способ выполнения подводных подъемно-транспортных операций

Формула изобретения

1. Способ выполнения подводных подъемно-транспортных операций с использованием манипулятора, которым управляет человек-оператор, отличающийся тем, что манипулятор устанавливают неподвижно относительно объектов подъемно-транспортных операций, записывают в блок памяти объемное изображение, содержащее панораму предназначенных для подъема объектов и установленного манипулятора, а затем объемное изображение, записанное в блок памяти и предъявляемое человеку-оператору, используют для управления манипулятором, при этом в данном изображении программными методами по сигналам датчика положения схвата манипулятора корректируют положения манипулятора и предназначенных для подъема объектов по мере их перемещения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что человеку-оператору предъявляют наряду с записанным в блок памяти объемным изображением, содержащим панораму предназначенных для подъема объектов и установленного манипулятора, изображение текущей подводной обстановки, панорамируемой с той же точки, которая использовалась для записи объемного изображения.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что записанное в блок памяти объемное изображение, содержащее панораму предназначенных для подъема объектов и установленного манипулятора, периодически обновляют, записывая в блок памяти указанную панораму после выполнения установленного цикла подъема объектов.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое решение относится к подводной технике, связанной с проведением под водой работ по подъему и транспортировке различных объектов, осуществляемых с применением телеуправляемых манипуляционных комплексов.

Известен способ выполнения подводных подъемно-транспортных операций по заявке РФ 95103176, согласно которому на дно моря опускают специальное устройство, которое устанавливают над находящимся на дне объектом, захватывают его, а затем осуществляют подъем и транспортировку. После захватывания объекта сначала выводят его из соприкосновения с грунтом при помощи механизмов, входящих в состав устройства, затем осуществляют уравновешивание сил и моментов, действующих на устройство в переходный период изменения положения объекта, а подъем и транспортировку начинают после завершения всех переходных процессов уравновешивания указанных сил и моментов.

Недостатком данного способа является сложность его реализации и увеличивающаяся продолжительность операции особенно при подъеме большого количества объектов достаточно малых габаритов.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сути является способ, описанный в брошюре "Новые технические средства для изучения и освоения мирового океана". -Л. : Судостроение, 1967, с.99-102, использующий манипулятор, которым управляет человек-оператор, при этом перемещение движением cхвата манипулятора осуществляют, наблюдая непосредственно на экране дисплея картину взаимного расположения схвата и объекта операции.

Однако при проведении подводно-технических работ с помощью телеуправляемых манипуляторов практически сразу после начала работы становится невозможным наблюдение человеком-оператором за зоной манипулирования телевизионными средствами вследствие резкого ухудшения видимости из-за замутнения воды.

Задачей предлагаемого способа является проведение подводных подъемно-транспортных операций в условиях отсутствия видимости в рабочей зоне манипулятора за счет предварительного создания описания обстановки в зоне предстоящей работы и использования этого описания для управления перемещением схвата манипулятора при отсутствии непосредственного визуального наблюдения.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе выполнения подводных подъемно-транспортных операций с использованием манипулятора, которым управляет человек-оператор, манипулятор устанавливают неподвижно относительно объектов подъемно-транспортных операций, записывают в блок памяти объемное изображение, содержащее панораму предназначенных для подъема объектов и установленного манипулятора, а затем объемное изображение, записанное в блок памяти и предъявляемое человеку-оператору используют для управления манипулятором, при этом в данном изображении программными методами по сигналам датчика положения схвата манипулятора корректируют положения манипулятора и предназначенных для подъема объектов по мере их перемещения.

Сущность предлагаемого способа поясняется с помощью чертежа, на котором приведена функциональная схема выполнения подводных подъемно-транспортных операций.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

Вблизи находящихся под водой объектов 22 подъемно-транспортных операций на жестком фундаменте устанавливают манипулятор 32 так, чтобы объекты 22 находились в рабочей зоне схвата 33 манипулятора 32. В этой же зоне находится поддон 42, на который с помощью схвата 33 грузят объекты 22, а затем поднимают их на обеспечивающее судно. Манипулятор 32 может быть установлен, в частности, на корпусе затонувшего грузового судна, подлежащего разгрузке. Панораму взаимного расположения объектов 22 и манипулятора 32 посредством стереотелевизионной камеры 52, установленной в жестко определенной точке пространства вблизи рабочей зоны манипулятора, передают на дисплей 62, находящийся на обеспечивающем судне. Одновременно объемное изображение этой панорамы записывают в блок 72 памяти, которое с помощью дисплея 63 предъявляется человеку-оператору 82. При съемке панорамы взаимного расположения объектов 22 и манипулятора 32 для получения более четкого изображения может быть использован осветитель 92.

Человек-оператор 82 через пульт 83 управления подает команды в блок 34 управления манипулятором 32. При этом начинает двигаться схват 33, координаты которого с датчика 35 положения схвата передаются в блок 72 памяти, корректируя положение схвата 33 в изображении ранее записанной панорамы взаимного расположения объектов 22 и манипулятора 32. По мере подъема объектов 22 программным методом также корректируют указанную панораму взаимного расположения объектов 22 и манипулятора 32. До начала подъемно-транспортных операций панорама взаимного расположения объектов 22 и манипулятора 32 может быть зафиксирована с другого ракурса (по сравнению с передающей стереотелевизионной камерой 52) с помощью передающей стереотелевизионной камеры 53 с осветителем 93, жестко установленной в другой определенной точке панорамируемого пространства. Изображение панорамы в этом ракурсе также записывается в блок 72 памяти.

В процессе проведения подъемно-транспортных операций человек-оператор 82 через пульт 83 управления может выводить на дисплей 63 одно или другое изображение панорамы в зависимости от того, какое из них для него в данный момент более информативно.

Вспомогательную информацию о текущей подводной обстановке человек-оператор 82 получает с дисплея 62, на который передается сигнал стереотелевизионной камерой 52 с той же точки, которая использовалась для записи изображения в блок 72 памяти.

При многослойном расположении объектов 22 их подъем производится циклами, для чего после осаждения мутной взвеси и установления достаточной прозрачности воды выполняют запись новой панорамы взаимного расположения объектов 22 и манипулятора 32, а затем действуют так, как описано выше.

Заявляемый способ прошел апробацию на модели и показал работоспособность в условиях отсутствия видимости в рабочей зоне манипулятора.