本發(fā)明涉及水下機(jī)器人及無人潛水器，特別涉及一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)及方法。
背景技術(shù)：
1、遙控?zé)o人潛水器(remotely?operated?vehicle，簡稱rov)是一種廣泛應(yīng)用于海洋科學(xué)研究、水下考古、海底資源勘探、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及水下工程檢測等領(lǐng)域的水下觀測與作業(yè)設(shè)備。傳統(tǒng)rov通常以單體作業(yè)為主。然而，在面對(duì)復(fù)雜任務(wù)時(shí)，如巖溶管道多任務(wù)同步執(zhí)行的場景，傳統(tǒng)rov的單一作業(yè)模式存在明顯的功能局限性。
2、貴州碳酸鹽巖分布廣泛，巖溶發(fā)育，巖溶管道是地下水的重要儲(chǔ)存和運(yùn)移通道，高效、精準(zhǔn)探測刻畫地下水巖溶管道在貴州卡斯特山區(qū)找水和地下水污染防治工作中具有重要意義。但巖溶管道探測勘察仍處于初級(jí)階段，原始數(shù)據(jù)的獲取主要依靠傳統(tǒng)的物探和工程手段。目前，傳統(tǒng)rov不能搭載機(jī)器人或無法搭載多個(gè)機(jī)器人，缺乏搭載與投放和回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的能力。例如，在探測巖溶管道的任務(wù)中，單個(gè)rov需要多次往返作業(yè)，效率低下；而在狹窄空間中，傳統(tǒng)rov由于體積較大，無法進(jìn)入直徑小的區(qū)域，導(dǎo)致任務(wù)無法完成。
3、因此，亟需開發(fā)一種能夠搭載及投放喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，以提升水下作業(yè)效率、靈活性和安全性等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明提供至少解決上述部分技術(shù)問題的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)及方法，該平臺(tái)包括rov本體和設(shè)置于其后側(cè)的投放回收裝置，擴(kuò)張了傳統(tǒng)rov功能，具備能搭載多個(gè)喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人以及投放和回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的能力，便于靈活地投放和回收多個(gè)喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人，可同多個(gè)喀斯特地貌探測機(jī)器人多機(jī)協(xié)同作業(yè)，尤其適用于巖溶管道這種狹窄空間探測等復(fù)雜任務(wù)場景，有利于提升作業(yè)效率和任務(wù)成功率。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
3、第一方面，本發(fā)明提供一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，該rov平臺(tái)包括：rov本體和對(duì)稱設(shè)置于rov本體后側(cè)的投放回收裝置，其中：
4、每個(gè)投放回收裝置的內(nèi)部搭載一個(gè)或多個(gè)喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人；所述投放回收裝置包括：外殼、艙門和電動(dòng)系統(tǒng)，通過電動(dòng)系統(tǒng)控制艙門開啟與關(guān)閉。
5、優(yōu)選的，所述rov本體包括：推進(jìn)器、密封艙、機(jī)械臂、照明燈、攝像頭和浮體，其中機(jī)械臂的手臂中設(shè)置有電磁鎖。
6、優(yōu)選的，所述rov本體與所述投放回收裝置通過電磁鎖式子母扣連接。
7、優(yōu)選的，所述投放回收裝置的電動(dòng)系統(tǒng)包括：繩索、滑索、電機(jī)支架和電機(jī)，其中：繩索與艙門連接，通過電機(jī)帶動(dòng)滑索釋放與收回繩索控制艙門開啟與關(guān)閉；電機(jī)支架用于固定電機(jī)。
8、優(yōu)選的，所述投放回收裝置還包括懸掛式電磁鎖扣；通過所述懸掛式電磁鎖扣固定。
9、優(yōu)選的，投放回收裝置的外殼和艙門上設(shè)置有多個(gè)柵格。
10、優(yōu)選的，投放回收裝置內(nèi)部搭載的喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人為小型水下探測機(jī)器人，最大通過直徑小于15cm，并配置有多種導(dǎo)航、通信、環(huán)境檢測的設(shè)備。
11、優(yōu)選的，rov平臺(tái)通過環(huán)境感知系統(tǒng)進(jìn)行全局態(tài)勢(shì)分析，將探測任務(wù)動(dòng)態(tài)分配給喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人執(zhí)行，同時(shí)保留人工介入通道，形成全局自主規(guī)劃+局部人工修正的混合控制模式。
12、第二方面，本發(fā)明還提供一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的方法，應(yīng)用于上述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，該方法包括：
13、步驟1：對(duì)rov平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行出發(fā)前調(diào)試，檢查感知和執(zhí)行結(jié)構(gòu)是否正常；
