導致吸捕海參的機械臂和吸管發生更大的抖動，從而無法快速準確地吸捕海參。3)CCTV10套科教頻道《講述》欄目第20130726期《張五一和他的“潛艇夢”》的節目視頻中，報道了一款仿潛水艇型的海參捕撈器，該項研發存在的問題更多，比如過于龐大笨重、制造成本高、身處潛水艇中的人的人身安全、海流推動容易導致艇體姿態不穩、能見度低的海況條件下難以通過潛水艇的觀察窗看見海參、難以在渾濁的水中準確操作機械臂等。
[0003]水下機器的沉浮控制裝置設計對水下機器的機動性和穩定性有重大影響，目前主要有以下幾種沉浮控制技術:I)潛水艇式的通過空氣在兩個腔體中的往復壓縮遷移實現本體的升降；2)螺旋槳排水推進裝置，依靠螺旋槳產生垂向的推動力實現本體的升降；3)活塞式沉浮控制裝置(如專利文獻“海參捕撈器(CN202135597U)”、“超小型水下機器人潛浮裝置(CN1836972A)”、“一種沉浮裝置(CN202429333U)”、“遙控水中沉浮器(CN2356939Y)”等所采用的方法)；4)氣囊式沉浮控制裝置(如專利“可升降的沉浮箱(CN203199161U)”所采用的內置氣囊方法)；5)在打撈沉船等作業中經常用到的開放式浮筒技術等。這些技術方法盡管各有特點和優點，但也都存在許多局限性，不太適合于直接用于水下捕撈器的沉浮控制。比如:潛水艇式的空氣往復壓縮系統，技術加工要求高，設備復雜且沉重，同時還需要消耗大量能量；螺旋槳推進裝置動力消耗也較大，同時這種方式對本體平衡姿態的穩定性控制能力較低，難以保證海參捕撈作業的準確性和效率；活塞式沉浮控制裝置的氣密性難以保證，對動力的消耗也較大；氣囊式沉浮控制方法，對氣囊的材質要求較高，且在反復膨脹收縮后極易老化失效；沉船打撈作業中經常用到的開放式浮筒技術雖然早在幾十年前就已被經常采用，但過于粗糙，無法精確控制，更不能在一次工作行程中提供沉浮狀態的多次轉換，不適于直接用于捕撈器的沉浮控制。專利“一種水下機器人浮沉控制機構(CN101323362B)”在理念上與潛水艇空氣壓縮沉浮控制技術和沉船打撈浮筒技術均有相近之處，并且通過添加進水閥、進氣閥和排氣閥的方法進行沉浮控制，但該專利在沉浮控制機構的結構設計上存在明顯缺陷，該機構通過在一個殼體中分隔密封腔和可變容積腔，在密封腔內設置壓縮氣瓶，壓縮氣瓶首尾分別設置進氣口和出氣口的方法進行沉浮控制，這種結構設計存在以下缺點:殼體的制造和氣瓶的制造均很困難，尤其是要在密封腔內設置壓縮氣瓶的制造要求技術難度很大，這種密封腔的耐壓能力不高，下潛深度很有限，且由于壓縮氣瓶的體積受密封腔大小的限制，從而會大大限制其可提供的沉浮轉換次數。
實用新型內容
[0004]本實用新型針對以上現有技術中的缺點，同時根據海參捕撈中的具體技術要求、海況條件和海參的習性，提供一種適應多工況條件的、可沉浮控制的海參搜索捕撈器。
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種沉浮控制裝置及多工況可沉浮海參搜索捕撈器，使之能夠解決海參捕撈器研發中所面臨的以下難題:海洋中的水體任何時候都或多或少地存在流動，水流或規則或不規則，如何在有風浪、有海流、能見度不高的復雜環境下實現捕撈器本體的上浮、下沉和穩固著地，同時快速準確地辨別并捕捉到海參等物品，以及最終研發的整套設備制造容易、造價便宜、操控和維護簡便，是解決這一問題的幾個關鍵所在。