CN107814349A

CN107814349A - 一种无人艇在海面上加油对接装置

Info

Publication number: CN107814349A
Application number: CN201710878075.3A
Authority: CN
Inventors: 刘梅; 陈晓虎; 罗均; 谢少荣; 彭艳
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2018-03-20

Abstract

本发明公开了一种无人艇在海面上加油对接装置，包括授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置，所述授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置上对应地装有S极线圈和N极线圈，在通异向电流的情况下，两个对接装置在吸引力的作用下，在有风浪的情况下，仍能保证授油大船的软管和受油无人艇的硬管的对接。在通同向电流的情况下，两个对接装置在排斥力的作用下，能实现快速分离。本发明大大提高了无人艇的续航能力，无人艇去远海出征不再需要大型船只携带。

Description

一种无人艇在海面上加油对接装置

技术领域

本发明涉及一种无人艇在海面上加油对接装置。

背景技术

近年来，随着无人智能系统的高速发展，无人艇技术也越来越受到重视，国内外越来越多的科研院所投入到无人艇的研制中。无人艇吨位小、轻巧灵便，在许多方面令大吨位海测船望尘莫及；同时，无人艇携带燃料有限，航程受限。如果要去远洋，只能由大船携带，到目标区域后，再释放出去独立作业。这大大限制了无人艇的探测范围，加大了探测的成本；且在无人艇完成作业后，需要将其吊到大船上，这也会受大风大浪的影响，很难吊上来。一不小心还会使无人艇和大船碰撞，十分危险。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种无人艇在海面上加油对接装置。在海洋建立自主加油站，海上航行的大船也可给无人艇供油。自主加油站或大船以及无人艇上安装该装置，当无人艇需要加油时，可通过GPS定位寻找附近的自主加油站或附近的大型船只，然后通过无线通信向自主加油站或大型船只求助，协议达成之后，开始加油操作。无人艇导航到自主加油站或大船附近，自主加油站或大船端放下带软管对接装置的油管，同时无人艇打开硬管对接装置上的摄像头，开始寻找软管对接装置，并向软管对接装置靠近，最后通过电磁的吸引原理实现软管对接装置和硬管对接装置的对接。当加好油后，通过电磁的排斥原理实现软管对接装置和硬管对接装置的快速分离。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无人艇在海面上加油对接装置，包括授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置，所述授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置上对应地装有S极线圈和N极线圈，在通异向电流的情况下，两个对接装置在吸引力的作用下，在有风浪的情况下，仍能保证授油大船的软管和受油无人艇的硬管的对接。在通同向电流的情况下，两个对接装置在排斥力的作用下，能实现快速分离。

所述授油大船的软管对接装置包括管身S极导磁体，位于管身S极导磁体头部的凹槽，镶嵌在管身S极导磁体的S极线圈，连接内部压力式阀门和圆形挡板的弹簧，连接在管身S极导磁体尾部的供油软管，连接S极穿过供油软管和管身S极导磁体的电源线，放置在管身S极导磁体内部的圆形挡板。

所述受油无人艇的硬管对接装置包括管身N极导磁体，位于管身N极导磁体顶部的带有进油孔的受油装置头部，安装在受油装置头部的摄像头和距离传感器，位于管身N极导磁体头部的圆环形凸槽，镶嵌在管身N极导磁体的N极线圈，连接在管身N极导磁体尾部的受油硬管，连接N极穿过受油硬管和管身N极导磁体的电源线。

本发明的原理如下：

本发明是利用异性磁极之间相互吸引的原理实现供油管和受油管自动配合的装置，异性磁极之间的吸引力与形成的电磁场强度正相关。当硬管对接装置通过摄像头的图像结果移动到软管对接装置附近一定距离内时，在相互吸引的磁力下，软管对接装置能够在一定范围内自由移动，直至和硬管对接装置完全吻合。油加好后，可在两线圈中通定向电流，产生同极相互排斥的推力，实现两对接装置的快速分离。本发明中，当硬管头部进入软管凹槽中时，头部接触到压力阀门，由于弹簧作用，凹槽和凸槽平滑对接，可以避免漏油。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1.大大提高了无人艇的续航能力，无人艇去远海出征不再需要大型船只携带；