14、步驟2：打開rov本體后側(cè)的投放回收裝置，到目標(biāo)點(diǎn)逐一釋放喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人；
15、步驟3：若喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)中發(fā)生故障，rov機(jī)械臂回收故障喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人。
16、步驟4：喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人完成任務(wù)，投放回收裝置打開，回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人；
17、步驟5：完成喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人投放和回收任務(wù)，返回大本營進(jìn)行任務(wù)效能評(píng)估報(bào)告。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下有益技術(shù)效果：
19、1.本發(fā)明提供了一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，該rov平臺(tái)包括rov本體和設(shè)置于其后側(cè)的投放回收裝置，便于靈活地投放和回收多個(gè)喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人，尤其適用于巖溶管道這種狹窄空間探測等復(fù)雜任務(wù)場景，有利于提升作業(yè)效率和任務(wù)成功率。
20、2.本發(fā)明中rov本體設(shè)置有機(jī)械臂，喀斯特地貌探測機(jī)器人發(fā)生故障后，可以用機(jī)械臂回收故障機(jī)器人；解決了機(jī)器人故障后回收再利用的問題，可以節(jié)約成本。
21、3.本發(fā)明通過應(yīng)用電磁鎖式子母扣快速連接技術(shù)，rov能夠與投放回收裝置實(shí)現(xiàn)即插即用式對(duì)接，簡化設(shè)備維護(hù)流程，提升系統(tǒng)部署靈活性。
22、4.本發(fā)明有助于實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)同作業(yè)：通過搭載多個(gè)喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人，rov能夠在錨定狀態(tài)下同步執(zhí)行多線任務(wù)，顯著擴(kuò)大作業(yè)范圍，提升任務(wù)效率。
23、5.本發(fā)明有助于提升經(jīng)濟(jì)效益：單次任務(wù)可完成多類型作業(yè)(如測繪+采樣+檢測)，綜合成本降低。同時(shí)，喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人替代rov執(zhí)行高風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)作，減少核心部件損耗，降低年均維護(hù)成本。
24、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
25、下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
1.一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，該rov平臺(tái)包括：rov本體和對(duì)稱設(shè)置于rov本體后側(cè)的投放回收裝置，其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，所述rov本體包括：推進(jìn)器、密封艙、機(jī)械臂、照明燈、攝像頭和浮體，其中機(jī)械臂的手臂中設(shè)置有電磁鎖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，所述rov本體與所述投放回收裝置通過電磁鎖式子母扣連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，所述投放回收裝置的電動(dòng)系統(tǒng)包括：繩索、滑索、電機(jī)支架和電機(jī)，其中：繩索與艙門連接，通過電機(jī)帶動(dòng)滑索釋放與收回繩索控制艙門開啟與關(guān)閉；電機(jī)支架用于固定電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，所述投放回收裝置還包括懸掛式電磁鎖扣；通過所述懸掛式電磁鎖扣固定或釋放喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，投放回收裝置的外殼和艙門上設(shè)置有多個(gè)柵格。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，投放回收裝置內(nèi)部搭載的喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人為小型水下探測機(jī)器人，最大通過直徑小于15cm，并配置有多種導(dǎo)航、通信、環(huán)境檢測的設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，其特征在于，rov平臺(tái)通過環(huán)境感知系統(tǒng)進(jìn)行全局態(tài)勢(shì)分析，將探測任務(wù)動(dòng)態(tài)分配給喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人執(zhí)行，同時(shí)保留人工介入通道，形成自主規(guī)劃+人工修正的混合控制模式。
9.一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種投放回收喀斯特地貌溶洞探測機(jī)器人的rov平臺(tái)，該方法包括：