為實現上述目的，本實用新型的構思是:通過在外部加裝高壓氣瓶和電磁閥等方式，巧妙地改進傳統用于沉船打撈作業的浮筒控制技術，使之能精確可控且反復多次地為捕撈器提供正浮力和負浮力，尤其是通過負浮力的提供，使得整套捕撈器獲得穩固沉底、姿態穩定的能力；其次，在通過上述沉浮控制裝置實現穩固沉底的基礎上，通過末端裝有攝像頭和吸捕器的可控機械臂(長6米左右)的伸縮彎曲，實現靠近海底的前后搜捕(尤其是能見度低時，緊貼海底的觀察才能辨別海參)，再通過轉向控制裝置的一次次小幅轉向，實現對捕撈器著陸地點周圍O度角至360度角的全面搜捕；每圈搜捕完成后，再通過海底行走裝置的行走或懸浮移動的方式(當有巨石或溝壑阻擋時，或當海底行走會導致海水渾濁時，懸浮移動是必要的)移動到下一個地點繼續工作，從而實現對整個工作區海底的遍歷尋找。
[0006]根據上述構思，本實用新型通過以下技術方案來實現:本實用新型包括沉浮控制裝置、海底行走及轉向裝置、懸浮運動控制裝置、捕捉裝置、螺旋槳、可伸縮機械臂、底盤骨架和攝像頭；其中:沉浮控制裝置安裝在底盤骨架的中部上方，海底行走及轉向裝置布置在底盤骨架的下方前后兩端，懸浮運動控制裝置布置在底盤骨架的后方中部，捕捉裝置布置在底盤骨架的前方中部，可伸縮機械臂安裝在底盤骨架的前部正中，攝像頭安裝在該機械臂的前端；上述裝置均通過導線與臍帶電纜連接，臍帶電纜的另一端與水上監控裝置相連。水面或陸上工作人員通過臍帶電纜和水上監控裝置對捕撈器實施長距離遙控操作。
[0007]沉浮控制裝置用于實現捕撈器的上浮和下沉著地。其位置安裝在底盤骨架的中部正上方。該沉浮控制裝置包括開放式浮筒、高壓氣瓶及控制閥；開放式浮筒為兩個，兩個浮筒的上下均連通，其中一個浮筒的頂部設常閉式電磁控制閥，底部設一個常開口 ；高壓氣瓶置于兩個浮筒中間；高壓氣瓶瓶口連接三通，該三通的一個口常閉，用于對氣瓶充氣，三通的另一個口連接一個常閉式電磁控制閥，該電磁控制閥的另一端口連接一根高壓氣管，高壓氣管的另一端從浮筒底部常開口處通入浮筒內部，利用卡扣等簡易方式固定在浮筒內壁，也可以在浮筒的任意合適位置進行開口，將該開口與高壓氣管接通。
[0008]海底行走及轉向裝置用于實現捕撈器的水底行走和轉向，海底行走及轉向裝置布置在底盤骨架的下方前后兩端，包括電動車輪、從動車輪、轉向立軸、轉向控制電機；底盤骨架的前方底部左右各安裝一個電動車輪，底盤骨架的后方底部正中安裝一個可左右轉向的從動車輪；從動車輪通過轉向立軸和滾珠軸承與套管相連，套管固定在底盤骨架上；在轉向立軸的中部固定連接齒輪，該齒輪與固定在底盤骨架上的轉向控制電機的齒輪嚙合。
[0009]懸浮運動控制裝置用于實現捕撈器的懸浮推動和轉向，懸浮運動控制裝置包括螺旋槳、尾舵、轉向控制電機。在轉向立軸的頂部固定連接硬質豎板作為尾舵，通過轉向控制電機驅動轉向立軸的方法來帶動尾舵；尾舵的正前方放置螺旋槳，該螺旋槳安裝在底盤骨架上。通過對螺旋槳、尾舵和轉向控制電機的組合運用來實現捕撈器在懸浮狀態下的推動和轉向；轉向控制電機兼有控制尾舵轉向和從動輪轉向的功能；捕撈器的懸浮狀態主要由沉浮控制裝置來實現。
[0010]可伸縮機械臂安裝在底盤骨架的前部正中，可伸縮機械臂包括前臂和后臂，后臂安裝在底盤骨架的前部正中，各連接處的關節均采用可準確連續轉動的方式進行連接和驅動；機械臂前端安裝攝像頭和夾鉗；機械臂總長6米左右，吸管附著在機械臂上，吸管末端與吸參螺旋槳和貨倉相通；通過對各關節的組合控制實現緊靠海底的前后伸縮，從而實現貼地搜索，再配合前后車輪的組合運動和轉向控制，從而實現O度至360度角范圍的全面搜索，搜索的同時通過附著在機械臂上的柔性吸管和夾鉗，將所找到的海參等物品捕獲到貨倉中。
