CN108407999A - 一种水上机器人自动升降回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开并提供了一种水上机器人自动升降回收装置，其具有单人简单操作，有效应对复杂海况和避免工作人员下海带来的危险的作用，它是高效回收水下机器人的强有力的配套设施。本发明所采用的技术方案是：本发明包括升降机、旋转托架和与所述旋转托架相配合的旋转电机，所述旋转托架设置在所述升降机的顶部，所述旋转托架包括与所述升降机相配合的连接部和用于盛装水下机器人的盛装部，所述旋转托架的旋转轴处于所述连接部上，所述盛装部与所述连接部相连接且所述盛装部处于离心位置上。本发明可用于水下机器人的回收的技术领域。

Description

一种水上机器人自动升降回收装置

技术领域

本发明涉及一种水上机器人自动升降回收装置。

背景技术

随着无人船等水面水下机器的快速发展，其应用范围逐步扩展至海洋资源开发、勘探，海洋信息收集监测与传递，海洋军事考察，海洋考古等方面，备受业界关注。

考虑海洋上风浪等复杂多变的环境影响，水上机器的回收成为亟待解决的问题。目前常用的几种回收方式包括：1、人工操作起吊回收：工作人员乘坐橡皮艇至水上机器人附近进行挂钩操作，然后进行起吊操作，将水上机器人起吊至母船，此种方式面对复杂的海况时，效率低下，且具有一定的危险性，容易造成工作人员伤害及水上机器人的损坏。另外也部分装置采用磁铁进行自动挂钩，然而，磁铁将磁化无人船内通信和导航模块，对无人船的后期使用会产生一定影响。2、笼式结构起吊回收：无人船需要行驶进笼子内进行回收，此种回收方式无法满足部分带天线的无人船，且对于复杂波动海面情况下，无人船精准、平稳驶入笼子操作要求太高，无法避免笼子与无人船的碰撞，无法保证效率和安全。

因此研制一种高效、稳定、安全、便捷操作，具有一定抗干扰能力，且无需要人员下水实现回收的无人船回收装置非常有必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水上机器人自动升降回收装置，其具有单人简单操作，有效应对复杂海况和避免工作人员下海带来的危险的作用，它是高效回收水下机器人的强有力的配套设施。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括升降机、旋转托架和与所述旋转托架相配合的旋转电机，所述旋转托架设置在所述升降机的顶部，所述旋转托架包括与所述升降机相配合的连接部和用于盛装水下机器人的盛装部，所述旋转托架的旋转轴处于所述连接部上，所述盛装部与所述连接部相连接且所述盛装部处于离心位置上。

在上述方案中，本发明通过设置升降机带动旋转托架上下运动，可以令旋转托架下降到水面下并进行回收水下机器人的工作，故而，母船使用了本发明后，可以避免工作人员下海回收水下机器人带来的危险，另外，结实的旋转托架直接直线下沉入海里，可以有效应对复杂海况且具有一定的靠干扰能力；另一方面，旋转托架可以进行旋转，将盛装部设置在离心位置上，目的是使得旋转托架在普通静置状态下，盛装部放置在母船上且此时承重的是母船，而当旋转托架在使用过程中，旋转托架旋转180度后，整个盛装部均处于悬空状态，故而从整体上看可以减少旋转托架对升降机的压力，并起到保护升降机和旋转托架的作用，本发明结构简单，操作简单，可以单人操纵。

进一步地，所述旋转电机的输出轴末端设置有主齿轮，所述升降机的上端面上设置有固定轴，所述固定轴上适配设置有从动齿轮，所述从动齿轮与所述主齿轮相适配，所述从动齿轮与所述旋转托架相连接。

在上述方案中，旋转电机和旋转托架通过齿轮传动，结构简单，效果好。

进一步地，所述从动齿轮的轮齿和所述主齿轮的轮齿相啮合，所述从动齿轮的节圆直径比所述主齿轮的分度圆直径小。

进一步地，所述盛装部上设置有往所述旋转轴方向向下延伸的斜坡，所述盛装部的两侧均设置有碰撞球。

在上述方案中，当被回收产品进入盛装部范围内时，依靠斜坡就可以稳住产品，使其不脱离。体现出本发明具有稳定安全地回收产品的效果。另一方面，设计碰撞球的目的在于，在海浪比较大时，回收产品摇摆不定，可以依靠碰撞球回弹缓冲，有效防止回收产品与旋转托架刚性碰撞，造成二者的损坏。

