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申请/专利权人：山东拓普液压气动有限公司;山东大学;中国海洋大学

摘要：本发明涉及水上作业设备领域，特别涉及一种用于水底着陆平台的四点调平系统，它包括：平台：四个支撑腿；连接结构，连接所述滑杆和所述连接杆，能够释放所述滑杆；限位结构，设置于所述滑杆和所述连接杆之间，限制所述滑杆向所述连接杆滑动；四个液压伸缩腿，分别位于两所述支撑腿之间。本发明还提供了一种调平方法。本发明不仅易于操作，还可在调平过程中，通过支撑腿对平台进行支撑，减少液压伸缩腿的压力，便于精确的伸长液压伸缩腿；而且，在平台调平后，通过支撑腿对平台进行支撑，可防止由于液压伸缩腿内压力变化导致的平台倾斜，有效的解决了现有技术中存在的问题。

主权项：1.一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，平台：四个支撑腿，设置于所述平台的底部，四个支撑腿分别位于一个矩形的四角处，所述支撑腿包括与所述平台相连的连接杆、与所述连接杆滑动相连的滑杆；连接结构，连接所述滑杆和所述连接杆，能够释放所述滑杆；限位结构，设置于所述滑杆和所述连接杆之间，限制所述滑杆向所述连接杆滑动；四个液压伸缩腿，分别位于两所述支撑腿之间；所述调平系统执行如下步骤：将所述平台置于水底；在对应各所述支撑腿位置处的所述平台上，确定点A，点B，点C，点D；所述限位结构包括：套管，与所述连接杆相连；棘爪，转动的设置于所述套管内；棘齿，设置于所述滑杆的内侧，斜向上倾斜设置；所述滑杆滑动的设置于所述套管内，且所述棘爪与所述棘齿配合，所述套管内形成有限位部，以在所述棘爪抵接在所述棘齿上时，所述限位部限制所述棘爪向上转动；调平步骤：S1，识别处于最低位置处的点，伸长处于最低位置处点所对应的液压伸缩腿，以使得处于最低位置处的点与相对的点之间处于同一高度；S2、在剩余两个点中，伸长其中处于较低位置处点对应的液压伸缩腿，以使得剩余两个点处于同一高度；检测步骤，获得各点之间的高度差，如高度差的最大值，小于设定阈值，则调平结束，如若高度差大于所述设定阈值，则重复所述调平步骤、所述检测步骤；建立坐标系：在平台处于水平状态时，在平台平面上，以各所述支撑腿顶部之间连线的交点为原点，建立空间坐标系XYZ，其中，X轴与与所述原点和所述A点共线，Y轴与所述原点和所述B点共线，所述点A，点B，点C，点D与所述原点之间的距离均为L；所述调平步骤包括：P1、提供一个姿态传感器，获取平台放置于水底后，相对于平台水平前的欧拉角α、β和γ；P2、计算平台上点A，点B，点C，点D的实际坐标：P21、建立旋转矩阵； P22、获得等价矩阵； P23、计算； P24、获得点A，点B，点C，点D的实际坐标；ZA＝-Lsinβcosγ，ZB＝Lsinβsinγ，ZC＝Lsinβcosγ，ZD＝-Lsinβsinγ；P3、确定液压伸缩腿的伸长量：获得最低点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L1，确定最低点对应位置处的液压伸缩腿在于水底抵接后的伸长量为|L1|；确定剩余两个点中，较低的点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L2，确定较低的点对应位置处的液压伸缩腿在于水底抵接后的伸长量为|L2|。

全文数据：一种用于水底着陆平台的四点调平系统及其调平方法技术领域本发明涉及水上作业设备领域，特别涉及一种用于水底着陆平台的四点调平系统及其调平方法。背景技术在水上作业时，常常需要在建立水上作业平台，例如用于研究海底沉积物的力学测试平台。由于水底往往凹凸不平，在将作业平台放置于水底后，还需要将作业平台调平。目前，现有的作业平台，多直接将支撑腿设置成液压伸缩腿，在将作业平台置于水底后，通过依次伸长各个支撑腿，实现对于整个作业平台的调平，采用该种方式，由于采用支撑腿直接支撑作业平台，容易因为支撑腿的液压压力变化，导致平台不稳定，而且，支撑腿在将平台由倾斜调整至水平过程中，液压伸缩腿支撑整个平台的全部重量，液压伸缩腿受力较大，难以准确控制其伸长量。