[0011]捕捉裝置包括吸管、貨倉、吸參螺旋槳和夾鉗；其中:吸參螺旋槳安裝在貨倉的上方，與貨倉相通；貨倉設計有密封性，同時安裝有可打開的貨倉蓋；吸管附著在可伸縮機械臂上，吸管末端與吸參螺旋槳和貨倉相通；夾鉗安裝在可伸縮機械臂的前端；貨倉和用于提供抽吸力的吸參螺旋槳安裝于底盤骨架的前部和中部，具體為機械臂底座的下后方。
[0012]上述裝置中的所有電磁閥、電機和攝像頭均通過導線與臍帶電纜連接，臍帶電纜連接到設在水面船艇或地面上的水上監控裝置。可在臍帶電纜的前端(即靠近捕撈器的一端)連接多個浮漂，使臍帶電纜的前端保持接近直立的狀態，從而避免臍帶電纜與捕撈器的其他部件纏繞。
[0013]可在機械臂上和捕撈器本體上設幾個攝像頭，以便提高搜索觀察能力，以及更好地了解和控制捕撈器本體在水中的姿態。
[0014]水上監控裝置包括對各電磁閥和電機的啟動控制器和實時播放攝像頭影像的顯示屏。
[0015]為避免捕撈器在操作和運動過程中不慎傾覆導致浮筒內氣體逃逸，也可將浮筒底部的常開口改為由常開式電磁閥進行控制；此外，還可以在浮筒的前后或左右兩側分別設兩個常閉電磁閥，用于特殊傾覆情形下浮力控制的應急補救；
[0016]為避免高壓氣瓶和浮筒中的空氣因操作不慎、泄漏等原因被過渡消耗，導致捕撈器沒有充足的空氣提供上浮力，也可在捕撈器的正中位置安裝螺旋槳，由該螺旋槳提供應急性的上浮動力。
[0017]高壓氣瓶的最大工作氣壓設計在12MPa左右。高壓氣瓶所充氣體總共可提供的負浮力(即壓倉力)為F，F=高壓氣瓶容積V*瓶內初始氣壓P/ (工作區海底水壓pw+l個大氣壓)；若每次實現牢固沉底工作所需要的負浮力為f，則高壓氣瓶每次充滿氣后可實現的牢固沉底起浮切換次數=F/f。即若高壓氣瓶容積V=200升，瓶內初始氣壓P=120個大氣壓，工作水深為50米(即5個大氣壓)，則F=200*120/(5+1) =4000公斤；若每次牢固沉底需要的沉底力(即負浮力)=100公斤，則總共可實現4000/100=40次的沉浮次數。若每次牢固沉底的搜索面積為100平方米，則高壓氣瓶每充滿一次氣可搜索的總面積=40*100=4000平方米。實際操作中，每次牢固沉底后還可用海底行走的方式直接行走到下一個搜索區域進行搜索(只要海底泥沙不會因海底行走的攪動導致工作區能見度過低)，則總搜索面積還可大大增力口。若要下潛到更深的海底作業，只需提高氣瓶的初始壓力和各電機的耐壓性能即可。
[0018]與現有技術相比，本實用新型具有如下的突出實質性特點和有益效果:
[0019](I)結構新穎、功能多樣、操作方便安全、實用價值高；能適應各種海況條件，捕撈作業快速且準確。通過沉浮控制裝置的調控可以提供較大的沉底附著力，使得捕撈器可以在非常牢固穩定的姿態中實施捕撈作業；在此基礎上，再通過可伸縮機械臂和轉向控制的組合操控，從而實現對海參等物品的快速準確地捕撈。
[0020](2)搜索能力強，可適應各種海床環境。通過海底行走裝置、沉浮控制裝置與機械臂的配合可以很容易地在泥、沙、礁、石、溝壑等多種海床環境下自由行走和移動，從而實現對整個工作區海底的全面搜索。
[0021](3)造價低，制造難度小。本實用新型的各個環節和零部件都沒有特殊的高精尖的加工制造要求，各零部件均有能基本滿足海底工作要求的現成部件，需要進行特殊處理和改造的難度很小。尤其是浮筒的制造，由于本實用新型采用開放式的浮筒來提供浮力，浮筒的內外壓力差很小(與浮筒在潛水時所處的水深無關)，不需要抵抗高壓力差，因此完全不需要特殊的材料和制造工藝來保證浮筒的剛性強度和耐高壓能力，同時加之海參捕撈器對運動速度的要求不高，因此浮筒的形狀和材質的可選擇范圍很廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型結構示意主視圖；
