本发明涉及水下作业工具技术领域，具体地，涉及一种适用于水下作业工具的移动导轨、水下机器人及作业方法。

背景技术：

水下作业工具有很多种，最为广泛应用的是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。水下机器人可用于安全搜救、管道检查、船舶河道海洋石油的探测等等，无论是科研教学还是水下娱乐或是能源产业均能用到水下机器人。

现有技术中用于安全搜救时需要利用能够实现二维平面内运动的导轨装置，能够用于沉船表面的开孔、切割等作业模式，但是均必须在水面上组装完成之后才能进行到水下作业；用于海底管道检测的，无法解决搬运作业工具的问题，且无法进行水下供电通信。

经过检索，专利文献cn111038669b公开了一种海底管道检测型水下机器人，用于对水下石油管道进行精确检测。所述水下机器人(rov)包括rov本体、固定管道夹具装置以及链条式管道可横向检测装置；所述rov本体作为载体为夹具装置和检测装置提供动力；所述夹具装置通过直线导轨滑块机构转化左支架与右支架的转动，从而带动支架上卡爪的转动，最终使该夹具装置转化为对管道的夹紧力，防止rov本体的晃动和摆动，保证夹具工作的可靠性。也保证链条式管道可横向检测装置提供稳定的检测环境。检测装置中柔性机械手搭载检测设备对管道进行检测，在沿着管道轴向检测的基础上可以进行横向旋转式检测。同时，本种水下机器人采用柔性机械手结构可以自动贴附管道壁，适用于大多数直径的管道。显然，前述技术方案也仍未能解决上述无法解决的技术问题。

因此，亟需研发一种能够在水下对接并且进行水下供电通信，且保证水下作业工具能够在水下平稳作业的导轨器具。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于水下作业工具的移动导轨、水下机器人及作业方法。

根据本发明提供的一种适用于水下作业工具的移动导轨，包括：y轴模块、x轴模块、电气湿插拔插座和磁铁启闭装置，

其中，y轴模块与x轴模块垂直设置；电气湿插拔插座设置在y轴模块上；

当x轴模块和y轴模块组合使用时，适用于水下作业工具的水下移动导轨能够实现平面内的二维运动；

当x轴模块独立使用时，能够搭载其他水下作业工具实现直线运动；

磁铁启闭装置设置在x轴模块上。

优选地，x轴模块配置有多个磁性件组成的吸附装置。

优选地，磁铁启闭装置通过旋转手柄柱塞泵通过液力传动统一控制。

优选地，磁铁启闭装置包括换向齿轮组件、丝杠螺母组件、主动液压缸、被动液压缸和吸附磁性件，换向齿轮组件设置在丝杠螺母组件上方；主动液压缸与被动液压缸相连接。

优选地，磁铁启闭装置还包括t型把手，t型把手与换向齿轮组件相连接。

根据本发明提供的一种水下机器人，利用上述的适用于水下作业工作的移动导轨进行水下作业。

优选地，包括机械手和液压锁头，机械手进行液压驱动操作，液压锁头机械对接适用于水下作业工具的移动导轨。

优选地，还包括电气湿插拔插头，水下机器人将电气湿插拔插头插入y轴模块上的电气湿插拔插座内，给适用于水下作业工作的水下移动导轨进行供电通信。

根据本发明提供的一种水下作业方法，采用水下机器人和适用于水下作业工具的移动导轨配合进行水下作业。

优选地，包括如下步骤：

步骤1：将y轴模块和x轴模块分别安装在布放舱内，由水面支持母船吊放入水；

步骤2：水下机器人通过液压锁头搬运x轴模块至目标船体表面，机械手旋转t型把手开启磁铁启闭装置；

步骤3：水下机器人向目标船体表面靠近，直至x轴模块吸附在目标船体上；

步骤4：水下机器人脱离x轴模块，通过液压锁头搬运y轴模块至x轴模块处，水下机器人向目标船体表面靠近，使x轴模块与y轴模块对接上；

步骤5：机械手将电气湿插拔插头插入电气湿插拔插座内，给电磁铁上电，直至y轴模块吸附在x轴模块上；

步骤6：水下机器人脱离y轴模块，适用于水下作业工具的移动导轨进行工作。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过x轴与y轴组合使用时可实现平面内的二维运动；x轴模块可独立使用，搭载其他工作模块实现工作模块的直线移动。

