本發(fā)明涉及起吊設(shè)備，特別是一種攔污柵清理用水下機器人起吊設(shè)備及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、攔污柵是由若干根相距一定間距的柵條、橫梁和外框構(gòu)成的格柵，能夠攔截漂浮物，具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，在水電站前設(shè)置攔污柵可以防止水流中的污物進入機組，保證機組正常運轉(zhuǎn)。在使用過程中，攔污柵上會積攢大量的污物，需要定時通過水下清理機器人進行清理。通常通過起吊設(shè)備帶動清理機器人移動，使清理機器人到達(dá)指定位置進行清理，清理完成后再次使用起吊設(shè)備起吊并收回清理機器人。

2、現(xiàn)有的起吊設(shè)備支撐較少，吊鉤在起吊過程中容易晃動，甚至造成機器人的損壞，所以起吊設(shè)備上常設(shè)有穩(wěn)定機構(gòu)，如申請?zhí)枮閏n202021534133.4的實用新型專利公開了一種起吊設(shè)備用穩(wěn)定機構(gòu)，包括豎吊臂、吊鉤和穩(wěn)定桿，所述穩(wěn)定桿靠近吊鉤的一端固定連接有連接塊，所述連接塊靠近吊鉤的一端對稱活動連接有一對壓臂，所述豎吊臂的前表面在豎直方向固定連接有若干個固定穿環(huán)，且所述固定穿環(huán)與穩(wěn)定桿的外表面活動套接。本實用新型通過將穩(wěn)定桿的一端穿在固定穿環(huán)內(nèi)，穩(wěn)定桿的另一端通過兩個壓臂擠壓在吊鉤的兩側(cè)，隨著貨物的水平吊運移動可以通過穩(wěn)定桿限制貨物的搖擺晃動，提高貨物的吊運穩(wěn)定性，以保證貨物的安全吊運，其中，通過在豎吊臂的不同高度位置連接固定穿環(huán)，可以根據(jù)貨物的吊運高度將穩(wěn)定桿安置在不同的高度位置。

3、除了起吊支撐，現(xiàn)有的清理機器人起吊設(shè)備還存在另一個問題：起吊設(shè)備主要通過吊鉤與機器人上的掛鉤進行對接，從而對機器人進行起吊。在將機器人放置到水中前，通過操作人員手動將吊鉤與機器人上的掛鉤進行對接即可。但是，在起吊回收水中的機器人前，需要操作人員微調(diào)起吊設(shè)備，使吊鉤移動至機器人所在處進行與機器人掛鉤的對接，此時的對接需要依靠操作人員的準(zhǔn)確微操，如果操作人員熟練度不夠，往往還需要人工下水將吊鉤與機器人上的掛鉤對接起來。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是吊鉤在起吊過程中容易晃動造成設(shè)備的損傷和吊鉤與掛鉤的對接較為困難。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種攔污柵清理用水下機器人起吊設(shè)備，包括固定架、固定連接在固定架上的支撐臂和通過鋼絲繩吊裝在支撐臂活動端下方的對接機構(gòu)，支撐臂上滑動安裝有供鋼絲繩穿過的穩(wěn)定機構(gòu)，對接機構(gòu)底部設(shè)置有吊鉤，對接機構(gòu)邊緣設(shè)置有夾持單元，對接機構(gòu)中部設(shè)置有調(diào)節(jié)吊鉤的高度和傾斜角度的調(diào)節(jié)單元，固定架上安裝有纏繞鋼絲繩的絞盤。

3、優(yōu)選的，所述對接機構(gòu)包括矩形的支撐架一，所述夾持單元包括豎直轉(zhuǎn)動設(shè)置于支撐架一中心的聯(lián)動環(huán)和頂端水平滑動設(shè)置于支撐架一邊緣的門形的夾持爪，夾持爪中部與支撐架一之間連接有拉伸彈簧，夾持爪頂端水平轉(zhuǎn)動設(shè)置于其頂部的水平滑動槽內(nèi)，聯(lián)動環(huán)外側(cè)壁上設(shè)置有在轉(zhuǎn)動過程中推動夾持爪的頂端向外側(cè)滑動的弧形推塊。