需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。发明内容为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于水底着陆平台的四点调平系统及其调平方法，不仅易于操作，还可在调平过程中，通过支撑腿对平台进行支撑，减少液压伸缩腿的压力，便于精确的伸长液压伸缩腿；而且，在平台调平后，通过支撑腿对平台进行支撑，可防止由于液压伸缩腿内压力变化导致的平台倾斜，有效的解决了现有技术中存在的问题。为了解决上述问题，本发明提供一种用于水底着陆平台的四点调平系统，包括：平台：四个支撑腿，设置于所述平台的底部，四个支撑腿分别位于一个矩形的四角处，所述支撑腿包括与所述平台相连的连接杆、与所述连接杆滑动相连的滑杆；连接结构，连接所述滑杆和所述连接杆，能够释放所述滑杆；限位结构，设置于所述滑杆和所述连接杆之间，限制所述滑杆向所述连接杆滑动；四个液压伸缩腿，分别位于两所述支撑腿之间。进一步的，所述限位结构包括：套管，与所述连接杆相连；棘爪，转动的设置于所述套管内；棘齿，设置于所述滑杆的内侧，斜向上倾斜设置；所述滑杆滑动的设置于所述套管内，且所述棘爪与所述棘齿配合，所述套管内形成有限位部，以在所述棘爪抵接在所述棘齿上时，所述限位部限制所述棘爪向上转动。进一步的，所述连接结构包括一个与所述连接杆相连的声学释放器、与所述滑杆相连的挂钩，所述挂钩挂接在所述声学释放器上。进一步的，所述滑杆上设有配重块。进一步的，沿所述滑杆的圆周方向上，所述滑杆上间隔设有棘齿区域和导向区域，所述棘齿设置于所述棘齿区域内，所述导向区域设有外凸的导轨，所述套管内设有供所述导轨滑动的滑槽。进一步的，所述滑杆的下端呈半球形。进一步的，所述液压伸缩腿的底部设有压力传感器。本发明还提供了一种用于水底着陆平台的调平方法，应用上述的任意一项的四点调平系统，所述方法包括：将所述平台置于水底；在对应各所述支撑腿位置处的所述平台上，确定点A，点B，点C，点D；调平步骤：S1，识别处于最低位置处的点，伸长处于最低位置处点所对应的液压伸缩腿，以使得处于最低位置处的点与相对的点之间处于同一高度；S2、在剩余两个点中，伸长其中处于较低位置处点对应的液压伸缩腿，以使得剩余两个点处于同一高度；检测步骤，获得各点之间的高度差，如高度差的最大值，小于设定阈值，则调平结束，如若高度差大于所述设定阈值，则重复所述调平步骤、所述检测步骤。进一步的，提供如上述的连接结构，在将所述平台置于水底后，通过所述声学释放器释放所述挂钩。进一步的的，所述方法还包括：建立坐标系：在平台处于水平状态时，在平台平面上，以各所述支撑腿顶部之间连线的交点为原点，建立空间坐标系XYZ，其中，X轴与与所述原点和所述A点共线，Y轴与所述原点和所述B点共线，所述点A，点B，点C，点D与所述原点之间的距离均为L；所述调平步骤包括：P1、提供一个姿态传感器，获取平台放置于水底后，相对于平台水平前的欧拉角α、β和γ；P2、计算平台上点A，点B，点C，点D的实际坐标：P21、建立旋转矩阵；P22、获得等价矩阵；P23、计算；P24、获得点A，点B，点C，点D的实际坐标；ZA＝-Lsinβcosγ，ZB＝Lsinβsinγ，ZC＝Lsinβcosγ，ZD＝-Lsinβsinγ；P3、确定液压伸缩腿的伸长量：获得最低点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L1，确定最低点对应位置处的液压伸缩腿在于水底抵接后的伸长量为|L1|；确定剩余两个点中，较低的点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L2，确定较低的点对应位置处的液压伸缩腿在于水底抵接后的伸长量为|L2|。