[0023]圖2是沉浮控制系統結構示意側視圖；
[0024]圖3是從動輪及尾舵結構示意正視圖；
[0025]其中:左浮筒I，上連通管2，底盤骨架3，螺旋槳4，尾舵5，轉向立軸6，從動車輪7，轉向控制電機8，高壓氣瓶9，右浮筒10，電機11，電動車輪12，吸參螺旋槳13，貨倉14，第一關節轉動電機15，第二關節轉動電機16，第三關節轉動電機17，帶照明的攝像頭18，夾鉗19，可伸縮機械臂20，吸管21，浮筒底常開口 22，第一常閉電磁閥23，下連通管24，第二常閉電磁閥25，閥門26，三通27，高壓氣管28，卡扣29，大齒輪30，小齒輪31，套管32，滾珠軸承33，車輪支撐叉34，車軸35。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型要求保護的范圍并不局限于實施方式表述的范圍。
[0027]如圖1-3所示，本實用新型包括:沉浮控制裝置、海底行走及轉向裝置、懸浮運動控制裝置、捕捉裝置、螺旋槳、可伸縮機械臂、底盤骨架和攝像頭，還包括臍帶電纜和水上監控裝置；其中:浮沉控制裝置安裝在底盤骨架的中部上方，海底行走及轉向裝置布置在底盤骨架的下方前后兩端，懸浮運動控制裝置布置在底盤骨架的后方中部，捕捉裝置布置在底盤骨架的前方中部，可伸縮機械臂安裝在底盤骨架的前部正中，攝像頭安裝在該機械臂的前端；上述裝置均通過導線與臍帶電纜連接，臍帶電纜的另一端與水上監控裝置相連。
[0028]本實施例提供的開放式浮筒，包括左浮筒I和右浮筒10，這兩個浮筒的大小和材質相同，頂部和底部分別用上連通管2和下連通連接管24接通；左浮筒I的頂部中間位置安裝常開式防水電磁閥23，用于兩個浮筒中空氣的釋放控制，左浮筒I的底部正中開口 22，用于沉浮控制時水的進出。
[0029]高壓氣瓶9置于兩個浮筒的中間，底盤骨架3的正中偏后位置。高壓氣瓶9的瓶口連接三通27，三通27的一個口連接常閉閥門26，當要對高壓氣瓶充氣時，將充氣設備連接閥門26的外端口，再打開閥門26即可對高壓氣瓶進行充氣。三通27的另一個端口連接常閉電磁閥25，電磁閥25的另一個端口連接高壓氣管28，當需要對浮筒進行充氣時，打開電磁閥25即可對兩個浮筒同時充氣；高壓氣管28從常開口 22中通入左浮筒I內部，在常開口 22的孔口設置卡扣29，用于固定高壓氣管28 ;也可以在兩個浮筒的任意方便位置進行另行開口，將該開口與高壓氣管28接通，將接口處進行密封處理。
[0030]底盤骨架3用不銹鋼材料制成，在整個捕撈器中起到支撐和連接作用。
[0031]海底行走及轉向裝置用于實現捕撈器的水底行走和轉向，布置在底盤骨架3的下方前后兩端:底盤骨架3的前方底部安裝兩個電動車輪，底盤骨架3的后方底部正中安裝一個可左右轉向的從動車輪7 ;從動車輪7通過轉向立軸6和滾珠軸承33與套管32相連，套管32固定在底盤骨架3上；在轉向立軸6的中部固定連接齒輪30，與安裝在底盤骨架上的轉向控制電機8的齒輪31嚙合。轉向立軸6的下端連接車輪支撐叉34，車輪支撐叉34通過車軸35獲得支撐。在制造中，轉向立軸6與車輪支撐叉34應一體式制造，也可直接選用較長且結實的自行車前叉稍加改造后即可代替使用。