4、優(yōu)選的，所述水平滑動槽設(shè)置于所述支撐架一上，所述夾持爪包括頂部的滑動軸和垂直連接在滑動軸兩端的限位桿，所述拉伸彈簧的底端轉(zhuǎn)動連接在限位桿的中部，限位桿的端部轉(zhuǎn)動連接在滑動軸的端部，滑動軸朝向所述聯(lián)動環(huán)的側(cè)壁上設(shè)置有弧形的凸起結(jié)構(gòu)。

5、優(yōu)選的，所述支撐架一的中部同軸開設(shè)有圓形的安裝孔，所述聯(lián)動環(huán)的中部轉(zhuǎn)動連接在安裝孔內(nèi)，所述聯(lián)動環(huán)為兩端粗中間細(xì)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，且所述聯(lián)動環(huán)的兩端分別貼合在所述支撐架一的上側(cè)壁和下側(cè)壁上，所述聯(lián)動環(huán)頂端的外側(cè)壁上固定設(shè)置有弧形齒條，弧形齒條與所述聯(lián)動環(huán)同軸，所述支撐架一的頂部固定安裝有電機二，電機二的輸出端上連接有與弧形齒條嚙合的齒輪一。

6、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)單元包括固定連接在所述支撐架一頂部的支撐架二，支撐架二的頂部四角設(shè)置有供所述鋼絲繩穿過的動滑輪，支撐架二中部豎直滑動設(shè)置有齒條桿，所述吊鉤設(shè)置于齒條桿的底端，齒條桿的兩側(cè)均設(shè)置有齒輪二且齒輪二均與齒條桿嚙合，齒輪二轉(zhuǎn)動設(shè)置，支撐架二上安裝有齒條桿兩側(cè)的齒輪二的同步反向驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

7、優(yōu)選的，所述同步反向驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括水平轉(zhuǎn)動布置于所述支撐架二頂部的蝸桿和驅(qū)動蝸桿轉(zhuǎn)動的電機三，所述齒輪二均同軸固定連接有蝸輪，蝸輪與蝸桿嚙合，蝸桿兩端的螺旋方向相反。

8、優(yōu)選的，所述吊鉤的頂端轉(zhuǎn)動連接在所述齒條桿的底端，所述吊鉤的中部和所述齒條桿的底部之間鉸接設(shè)置有電缸。

9、優(yōu)選的，所述穩(wěn)定機構(gòu)套裝在所述支撐臂上，所述支撐臂上固定連接有帶動所述穩(wěn)定機構(gòu)移動的氣缸一和氣缸二。

10、優(yōu)選的，所述穩(wěn)定機構(gòu)包括滑動連接在所述支撐臂上的滑動架，滑動架底部兩側(cè)均平行設(shè)置有雙向絲杠，雙向絲杠的兩端設(shè)置有方向相反的螺紋，且雙向絲杠的兩端均螺紋連接有滑動桿一，滑動桿一上安裝有供所述鋼絲繩穿過的滑輪，滑輪與所述支撐架二頂部的動滑輪一一對應(yīng)布置，滑動桿一水平設(shè)置并垂直于雙向絲杠。

11、優(yōu)選的，所述滑動桿一上滑動套裝有滑動塊，所述氣缸二的輸出端鉸接有連接桿，連接桿分布于所述氣缸二的兩側(cè)，所述滑動架的兩側(cè)均水平固定設(shè)置有滑槽，滑槽內(nèi)滑動設(shè)置有滑動桿二，滑動桿二平行于所述支撐臂設(shè)置，滑動塊的頂部滑動連接在滑動桿二上，連接桿的活動端鉸接在滑動桿二的中部。

