[实用新型]一种深海可视采样器的分离式执行机构

说明书

本实用新型提出的一种深海可视采样器的分离式执行机构，属于深海热液区调查探测和采样设备技术领域，包括外围非承力框架，以及位于该框架内的承力结构、抓斗和抓斗液压缸；抓斗顶部通过所述承力结构与所述外围非承力框架的上部固定，该抓斗的两个斗状颚板分别由一个所述抓斗液压缸驱动，该抓斗液压缸的活塞杆顶端与所述承力结构的底端中部转动连接；承力结构的顶部通过沿垂直于所述抓斗液压缸轴向布设的两个分离式吊点连接机构与该执行机构的控制系统进行可分离连接，该承力结构内部安装有摄像机和照明灯。本实用新型使得深海可视采样器在执行作业任务时能够根据目标对象灵活地改变作业工具，拓展功能，作业效率高。

技术领域

本实用新型属于深海热液区调查探测和采样设备技术领域，特别涉及一种深海可视采样器(DCVS)的分离式执行机构。

背景技术

近年来，深海热液区勘查是国际上大洋调查的一个热点领域，且高度依赖勘查装备的性能。目前深海热液区调查采用的主要探测与采样装备包括：潜水器、深海拖曳系统(简称为“深拖系统”)、电视抓斗等。其中，潜水器是一种可在水下移动、具有视觉和感知系统、通过遥控或自主操作方式使用机械手等工具代替或辅助人去完成某些水下作业的装置。潜水器的种类很多，其中载人潜水器、无人遥控潜水器(Remotely Operated Vehicle,ROV)、自治式无人潜水器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)是三类最重要的潜水器。深海拖曳系统在海洋学研究、海底资源开发、海洋打捞救助以及水下目标探测等方面具有广泛的应用。深海拖曳系统安装在拖船上，由拖体、拖缆和收放拖曳装置组成。有些深海拖曳系统采用一级拖曳装置，并在缆绳上使用导流装置以减少缆绳受海流的影响；有些深海拖曳系统则采用二级拖曳装置，使用“拖船-重缆-一级拖体-轻缆-二级拖体”的组合方式来进一步提升深拖系统的稳定性与安全性；拖缆将动力送至拖体内部的水下设备，并将需要的信息通过拖缆传回到水面拖船上。

在常规的深海作业中ROV和AUV这两种潜水器的使用较为普遍，而ROV和AUV 在深海热液区勘查作业任务中均存在各自的优势和局限性。ROV通过与水面相连的电缆向 ROV提供能源，作业时间不受能源的限制，操作者在船上通过人机交互方式控制和操作 ROV实现复杂环境的水下作业，ROV主体及脐带缆均采用了浮体材料，使得其在水中处于悬浮状态，进而能在水中自由移动。然而ROV也存在着一定的局限性：ROV操作复杂，需要由经过专门培训的人员进行操作、维护，通常一个完整的ROV操作维护团队至少需要4～8人；ROV的下潜和回收均需要专门的设备配合，时间周期长，效率低；ROV的设计采用了浮体材料以达到在海底自由行动的目的，ROV不能随意更换或加载其他模块，否则会出现浮力与重力不匹配的情况，ROV不具备大重量运载能力，对采集样本的体积、重量有一定限制；ROV的工作环境极为复杂多变，容易被深海一些探测不到的障碍物所阻挡、碰撞甚至卡住，进而发生损坏、遗失，造成重大损失。AUV虽然不受脐带缆的限制，机动灵活，但是持续工作时间受携带电池的限制，作业能力相对薄弱。热液拖曳系统是目前大洋调查中应用最为广泛的设备，与ROV等设备相比，具有价格低廉、操作简便的优点，但功能单一且不具备小范围精细化智能搜索能力。电视抓斗的突出特点是既可直接进行海底观察和记录，同时又可在船载控制中心遥控下针对目标准确地进行取样，且单次取样容量大(有时可达1吨以上)。