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公开(公告)号：CN106475364A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201611189296.1
申请日：2016-12-21
Applicant: 中国海洋石油总公司 , 中海油能源发展股份有限公司 , 中海油能源发展装备技术有限公司 , 浙江大学
IPC: B08B9/023
CPC classification number: B08B9/023
Abstract: 本发明涉及一种环抱式水下钢结构管道外表面海生物清理机器人，该机器人包括机器人行走单元以及设置在机器人行走单元上的移动式清理单元，机器人行走单元包括相互平行设置的上弧形固定板、下弧形固定板以及分别设置在上弧形固定板与下弧形固定板之间的悬磁吸附组件、行走驱动机构及抬升机构，移动式清理单元包括设置在上弧形固定板上的弧形固定支架、设置在弧形固定支架上的弧形齿条以及沿周向移动设置在弧形固定支架上并与弧形齿条相啮合的空化水喷射机构。与现有技术相比，本发明采用空化水射流的方式对水下钢结构管道外表面的海生物进行清理，清理效率高，清理成本低，工作稳定，便于拆装，安全性好，应用范围广。
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公开(公告)号：CN108181896B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201711168679.5
申请日：2017-11-21
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及一种直圆管表面作业机器人及其位姿检测方法，属于机器人技术领域。位姿检测方法包括：获取角速度、加速度及圆管表面图像数据；从圆管表面图像中识别出圆管边缘，以获取作业机器人在导航坐标系中的俯仰角；基于四元数，对角速度数据与加速度数据进行融合，通过扩展卡尔曼滤波对惯导系统进行误差收敛，并对经滤波处理后的四元数进行欧拉角转换，获取作业机器人在运载体坐标系中的位姿角数据；基于获取的数据，利用两坐标系间的相对旋转矩阵等式计算出所述作业机器人在导航坐标系统中位姿角数据。联合惯导与视觉定位构成组合导航，可有效提高其在水下环境及强磁场环境中的定位精度，可广泛应用于直圆钢管表面的清洗、探伤作业。
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公开(公告)号：CN107472479A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201610408757.3
申请日：2016-06-08
Applicant: 中海油能源发展装备技术有限公司 , 浙江大学
IPC: B63B59/10 , B62D57/024
CPC classification number: B63B59/10 , B62D57/024
Abstract: 本发明提供一种水下钢结构表面海生物清理机器人，包括：转向轴承座、转向轴、支撑架、转向驱动机构、第一驱动轮组、第一支架、空化水射流清洗模块、连接轴、轴套、第二支架、第二驱动轮组、第一水下摄像头及第二水下摄像头；本发明采用轮式四驱的方式，运动更加灵活；连接轴可以相对轴套自由转动，使得本发明的水下钢结构表面海生物清理机器人在不平整表面运动时四个磁轮都与钢结构表面接触，保证了相对稳定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比传统机械清理更高的清洗效率，同时比高压水射流更加节能；通过第一水下摄像头和第二水下摄像头能够实时得到机器人前方、后方和清理一侧的图像，控制方式简单直观。
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公开(公告)号：CN107472479B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN201610408757.3
申请日：2016-06-08
Applicant: 中海油能源发展装备技术有限公司 , 浙江大学
IPC: B63B59/10 , B62D57/024
Abstract: 本发明提供一种水下钢结构表面海生物清理机器人，包括：转向轴承座、转向轴、支撑架、转向驱动机构、第一驱动轮组、第一支架、空化水射流清洗模块、连接轴、轴套、第二支架、第二驱动轮组、第一水下摄像头及第二水下摄像头；本发明采用轮式四驱的方式，运动更加灵活；连接轴可以相对轴套自由转动，使得本发明的水下钢结构表面海生物清理机器人在不平整表面运动时四个磁轮都与钢结构表面接触，保证了相对稳定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比传统机械清理更高的清洗效率，同时比高压水射流更加节能；通过第一水下摄像头和第二水下摄像头能够实时得到机器人前方、后方和清理一侧的图像，控制方式简单直观。
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公开(公告)号：CN107507133B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201710821668.6
申请日：2017-09-13
Applicant: 中国海洋石油总公司 , 中海油能源发展股份有限公司 , 中海油能源发展装备技术有限公司 , 浙江大学
Abstract: 本发明涉及一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，所述方法包括：拼接映射矩阵模型库建立步骤，对圆管作业机器人在不同姿态下采集的图像进行投影变换，根据投影变换结果计算并记录每个姿态所对应的拼接映射矩阵，得到拼接映射矩阵模型库；实时图像拼接步骤，识别当前采集的待拼接图像对应的直线角度，选取拼接映射矩阵模型库中对应的拼接映射矩阵，实现图像的实时拼接。与现有技术相比，本发明具有拼接效率高、拼接效果好以及实用性能强等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108181896A