进一步地，所述旋转托架由若干方通焊接而成，所述盛装部和所述连接部相焊接，所述连接部上设置有安装板，所述旋转电机固定设置在所述安装板的上，所述从动齿轮固定设置在所述安装板的下端面上。

在上述方案中，旋转托架由方通组成，盛装部上部敞开无遮挡，故而旋转托架可以适用于回收带天线的水下机器人等更多类型的产品，适用范围广。

进一步地，所述升降机包括下基座、液压伸缩杆和设置在所述液压伸缩杆上端的T型固定卡板，所述旋转托架的旋转轴与所述液压伸缩杆的中心轴线相重合，本发明还包括竖向设置的导向滑轨，所述导向滑轨上设置有凹型钩槽，所述T型固定卡板的凸出端与所述凹型钩槽相配合，所述下基座和所述导向滑轨均固定设置在母船外壁上。

在上述方案中，T型固定卡板与凹型钩槽相配合并插入到凹型钩槽中，起到对升降机的导向作用同时提高升降机的稳定性，防止液压伸缩杆左右摇晃；另外，由于T型固定卡板与凹型钩槽相配合，使得旋转托架在旋转过程中，液压伸缩杆不被带动一起旋转。

进一步地，所述T型固定卡板的凸出端的末端设置有滑轮，所述滑轮与所述凹型钩槽的底部滚动配合。

在上述方案中，滑轮的设计可以提高T型固定卡板与凹型钩槽相滑动配合的稳定性，同时使得T型固定卡板可以在凹型钩槽中顺畅滑动。

进一步地，所述导向滑轨在所述凹型钩槽的顶部上设置有限位封板，所述限位封板与所述T型固定卡板相配合。

在上述方案中，限位封板起到对T型固定卡板在凹型钩槽上下滑动的上限位的作用，提高升降机的使用安全性。

进一步地，所述下基座的外表层包覆复合材料且涂刷防海水油漆。

在上述方案中，下基座浸泡在水下，油漆可以有效阻碍海水腐蚀升降机的下机座，提高升降机的使用寿命。

进一步地，本发明还包括固定设置于母船甲板上的控制台，所述旋转电机和所述升降机均与所述控制台电连接，所述控制台上设置有总开关键、上升键、下降键、左旋键和右旋键，所述上升键和所述下降键均与所述升降机相配合，所述左旋键和所述右旋键均与所述旋转电机相配合。

在上述方案中，控制台的控制操作简单，整体工作可视范围清晰明了，可以进行单人操作，只需一人便可快速完成回收工作。

附图说明

图1是本发明结构分解示意图；

图2是本发明与母船的配合示意图；

图3是本发明中的旋转托架下降时的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明为一种水上机器人自动升降回收装置，它安装在母船上，一般安装在母船的前端外壁上；本发明的具体实施方式是：本发明包括升降机1、旋转托架2和与所述旋转托架2相配合的旋转电机3，所述旋转托架2设置在所述升降机1的顶部，所述旋转托架2包括与所述升降机1相配合的连接部21和用于盛装水下机器人的盛装部22，所述旋转托架2的旋转轴处于所述连接部21上，所述盛装部22与所述连接部21相连接且所述盛装部22处于离心位置上。其中，旋转电机3为采购件，它是一种防水的低转速大扭力的电机，可以正反转动。本发明通过设置升降机1带动旋转托架2上下运动，可以令旋转托架2下降到水面下并进行回收水下机器人的工作，故而，母船使用了本发明后，可以避免工作人员下海回收水下机器人带来的危险，另外，结实的旋转托架2直接直线下沉入海里，可以有效应对复杂海况且具有一定的靠干扰能力；另一方面，旋转托架2可以进行旋转，将盛装部22设置在离心位置上，目的是使得旋转托架2在普通静置状态下，盛装部22放置在母船上且此时承重的是母船，而当旋转托架2在使用过程中，旋转托架2旋转180度后，整个盛装部22均处于悬空状态，故而从整体上看可以减少旋转托架2对升降机1的压力，并起到保护升降机1和旋转托架2的作用，本发明结构简单，操作简单，可以单人操纵。