本发明的有益效果在于，本发明提供了一种用于水底着陆平台的四点调平系统及其调平方法，不仅易于操作，还可在调平过程中，通过支撑腿对平台进行支撑，减少液压伸缩腿的压力，便于精确的伸长液压伸缩腿；而且，在平台调平后，通过支撑腿对平台进行支撑，可防止由于液压伸缩腿内压力变化导致的平台倾斜，有效的解决了现有技术中存在的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明一实施例的结构示意图；图2为本发明一实施例中支撑腿处的侧向剖视结构示意图；图3为图2中A处的局部放大结构示意图；图4为本发明一实施例中套管与滑杆配合时的横向剖视结构示意图；图5为本发明的平台在转动在调平时的标记示意图。其中：1、平台；2、支撑腿；201、连接杆；202、滑杆；3、液压伸缩腿；4、套管；5、棘爪；6、棘齿；7、声学释放器；8、挂钩；9、配重块；10、导轨；11、滑槽；12、压力传感器。具体实施方式为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在本发明中，提供了一种用于水底着陆平台的四点调平系统，平台1：四个支撑腿2，设置于所述平台1的底部，四个支撑腿2分别位于一个矩形的四角处，所述支撑腿2包括与所述平台1相连的连接杆201、与所述连接杆201滑动相连的滑杆202；连接结构，连接所述滑杆202和所述连接杆201，能够释放所述滑杆202；限位结构，设置于所述滑杆202和所述连接杆201之间，限制所述滑杆202向所述连接杆201滑动；四个液压伸缩腿3，分别位于两所述支撑腿2之间。本发明的点调平系统在使用时，在将本发明的调平系统置于水下，在各支撑腿2触底后，滑杆202与连接杆201之间的连接结构释放滑杆202，通过伸长液压伸缩腿3，将整个平台1调平，在调平的过程中，随着液压伸缩腿3的伸长，滑杆202向连接杆201的外侧伸出，并始终与水底的地面抵接，而且，由于限位结构的限制，使得整个支撑腿2可承受轴向力，从而可以使得支撑腿2能够分担液压伸缩腿3上的压力，有利于精确的调整液压伸缩腿3的长度。而且，在调平过程中，支撑腿2随着液压伸缩腿3的长度变化而变化，不会对整个平台1的调平造成影响。在调平结束后，支撑腿2可对平台1进行支撑，可有效的防止液压伸缩腿3由于液压压力变化导致的平台1倾斜。进一步的具体的说，所述限位结构包括：套管4，与所述连接杆201相连；棘爪5，转动的设置于所述套管4内；棘齿6，设置于所述滑杆202的内侧，斜向上倾斜设置；所述滑杆202滑动的设置于所述套管4内，且所述棘爪5与所述棘齿6配合，所述套管4内形成有限位部，以在所述棘爪5抵接在所述棘齿6上时，所述限位部限制所述棘爪5向上转动。由此在滑杆202伸出时，棘爪5能够向下转动，形成棘齿6通过的空间，在棘齿6通过后，棘爪5与棘齿6之间抵接，限位部限制棘爪5向上转动，滑杆202无法向连接杆201的方向移动。在本实施方式中，棘爪5与套管4之间还设有扭簧，以使得棘爪5向下转动后，能够快速的向上转动，与棘齿6抵接。在图2、图3所示的实施例中，套管4内设有用于安装棘爪5的安装槽，安装槽的的上侧壁形成限位部，限制棘爪5向上转动。进一步的具体的时候，所述连接结构包括一个与所述连接杆201相连的声学释放器7、与所述滑杆202相连的挂钩8，所述挂钩8挂接在所述声学释放器7上。在将整个平台1置于水底后，通过声学释放器7将挂钩8脱去，释放滑杆202。进一步的优化之处在于，所述滑杆202上设有配重块9。由此可以保证滑杆202能够向下滑动，而且，通过配重块9增加重量，还可保证滑杆202能够有效的与水底的底面支撑，防止出现虚底的现象。在图2所示的实施方式中，挂钩8直接与配重块9相连。进一步的优化之处在于，在优选的实施例中，如图4所示，沿所述滑杆202的圆周方向上，所述滑杆202上间隔设有棘齿6区域和导向区域，所述棘齿6设置于所述棘齿6区域内，所述导向区域设有外凸的导轨10，所述套管4内设有供所述导轨10滑动的滑槽11。通过如此设置，可使得导轨10与套管4之计传递水平方向的力，防止棘爪5水平方向受力，提高整个装置的使用寿命。进一步的，所述滑杆202的下端呈半球形。由此可以在转动平台1时，由于滑杆202的下端是半球形状，可以在平台1调整角度时，便于滑杆202下端与水底的底面之间发生相对的转动、移动，而且，通过半球形设置，还可增加滑杆202与水底底面之间的接触面积，能够提供稳定的支撑力。