[0032]懸浮運動控制裝置用于實現捕撈器的懸浮推動和轉向，包括螺旋槳4、尾舵5、轉向控制電機8。在轉向立軸6的頂部固定連接硬質豎板作為尾舵5 ;尾舵5的正前方放置螺旋槳4，該螺旋槳4安裝在底盤骨架3上。尾舵5的轉向控制由轉向控制電機8來操縱，通過對螺旋槳4、尾舵5和轉向控制電機8的組合運用來實現捕撈器在懸浮狀態下的推動和轉向；捕撈器的懸浮狀態主要由沉浮控制裝置來實現。[0033]可伸縮機械臂20安裝在底盤骨架的前部正中，可伸展機械臂20包括前臂、中臂和后臂，也可以只設前臂和后臂兩節，后臂安裝在底盤骨架的前部正中，各連接處的關節均采用可準確連續轉動的方式進行連接和動力驅動；機械臂20前端安裝攝像頭18和夾鉗19 ；機械臂20總長6米左右,通過對第一關節轉動電機15、第二關節轉動電機16、第三關節轉動電機17的組合控制實現緊靠海底的前后伸縮，從而實現貼地搜索；搜索的同時通過附著在機械臂20上的柔性吸管21和夾鉗19，將所找到的海參等物品捕獲到貨倉14中；吸管21附著在機械臂20上，吸管21末端與吸參螺旋槳13和貨倉14相通。
[0034]貨倉14和用于提供抽吸力的吸參螺旋槳13安裝于底盤骨架3的前部和中部，具體為機械臂20底座的下后方；貨倉14設計有密封性，同時安裝可打開的貨倉蓋；在吸參螺旋槳13的吸水口設濾網，以防止海參吸入螺旋槳和被劃傷。
[0035]上述所有電磁閥、電機和攝像頭均通過導線與臍帶電纜連接，臍帶電纜連接到設在水面船艇或地面上的水上監控裝置。水上監控裝置包括對各電磁閥和電機的啟動控制器和實時播放攝像頭影像的顯示屏。
[0036]通過啟動機械臂第一關節轉動電機15、第二關節轉動電機16和第三關節轉動電機17，使機械臂20前端貼地，并通過攝像頭18的實時觀察和機械臂20的前后伸縮，實現可伸縮機械臂20在當前O度角方向的一次前后搜索。隨后，小幅開動右側電動車輪電機11和轉向控制電機8，通過驅動電動車輪12和轉向立軸6，使整個捕撈器朝左旋轉15度角左右，并再次運用機械臂20實現此時所在方位的一次前后搜捕，依次類推；反向搜索時的操作方式類似但方向相反。
[0037]當完成一圈360度角的全面搜索后，先操縱轉向控制電機8使從動輪7方向擺正，再啟動兩個電動車輪的驅動電機，將捕撈器行走到下一個搜索位置重新進行搜捕工作。
[0038]通過恰當地組合運用本實用新型的各個部件，可以很容易地實現多工況條件下的海參等物品的捕撈作業。比如:當需要下沉時，打開電磁閥23有節制地釋放兩個浮筒中的空氣，使整個捕撈器獲得緩慢的下沉速度，此時即可關閉電磁閥23并通過攝像頭18觀察捕撈器的姿態、周圍環境及其與海底的相對距離。當即將抵達海底時，打開電磁閥25通過高壓氣管28對兩個浮筒進行小幅充氣，使捕撈器緩緩沉底；當工作區海流較強，捕撈器雖已沉底但姿態仍不穩定時，打開電磁閥23進行放氣，直至捕撈器本體姿態穩定時，關閉電磁閥23。
[0039]此外，在搜捕的過程中，如遇到較大的行進阻力無法行走時，則可以通過往浮筒中充氣的方法，增加捕撈器的整體浮力，從而減少行進的阻力，若仍然行走不了，則可進一步對浮筒充氣使捕撈器懸浮起來，同時開動螺旋槳4并組合運用受轉向控制電機8控制的尾舵5將捕撈器推進到下一目標工作區。除此以外，如果行走的過程中會因海底泥沙被攪動導致視線模糊無法工作；或是海參密度很高容易被行駛的車輪擠壓到；或是面臨巨石、溝壑無法跨越時，也同樣可以采取啟動懸浮移動裝置的方法將捕撈器移動到下一目標區域，此時三個車輪被當做落地支撐腿來使用。
【權利要求】
1.一種沉浮控制裝置，包括開放式浮筒、高壓氣瓶及控制閥，其特征在于:開放式浮筒為兩個，兩個浮筒的上下均連通，其中一個浮筒的頂部設常閉式電磁控制閥，底部設一個常開口 ；高壓氣瓶置于兩個浮筒中間；高壓氣瓶瓶口連接三通，該三通的一個口常閉，用于對氣瓶充氣，三通的另一個口連接一個常閉式電磁控制閥，該電磁控制閥的另一端口連接一根高壓氣管，高壓氣管的另一端從浮筒底部常開口處通入浮筒內部。