在本具体实施例中，所述旋转电机3的输出轴末端设置有主齿轮4，所述升降机1的上端面上设置有固定轴5，所述固定轴5上适配设置有从动齿轮6，所述从动齿轮6与所述主齿轮4相适配，所述从动齿轮6与所述旋转托架2相固定连接，且旋转托架2上安装有套设在固定轴5上的滚珠轴承。固定轴5具有定位旋转托架2的作用；旋转电机3和旋转托架2通过齿轮传动，结构简单，效果好。

在本具体实施例中，所述从动齿轮6的轮齿和所述主齿轮4的轮齿相啮合，所述从动齿轮6的节圆直径比所述主齿轮4的分度圆直径小。

在本具体实施例中，所述盛装部22上设置有往所述旋转轴方向向下延伸的斜坡7，所述盛装部22的两侧均设置有碰撞球8。当被回收产品进入盛装部22范围内时，依靠斜坡7就可以稳住产品，使其不脱离。体现出本发明具有稳定安全地回收产品的效果。另一方面，设计碰撞球8的目的在于，在海浪比较大时，回收产品摇摆不定，可以依靠碰撞球8回弹缓冲，有效防止回收产品与旋转托架2刚性碰撞，造成二者的损坏。

在本具体实施例中，所述旋转托架2由若干方通焊接而成，所述盛装部22和所述连接部21相焊接，所述连接部21上设置有安装板9，所述旋转电机3固定设置在所述安装板9的上，所述从动齿轮6固定设置在所述安装板9的下端面上。旋转托架2由方通组成，盛装部22上部敞开无遮挡，故而旋转托架2可以适用于回收带天线的水下机器人等更多类型的产品，适用范围广。

在本具体实施例中，所述升降机1包括下基座10、液压伸缩杆11和设置在所述液压伸缩杆11上端的T型固定卡板12，所述旋转托架2的旋转轴与所述液压伸缩杆11的中心轴线相重合，本发明还包括竖向设置的导向滑轨13，所述导向滑轨13上设置有凹型钩槽，所述T型固定卡板12的凸出端与所述凹型钩槽相配合，所述下基座10和所述导向滑轨13均固定设置在母船外壁上。T型固定卡板12与凹型钩槽相配合并插入到凹型钩槽中，起到对升降机1的导向作用同时提高升降机1的稳定性，防止液压伸缩杆左右摇晃；另外，由于T型固定卡板12与凹型钩槽相配合，使得旋转托架2在旋转过程中，液压伸缩杆11不被带动一起旋转。另一方面，固定轴5与液压伸缩杆11同轴设计，可以实现实现旋转托架2的固定，保证旋转托架2在工作期间稳定转动且不脱落。

在本具体实施例中，所述T型固定卡板12的凸出端的末端设置有滑轮，所述滑轮与所述凹型钩槽的底部滚动配合。滑轮的设计可以提高T型固定卡板12与凹型钩槽相滑动配合的稳定性，同时使得T型固定卡板12可以在凹型钩槽中顺畅滑动。

在本具体实施例中，所述导向滑轨13在所述凹型钩槽的顶部上设置有限位封板，所述限位封板与所述T型固定卡板12相配合。限位封板起到对T型固定卡板12在凹型钩槽上下滑动的上限位的作用，提高升降机1的使用安全性。

在本具体实施例中，所述下基座10的外表层包覆复合材料且涂刷防海水油漆。下基座10浸泡在水下，油漆可以有效阻碍海水腐蚀升降机1的下机座，提高升降机1的使用寿命。

在本具体实施例中，本发明还包括固定设置于母船甲板上的控制台14，所述旋转电机3和所述升降机1均与所述控制台14电连接，所述控制台14上设置有总开关键、上升键、下降键、左旋键和右旋键，所述上升键和所述下降键均与所述升降机1相配合，所述左旋键和所述右旋键均与所述旋转电机3相配合。控制台14的控制操作简单，整体工作可视范围清晰明了，可以进行单人操作，只需一人便可快速完成回收工作。