进一步的优化之处在于，所述液压伸缩腿3的底部设有压力传感器12。由此可以通过设置压力传感器12，外界监控设备监测压力传感器12的压力数值，监测液压伸缩腿3是否与水底底面之间接触。本发明还提供了一种水底着陆平台1的调平方法，应用上述实施例中任意一项的四点调平系统，所述方法包括：将所述平台1置于水底；在对应各所述支撑腿2位置处的所述平台1上，确定点A，点B，点C，点D；调平步骤：S1，识别处于最低位置处的点，伸长处于最低位置处点所对应的液压伸缩腿3，以使得处于最低位置处的点与相对的点之间处于同一高度；S2、在剩余两个点中，伸长其中处于较低位置处点对应的液压伸缩腿3，以使得剩余两个点处于同一高度；检测步骤，获得各点之间的高度差，如高度差的最大值，小于设定阈值，则调平结束，如若高度差大于所述设定阈值，则重复所述调平步骤、所述检测步骤。具体的如图5所示，点a，点b，点c，点d，为水平状态下对应各液压伸缩腿3顶部的平台1上的点，点A，点B，点C，点D为平台1放入水底后的实际状态。点e，点f，点g，点h是各支撑腿2对应位置处的平台1顶部的点，点E，点F，点G，点H为平台1放入水底后的实际状态。在调整时，首先将点A对应的液压伸缩腿3伸长，整个平台1以GF为轴转动，在点A与点C之间处于同一高度后，此时，D点低于B点，再伸长点D处的液压伸缩腿3，此时，整个平台1以EF为轴转动，在点D与点B之间处于同一高度后,点A，点B，点C，点D大致的处于同一平面上，此时可进行检测步骤。采用本方法，可以仅伸长两个位置处的液压伸缩腿3即可完成调平，计算方便、易于控制。进一步的具体的说，在优选的方法中，采用图示的连接结构，在将所述平台1置于水底后，通过所述声学释放器7释放所述挂钩8。进一步的具体的时候，所述方法还包括：建立坐标系：在平台1处于水平状态时，在平台1平面上，以各所述支撑腿2顶部之间连线的交点为原点，建立空间坐标系XYZ，其中，X轴与与所述原点和所述A点共线，Y轴与所述原点和所述B点共线，所述点A，点B，点C，点D与所述原点之间的距离均为L；所述调平步骤包括：P1、提供一个姿态传感器，获取平台1放置于水底后，相对于平台1水平前的欧拉角α、β和γ；P2、计算平台1上点A，点B，点C，点D的实际坐标：P21、建立旋转矩阵；P22、获得等价矩阵；P23、计算；P24、获得点A，点B，点C，点D的实际坐标；ZA＝-Lsinβcosγ，ZB＝Lsinβsinγ，ZC＝Lsinβcosγ，ZD＝-Lsinβsinγ；P3、确定液压伸缩腿3的伸长量：获得最低点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L1，确定最低点对应位置处的液压伸缩腿3在于水底抵接后的伸长量为|L1|；确定剩余两个点中，较低的点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L2，确定较低的点对应位置处的液压伸缩腿3在于水底抵接后的伸长量为|L2|。在每次进行调平步骤的S1之前，首先通过P1步骤获得各点的实际坐标，然后确定S1、S2中需要调节的液压伸缩腿3、以及调节的顺序，如图所示，点A的纵坐标最低，确定首先伸长点A对应的液压伸缩腿3，然后再确定伸长点D处的液压伸缩腿3，进而确定调节顺序为，点A、点D。然后再确定点A和点C之间的纵坐标之差L1，再确定点D和点B之间的纵坐标之差L2，即可确定各液压伸缩腿3的伸长长度。其中，关于液压伸缩腿3与水底抵接的监测，可采用如前述实施例中，在液压伸缩腿3底部设置压力传感器12的方式，还可采用其他的监测元件、监测方法，例如按压开关，再例如液压压力变化监测反推等。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