2、本发明通过水下机器人上的液压锁头机械对接移动导轨系统，解决了水下搬运作业工具困难的问题。

3、本发明采用电气湿插拔插头和插座对移动导轨系统供电，同时建立通信通道的方式，解决了移动导轨的水下供电通信问题。

4、本发明通过采用水下对接、搭载的方式，解决了水下作业工具必须在水面组装好后，再下水作业的问题。

5、本发明通过x轴模块上采用多个磁铁组成的吸附装置，由一个旋转手柄统一控制，实现水下机器人中的机械手一处旋转操作，同时控制多点磁铁吸附的功能，解决了水下固定的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明应用于水下机器人上的结构示意图；

图3为本发明中的磁铁启闭装置结构示意图；

图4为本发明里x轴模块吸附在船体表面的示意图；

图5为本发明里x轴模块与y轴模块对接的示意图；

图6为本发明里y轴模块脱离x轴模块的示意图；

图7为本发明里x轴模块脱离船体表面的示意图。

图中：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1、图3所示，本发明提供了一种适用于水下作业工具的移动导轨，包括：y轴模块3、x轴模块5、电气湿插拔插座6和磁铁启闭装置9，当x轴模块5和y轴模块3组合使用时，适用于水下作业工具的水下移动导轨能够实现平面内的二维运动；当x轴模块5独立使用时，能够搭载其他水下作业工具实现直线运动。

其中，y轴模块3与x轴模块5垂直设置；电气湿插拔插座6设置在y轴模块3上；磁铁启闭装置9设置在x轴模块5上。磁铁启闭装置9包括换向齿轮组件902、丝杠螺母组件903、主动液压缸904、被动液压缸905和吸附磁性件906，换向齿轮组件902设置在丝杠螺母组件903上方；主动液压缸904与被动液压缸905相连接。磁铁启闭装置9还包括t型把手901，t型把手901与换向齿轮组件904相连接。

x轴模块5上配置有多个磁铁组成的吸附装置，多个磁铁的启闭由一个旋转手柄柱塞泵通过液力传动统一控制。

如图2所示，本发明还提供了一种水下机器人，包括水下机器人本体1、机械手2、电气湿插拔插头7和液压锁头8，其中，通过液压锁头8机械对接适用于水下作业工具的移动导轨，通过电气湿插拔插头7对移动导轨供电，同时建立通信通道。

如图4-图7所示，本发明同时还提供了一种水下作业方法，包括如下步骤：

步骤1：将y轴模块3和x轴模块5分别安装在布放舱内，由水面支持母船吊放入水；

步骤2：水下机器人通过液压锁头8搬运x轴模块5至目标船体表面，机械手2旋转t型把手901开启磁铁启闭装置9；

步骤3：水下机器人向目标船体表面4靠近，直至x轴模块5吸附在目标船体上；

步骤4：水下机器人脱离x轴模块5，通过液压锁头8搬运y轴模块3至x轴模块5处，水下机器人向目标船体表面4靠近，使x轴模块5与y轴模块3对接上；

步骤5：机械手2将电气湿插拔插头7插入电气湿插拔插座6内，给电磁铁上电，直至y轴模块3吸附在x轴模块5上；

步骤6：水下机器人脱离y轴模块3，适用于水下作业工具的移动导轨进行工作。

本发明中的液压锁头8是一种典型的液压操作工具，与对接插头配合使用，具有故障自动释放和过载限制的特性；机械手2是水下机器人作业的工具，一般为液压驱动，电气控制；电气湿插拔连接器插座与插头是一种用于水下电气信号及电能连接传输的结构，可在水下直接进行插拔操作。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。