2.一種多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:包括如權利要求1中所述的沉浮控制裝置，還包括海底行走及轉向裝置、懸浮運動控制裝置、捕捉裝置、螺旋槳、可伸縮機械臂、底盤骨架和攝像頭；其中:沉浮控制裝置安裝在底盤骨架的中部上方，海底行走及轉向裝置布置在底盤骨架的下方前后兩端，懸浮運動控制裝置布置在底盤骨架的后方中部，捕捉裝置布置在底盤骨架的前方中部，可伸縮機械臂安裝在底盤骨架的前部正中，攝像頭安裝在該機械臂的前端。
3.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:海底行走及轉向裝置布置在底盤骨架的下方前后兩端，包括電動車輪、從動車輪、轉向立軸、轉向控制電機；底盤骨架的前方底部左右各安裝一個電動車輪，底盤骨架的后方底部正中安裝一個可左右轉向的從動車輪；從動車輪通過轉向立軸和滾珠軸承與套管相連，套管固定在底盤骨架上；在轉向立軸的中部固定連接齒輪，該齒輪與安裝在底盤骨架上的轉向控制電機的齒輪嚙口 ο
4.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:懸浮運動控制裝置包括螺旋槳、尾舵、轉向控制電機；在轉向立軸的頂部固定連接硬質豎板作為尾舵，通過轉向控制電機驅動轉向立軸的方法來帶動尾舵；尾舵的正前方放置螺旋槳，該螺旋槳安裝在底盤骨架上。
5.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:捕捉裝置包括吸管、貨倉、吸參螺旋槳和夾鉗；其中:吸參螺旋槳安裝在貨倉的上方，與貨倉相通；貨倉設計有密封性，同時安裝有可打開的貨倉蓋；吸管附著在可伸縮機械臂上，吸管末端與吸參螺旋槳和貨倉相通；夾鉗安裝在可伸縮機械臂的前端。
6.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:可伸縮機械臂包括前臂和后臂，后臂安裝在底盤骨架的前部正中，各連接處的關節均采用可準確連續轉動的方式進行連接和驅動；機械臂前端安裝攝像頭和夾鉗；機械臂總長6米左右，吸管附著在機械臂上，吸管末端與吸參螺旋槳和貨倉相通。
7.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:在機械臂上和捕撈器本體上設幾個攝像頭，以提高搜索觀察能力，以及更好地了解和控制捕撈器本體在水中的姿態。
8.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:浮筒底部的常開口由常開式電磁閥進行控制。
9.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:在浮筒的前后兩側分別設兩個常閉電磁閥，用于特殊傾覆情形下浮力控制的應急補救。
10.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:在浮筒的左右兩側分別設兩個常閉電磁閥，用于特殊傾覆情形下浮力控制的應急補救。
11.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:在捕撈器的正中位置安裝螺旋槳，由該螺旋槳提供應急性的上浮動力。
12.按權利要求2所述的多工況可沉浮海參搜索捕撈器，其特征在于:高壓氣瓶的最大工作氣壓設計在12MPa左右·。
【文檔編號】A01K80/00GK203555053SQ201320690257
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】鐘定勝 申請人:鐘定勝