权利要求：1.一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，平台：四个支撑腿，设置于所述平台的底部，四个支撑腿分别位于一个矩形的四角处，所述支撑腿包括与所述平台相连的连接杆、与所述连接杆滑动相连的滑杆；连接结构，连接所述滑杆和所述连接杆，能够释放所述滑杆；限位结构，设置于所述滑杆和所述连接杆之间，限制所述滑杆向所述连接杆滑动；四个液压伸缩腿，分别位于两所述支撑腿之间。2.根据权利要求1所述的一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，所述限位结构包括：套管，与所述连接杆相连；棘爪，转动的设置于所述套管内；棘齿，设置于所述滑杆的内侧，斜向上倾斜设置；所述滑杆滑动的设置于所述套管内，且所述棘爪与所述棘齿配合，所述套管内形成有限位部，以在所述棘爪抵接在所述棘齿上时，所述限位部限制所述棘爪向上转动。3.根据权利要求2所述的一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，所述连接结构包括一个与所述连接杆相连的声学释放器、与所述滑杆相连的挂钩，所述挂钩挂接在所述声学释放器上。4.根据权利要求2所述的一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，所述滑杆上设有配重块。5.根据权利要求2所述的一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，沿所述滑杆的圆周方向上，所述滑杆上间隔设有棘齿区域和导向区域，所述棘齿设置于所述棘齿区域内，所述导向区域设有外凸的导轨，所述套管内设有供所述导轨滑动的滑槽。6.根据权利要求1所述的一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，所述滑杆的下端呈半球形。7.根据权利要求1所述的一种用于水底着陆平台的四点调平系统，其特征在于，所述液压伸缩腿的底部设有压力传感器。8.一种用于水底着陆平台的调平方法，其特征在于，应用权利要求1-7中任意一项的四点调平系统，所述方法包括：将所述平台置于水底；在对应各所述支撑腿位置处的所述平台上，确定点A，点B，点C，点D；调平步骤：S1，识别处于最低位置处的点，伸长处于最低位置处点所对应的液压伸缩腿，以使得处于最低位置处的点与相对的点之间处于同一高度；S2、在剩余两个点中，伸长其中处于较低位置处点对应的液压伸缩腿，以使得剩余两个点处于同一高度；检测步骤，获得各点之间的高度差，如高度差的最大值，小于设定阈值，则调平结束，如若高度差大于所述设定阈值，则重复所述调平步骤、所述检测步骤。9.根据权利要求8所述的一种用于水底着陆平台的调平方法，其特征在于，提供如权利要求3所述的连接结构，在将所述平台置于水底后，通过所述声学释放器释放所述挂钩。10.根据权利要求8所述的一种用于水底着陆平台的调平方法，其特征在于，所述方法还包括：建立坐标系：在平台处于水平状态时，在平台平面上，以各所述支撑腿顶部之间连线的交点为原点，建立空间坐标系XYZ，其中，X轴与与所述原点和所述A点共线，Y轴与所述原点和所述B点共线，所述点A，点B，点C，点D与所述原点之间的距离均为L；所述调平步骤包括：P1、提供一个姿态传感器，获取平台放置于水底后，相对于平台水平前的欧拉角α、β和γ；P2、计算平台上点A，点B，点C，点D的实际坐标：P21、建立旋转矩阵；P22、获得等价矩阵；P23、计算；P24、获得点A，点B，点C，点D的实际坐标；ZA＝-Lsinβcosγ，ZB＝Lsinβsinγ，ZC＝Lsinβcosγ，ZD＝-Lsinβsinγ；P3、确定液压伸缩腿的伸长量：获得最低点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L1，确定最低点对应位置处的液压伸缩腿在于水底抵接后的伸长量为|L1|；确定剩余两个点中，较低的点的纵坐标与、其相对的点的纵坐标之间的差值L2，确定较低的点对应位置处的液压伸缩腿在于水底抵接后的伸长量为|L2|。

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