本发明操作方便简单，高效安全，整体工作可视范围清晰明了，只需一人便可快速完成回收工作。本发明可以有效应对复杂海况、避免工作人员下海带来的危险，是高效回收水下机器人的强有力配套设施。

本发明的操作过程如下：旋转托架2未使用静置时，盛装部22平稳放置在母船上，开始使用时，先通过控制台14控制升降机1上升一小段距离，接着，旋转旋转托架2180度，再接着，控制升降机1持续下降至水下的指定高度并停止下降，再接着，通过另外的控制水下机器人进入到盛装部22中，之后，上升升降机1将水下机器人带上来，升降机1持续上升至最高点，之后，控制旋转托架2旋转180度复位，最后，控制升降机1下降一小段距离令旋转托架2平稳放置在母船上。

本发明可用于水下机器人的回收的技术领域。

Claims (10)

1.一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：它包括升降机（1）、旋转托架（2）和与所述旋转托架（2）相配合的旋转电机（3），所述旋转托架（2）设置在所述升降机（1）的顶部，所述旋转托架（2）包括与所述升降机（1）相配合的连接部（21）和用于盛装水下机器人的盛装部（22），所述旋转托架（2）的旋转轴处于所述连接部（21）上，所述盛装部（22）与所述连接部（21）相连接且所述盛装部（22）处于离心位置上。

2.根据权利要求1所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述旋转电机（3）的输出轴末端设置有主齿轮（4），所述升降机（1）的上端面上设置有固定轴（5），所述固定轴（5）上适配设置有从动齿轮（6），所述从动齿轮（6）与所述主齿轮（4）相适配，所述从动齿轮（6）与所述旋转托架（2）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述从动齿轮（6）的轮齿和所述主齿轮（4）的轮齿相啮合，所述从动齿轮（6）的节圆直径比所述主齿轮（4）的分度圆直径小。

4.根据权利要求1所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述盛装部（22）上设置有往所述旋转轴方向向下延伸的斜坡（7），所述盛装部（22）的两侧均设置有碰撞球（8）。

5.根据权利要求2或3所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述旋转托架（2）由若干方通焊接而成，所述盛装部（22）和所述连接部（21）相焊接，所述连接部（21）上设置有安装板（9），所述旋转电机（3）固定设置在所述安装板（9）的上，所述从动齿轮（6）固定设置在所述安装板（9）的下端面上。

6.根据权利要求1所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述升降机（1）包括下基座（10）、液压伸缩杆（11）和设置在所述液压伸缩杆（11）上端的T型固定卡板（12），所述旋转托架（2）的旋转轴与所述液压伸缩杆（11）的中心轴线相重合，所述水上机器人自动升降回收装置还包括竖向设置的导向滑轨（13），所述导向滑轨（13）上设置有凹型钩槽，所述T型固定卡板（12）的凸出端与所述凹型钩槽相配合，所述下基座（10）和所述导向滑轨（13）均固定设置在母船外壁上。

7.根据权利要求6所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述T型固定卡板（12）的凸出端的末端设置有滑轮，所述滑轮与所述凹型钩槽的底部滚动配合。

8.根据权利要求6所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述导向滑轨（13）在所述凹型钩槽的顶部上设置有限位封板，所述限位封板与所述T型固定卡板（12）相配合。

9.根据权利要求6所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述下基座（10）的外表层包覆复合材料且涂刷防海水油漆。

10.根据权利要求1所述的一种水上机器人自动升降回收装置，其特征在于：所述水上机器人自动升降回收装置还包括固定设置于母船甲板上的控制台（14），所述旋转电机（3）和所述升降机（1）均与所述控制台（14）电连接，所述控制台（14）上设置有总开关键、上升键、下降键、左旋键和右旋键，所述上升键和所述下降键均与所述升降机（1）相配合，所述左旋键和所述右旋键均与所述旋转电机（3）相配合。