一种水下网衣爬行清洗装置及其清洗水下网衣的方法

技术特征：
1.一种水下网衣爬行清洗装置，包括壳体、吸水机构、清扫机构和图像监测系统，其特征在于：还包括爬行臂、夹爪、水射流机构和紧急上浮机构；所述的壳体上部设置有顶盖，且壳体与顶盖之间设置有防水结构；沿壳体周向均布有四个爬行臂；每个爬行臂的末端均固定有一个夹爪；所述的水射流机构、清扫机构和紧急上浮机构均装配在壳体内部，且水射流机构的空化水射流喷头穿出壳体底面，清扫机构的刷盘和毛刷穿出壳体底面开设的槽口，紧急上浮机构的气体入口置于顶盖外；所述的夹爪包括接触手、夹紧手一、夹紧手二、弹簧、外壳、接近开关、电磁铁、磁轴、连杆、固定架和固定条；所述的外壳与爬行臂末端固定连接；所述的固定条与外壳固定连接；所述的固定条上开设有通孔，通孔与磁轴构成滑动副；所述固定架固定在磁轴的上端，位于外壳内部并与固定条平行设置；所述固定架的两端与两个连杆的一端分别铰接；每个连杆的另一端均铰接有一个滑块；一个滑块与夹紧手一固定连接，另一个滑块与夹紧手二固定连接；所述的固定条上开设有滑槽；两个滑块均与滑槽构成滑动副；所述接触手固定在磁轴的下端，且接触手与固定条之间设置有弹簧；所述的接近开关通过安装板固定在外壳内部，并设置在磁轴一侧上方位置；所述的电磁铁通过支撑座固定在外壳内部；所述的电磁铁与磁轴同轴设置。2.根据权利要求1所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：所述的防水结构包括密封框架、密封橡胶和密封板；所述的密封框架置于壳体与顶盖之间，且密封框架两侧均固定有密封橡胶；所述的密封框架与顶盖之间的密封橡胶上还固定有密封板。3.根据权利要求1所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：所述的爬行臂包括舵机一、臂一、舵机二、臂二、舵机三和臂三；所述舵机一的机身与壳体固定连接；所述臂一的一端与舵机一的输出轴固定连接；所述臂一的另一端与舵机二的机身固定连接；所述舵机二的输出轴与臂二的一端通过金属支架固定连接；所述臂二的另一端与舵机三的机身固定连接；所述舵机三的输出轴与臂三的一端固定连接；所述臂三的另一端为爬行臂末端，与夹爪的外壳固定连接。4.根据权利要求3所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：所述的舵机一上设置有防水外壳一，舵机二上设置有防水外壳二，舵机三上设置有防水外壳三。5.根据权利要求1所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：所述的水射流机构包括空化水射流喷头、喷头安装架、喷头转接口和供水管；两个喷头安装架间距固定在壳体内，每个喷头安装架上间距固定有多个空化水射流喷头；所述的空化水射流喷头的喷射方向远离顶盖方向设置；各空化水射流喷头均经一个喷头转接口与供水管的输出端连接；所述供水管的输入端与水泵的输出端连接。6.根据权利要求1所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：还包括吸水机构；所述的吸水机构包括吸水管道、吸水口和过滤网；所述的吸水管道固定在壳体内，输出端与水泵的输入端连接；水泵的输出端处设置有单向阀一；所述的吸水管道设有若干个吸水口；所述的吸水口穿出壳体侧部，且吸水口朝向远离顶盖方向设置；所述的吸水口处固定有过滤网。7.根据权利要求1所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：所述的清扫机构包括毛刷、刷盘和电机；所述的电机通过电机安装架固定在壳体内部底面上；所述刷盘通过联轴器与电机的输出轴固定连接；所述毛刷固定在刷盘的底面上。