12、一種攔污柵清理用水下機器人起吊設(shè)備的使用方法，包括如下步驟：

13、步驟一、根據(jù)水下機器人的位置，通過控制穩(wěn)定機構(gòu)在支撐臂上移動，使得穩(wěn)定機構(gòu)移動至水下機器人的正上方，同時，穩(wěn)定機構(gòu)帶動對接機構(gòu)移動，使得對接機構(gòu)移動至水下機器人的正上方，在穩(wěn)定機構(gòu)移動過程中，控制絞盤轉(zhuǎn)動，控制鋼絲繩的長度，使得對接機構(gòu)與穩(wěn)定機構(gòu)之間間距穩(wěn)定；

14、步驟二、控制絞盤進行鋼絲繩的放卷，在鋼絲繩放卷的過程中通過穩(wěn)定機構(gòu)控制其底部連接的四段鋼絲繩的傾斜角度，維持對接機構(gòu)平穩(wěn)的豎直下降，直至對接機構(gòu)移動至水下機器人頂部；

15、步驟三、對接機構(gòu)控制其邊緣的限位桿轉(zhuǎn)動，通過八個限位桿對水下機器人進行全面的夾持，實現(xiàn)對接機構(gòu)與水下機器人的穩(wěn)定連接；

16、步驟四、控制齒條桿帶動吊鉤向下移動，并在下降過程中調(diào)整吊鉤的角度，使吊鉤的活動端位于水下機器人頂部掛鉤的一側(cè)，之后控制吊鉤轉(zhuǎn)動，使吊鉤鉤住水下機器人的掛鉤；

17、步驟五、控制絞盤收卷，收卷過程中通過鋼絲繩將對接機構(gòu)和水下機器人同步提升，在提升過程中，調(diào)整穩(wěn)定機構(gòu)和對接機構(gòu)之間連接的四段鋼絲繩的角度，使水下機器人水平提升；

18、步驟六、控制穩(wěn)定機構(gòu)帶動對接機構(gòu)和水下機器人移動，將水下機器人調(diào)運至放置區(qū)域后進行下放。

19、優(yōu)選的，在進行鋼絲繩收卷或放卷時，鋼絲繩長度變化時使得對接機構(gòu)的高度變化，穩(wěn)定機構(gòu)和對接機構(gòu)之間四段鋼絲繩的長度變化后續(xù)發(fā)生，此時控制每一段鋼絲繩的角度，使得各段鋼絲繩在豎直方向上長度相同。

20、本發(fā)明提供一種攔污柵清理用水下機器人起吊設(shè)備及其使用方法，具有如下有益效果。

21、1、穩(wěn)定機構(gòu)通過滑動架、雙向絲杠、滑動桿一及滑輪構(gòu)成多自由度控繩結(jié)構(gòu)：雙向絲杠可調(diào)節(jié)兩側(cè)滑輪間距，滑動桿二配合氣缸二能調(diào)整滑輪沿支撐臂方向的位置，且滑輪與對接機構(gòu)的動滑輪一一對應(yīng)，可實時控制四段鋼絲繩的傾斜角度與長度。起吊時，無論是下放對接機構(gòu)還是提升機器人，均能通過穩(wěn)定機構(gòu)維持鋼絲繩豎直或均勻受力狀態(tài)，避免傳統(tǒng)起吊設(shè)備因支撐少、繩體晃動導(dǎo)致的機器人碰撞損傷，同時穩(wěn)定機構(gòu)可隨支撐臂上的氣缸一移動，適配不同起吊位置需求，進一步保障起吊全程平穩(wěn)。

22、2、設(shè)備采用四段鋼絲繩連接穩(wěn)定機構(gòu)與對接機構(gòu)（支撐架二頂部四角動滑輪），相比傳統(tǒng)單繩或雙繩起吊，多段鋼絲繩可分散受力，且通過穩(wěn)定機構(gòu)對每段鋼絲繩的獨立調(diào)節(jié)，能快速抵消起吊過程中因氣流、水流或設(shè)備微移產(chǎn)生的偏心力，確保對接機構(gòu)與機器人始終水平升降，大幅降低晃動引發(fā)的部件磨損或結(jié)構(gòu)變形風(fēng)險。