公开(公告)日：2018-06-19
申请号：CN201711168679.5
申请日：2017-11-21
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及一种直圆管表面作业机器人及其位姿检测方法，属于机器人技术领域。位姿检测方法包括：获取角速度、加速度及圆管表面图像数据；从圆管表面图像中识别出圆管边缘，以获取作业机器人在导航坐标系中的俯仰角；基于四元数，对角速度数据与加速度数据进行融合，通过扩展卡尔曼滤波对惯导系统进行误差收敛，并对经滤波处理后的四元数进行欧拉角转换，获取作业机器人在运载体坐标系中的位姿角数据；基于获取的数据，利用两坐标系间的相对旋转矩阵等式计算出所述作业机器人在导航坐标系统中位姿角数据。联合惯导与视觉定位构成组合导航，可有效提高其在水下环境及强磁场环境中的定位精度，可广泛应用于直圆钢管表面的清洗、探伤作业。
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公开(公告)号：CN106475364B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201611189296.1
申请日：2016-12-21
Applicant: 中国海洋石油总公司 , 中海油能源发展股份有限公司 , 中海油能源发展装备技术有限公司 , 浙江大学
IPC: B08B9/023
Abstract: 本发明涉及一种环抱式水下钢结构管道外表面海生物清理机器人，该机器人包括机器人行走单元以及设置在机器人行走单元上的移动式清理单元，机器人行走单元包括相互平行设置的上弧形固定板、下弧形固定板以及分别设置在上弧形固定板与下弧形固定板之间的悬磁吸附组件、行走驱动机构及抬升机构，移动式清理单元包括设置在上弧形固定板上的弧形固定支架、设置在弧形固定支架上的弧形齿条以及沿周向移动设置在弧形固定支架上并与弧形齿条相啮合的空化水喷射机构。与现有技术相比，本发明采用空化水射流的方式对水下钢结构管道外表面的海生物进行清理，清理效率高，清理成本低，工作稳定，便于拆装，安全性好，应用范围广。
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公开(公告)号：CN108082415A
公开(公告)日：2018-05-29
申请号：CN201711168671.9
申请日：2017-11-21
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及一种水下钢结构表面作业机器人，属于机器人技术领域。作业机器人包括行走系统及搭载在该行走系统上的控制系统、成像系统与作业系统；成像系统为包括反射镜与摄像头的反射式全景成像系统：反射镜通过支架支撑在机架背离钢结构表面的一侧上，且反射面的法向指向钢结构表面；摄像头水密地固设在机架上，用于接收反射镜所反射的影像，所接收的影像为钢结构表面环绕作业机器人四周的边侧区域的场景影像，该边侧区域包括作业机器人的当前作业区。通过将成像系统设置成反射式全景成像系统，在有效地减少摄像头数量的同时，可使操作人员实时地观察作业场景工况，其可广泛应用于海洋石油管道等钢结构表面清洗、探伤等领域。
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公开(公告)号：CN107507133A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201710821668.6
申请日：2017-09-13
Applicant: 中国海洋石油总公司 , 中海油能源发展股份有限公司 , 中海油能源发展装备技术有限公司 , 浙江大学
CPC classification number: G06T3/4038 , G06T5/50 , G06T2207/10016 , G06T2207/20221
Abstract: 本发明涉及一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，所述方法包括：拼接映射矩阵模型库建立步骤，对圆管作业机器人在不同姿态下采集的图像进行投影变换，根据投影变换结果计算并记录每个姿态所对应的拼接映射矩阵，得到拼接映射矩阵模型库；实时图像拼接步骤，识别当前采集的待拼接图像对应的直线角度，选取拼接映射矩阵模型库中对应的拼接映射矩阵，实现图像的实时拼接。与现有技术相比，本发明具有拼接效率高、拼接效果好以及实用性能强等优点。
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公开(公告)号：CN108423141B
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201810114444.6
申请日：2018-02-05
Applicant: 浙江大学
IPC: B63C11/52 , B63B59/10 , B62D57/024
Abstract: 本发明涉及一种水下作业机器人的控制方法及控制系统，属于水下作业技术领域。控制方法包括：(1)获取水下作业机器人当前位置处周围作业场所的场景图像，包含已作业区域与待作业区域；(2)基于前述获取的场景图像，识别出待作业区域的边界；(3)基于识别出的边界和基准航向规划出水下作业机器人后续作业的参考作业轨迹线；(4)以减少水下作业机器人相对参考作业轨迹线的偏航角和位置偏差为目标，调整水下作业机器人的行进路径。基于前述控制方法的改进，可有效提高水下作业机器人在作业过程中控制的自动化程度，可广泛应用于直圆钢管、船底表面等上的清洗、探伤、喷漆作业。
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