2.本发明采用电磁的吸引和排斥原理能够克服大风和海浪的影响，较便捷地完成油管的对接和分离，实现输油。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是软管对接装置示意图。

图3是硬管对接装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施例做进一步的说明。

如图1所示，一种无人艇在海面上加油对接装置，包括授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置，所述授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置上对应地装有S极线圈和N极线圈，在通电的情况下，两个对接装置的两端能够相互吸引，在有风浪的情况下，保证授油大船的软管和受油无人艇的硬管能够对接。

如图2所示，所述授油大船的软管对接装置包括管身S极导磁体1，位于管身S极导磁体1头部的凹槽2，镶嵌在管身S极导磁体1的S极线圈3，连接内部压力式阀门5和圆形挡板8的弹簧4，连接在管身S极导磁体1尾部的供油软管6，连接S极穿过供油软管6和管身S极导磁体1的电源线7，放置在管身S极导磁体1内部的圆形挡板8。

如图3所示，所述受油无人艇的硬管对接装置包括管身N极导磁体13，位于管身N极导磁体13顶部的带有进油孔的受油装置头部10，安装在受油装置头部10的摄像头和距离传感器9，位于管身N极导磁体13头部的圆环形凸槽11，镶嵌在管身N极导磁体13的N极线圈12，连接在管身N极导磁体13尾部的受油硬管14，连接N极穿过受油硬管14和管身N极导磁体13的电源线15。

本发明装置的工作过程如下：

当硬管对接装置通过摄像头和距离传感器9的图像处理结果移动到软管对接装置附近一定距离内时，S极线圈3和N极线圈12通电，并根据实际的阻力大小调节电流的大小。在通异向电流的情况下，两个对接装置在吸引力的作用下，软管对接装置能够在一定范围内自由移动，直至硬管对接装置的凸槽11进入软管的凹槽2内。停止给两个线圈通电，此时，摄像头和距离传感器9紧贴着内部压力式阀门5，通过距离传感器反馈的脉冲信号，开始输油。当油加好后，在两线圈中通定向电流，产生同极相互排斥的推力，实现两对接装置的快速分离。

Claims

1.一种无人艇在海面上加油对接装置，包括授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置，其特征在于，所述授油大船的软管对接装置和受油无人艇的硬管对接装置上对应地装有S极线圈和N极线圈，在通电的情况下，两个对接装置的两端能够相互吸引，在有风浪的情况下，保证授油大船的软管和受油无人艇的硬管能够对接。

2.根据权利要求1所述的无人艇在海面上加油对接装置，其特征在于，所述授油大船的软管对接装置包括管身S极导磁体（1），位于管身S极导磁体（1）头部的凹槽（2），镶嵌在管身S极导磁体（1）的S极线圈（3），连接内部压力式阀门（5）和圆形挡板（8）的弹簧（4），连接在管身S极导磁体（1）尾部的供油软管（6），连接S极穿过供油软管（6）和管身S极导磁体（1）的电源线（7），放置在管身S极导磁体（1）内部的圆形挡板（8）。

3.根据权利要求1所述的无人艇在海面上加油对接装置，其特征在于，所述受油无人艇的硬管对接装置包括管身N极导磁体（13），位于管身N极导磁体（13）顶部的带有进油孔的受油装置头部（10），安装在受油装置头部（10）的摄像头和距离传感器（9），位于管身N极导磁体（13）头部的圆环形凸槽（11），镶嵌在管身N极导磁体（13）的N极线圈（12），连接在管身N极导磁体（13）尾部的受油硬管（14），连接N极穿过受油硬管（14）和管身N极导磁体（13）的电源线（15）。