8.根据权利要求1所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：所述的紧急上浮机构包括单向阀二、储气箱、通气接口和通气管道；两个储气箱均与壳体的内壁面固定连接，且两个储气箱对称设置；每个储气箱的上表面均开设有进气孔；每个进气孔处均固定连接有通气接口；两个通气接口通过通气管道连接；每个储气箱的下表面均开设有排水口；每个排水口处均固定有单向阀二；所述通气管道的气体入口与网箱平台上的气罐通过单向阀三和输气管连接。9.根据权利要求1所述的一种水下网衣爬行清洗装置，其特征在于：所述的图像监测系统包括摄像头、防水外壳和防水玻璃罩；所述摄像头固定在壳体的前端，且摄像头外罩有防水外壳，防水外壳与壳体固定；所述防水外壳上开设的矩形开口处固定有防水玻璃罩，防水玻璃罩位于摄像头正前方。10.根据权利要求1至9中任一项所述的一种水下网衣爬行清洗装置清洗水下网衣的方法，其特征在于：具体如下：母船行驶至待清洗网箱上方水域，操作员将水下网衣爬行清洗装置自然下沉至水下；当图像监测系统监测到水下网衣爬行清洗装置即将与网衣接触时，控制器通过调整四个爬行臂的姿态，使四个爬行臂上的夹爪均对准网衣；当夹爪与网衣即将发生接触时，夹爪中的接触手先与网衣接触，并推动网衣在水中运动，此时接触手处于被压迫状态，弹簧被压缩，磁轴沿轴向运动并靠近电磁铁，磁轴向上运动的同时拉动两个连杆沿铰接点摆动，带动两个滑块相向滑动，从而使夹紧手一和夹紧手二相向运动并夹紧网衣；当磁轴向上运动至被接近开关检测到时，接近开关将信号传输至控制器，控制器使电磁铁通电，使磁轴被电磁铁牢牢吸附，此时夹紧手一和夹紧手二最大程度的夹紧网衣；当夹爪无需夹紧网衣时，控制器控制电磁铁断电，在弹簧的作用下，带动磁轴复位，使夹紧手一和夹紧手二复位并松开网衣；在无需对网衣进行清洗时，四个爬行臂上的夹爪均抓紧网衣，水下网衣爬行清洗装置处于待命状态；当需要对网衣进行清洗时，图像监测系统中的摄像头对网衣进行检测，并将检测信号传输至控制器，控制器判断网衣需要被清洗的位置，通过四个爬行臂及四个夹爪反复夹紧、松开的过程实现水下网衣爬行清洗装置在网衣上的运动；当水下网衣爬行清洗装置运动至指定位置后，四个夹爪均夹紧网衣；此时，控制器启动水泵，使吸水机构吸水，并由水射流机构喷出，实现对网衣上污染物的初步清理；同时控制器启动清扫机构，对网衣作进一步清洗，再通过改变四个爬行臂的姿态调整清扫机构的位置实现对网衣当前位置的清洗；其中，水射流机构中空化水射流喷头喷出的空化水射流在网衣附近产生局部爆破力对网衣进行清理，且吸水机构吸水时产生的吸力与水射流机构喷水时产生的推力相互抵消。

技术总结
本发明公开了一种水下网衣爬行清洗装置及其清洗水下网衣的方法；其中，水下网衣爬行清洗装置包括爬行臂、夹爪、水射流机构、清扫机构、图像监测系统和紧急上浮机构；本发明通过爬行臂和夹爪实现水下网衣爬行清洗装置在水下网衣上的爬行运动；通过水射流机构射出空化水射流气泡，利用气泡在网衣附近产生的局部爆破力对网衣进行初步冲洗；通过清扫机构的毛刷对网衣进行更加精细的清洗；本发明具有结构简单、可靠，水下噪声小的优点；本发明耗电量小，且只需通过网箱平台为本发明少量供电，便可使本发明能长期驻留水下，仅需一次投放后便可长期驻留水下并完成网衣清洗作业，大大提高了水下网衣清洗的效率。下网衣清洗的效率。下网衣清洗的效率。


技术研发人员：陈庆辉 贺磊盈 宋瑞银
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2022/8/16