CN109263839A - 一种水下机器人回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的是一种水下机器人回收装置。包括锥形捕捉端口、安装座、回转格栅、输送管、围壳、密封软罩、开合盖、液压缸。锥形捕捉端口、固定座、回转格栅、输送管顺序连接,输送管另一端与母船船尾连接;围壳与安装座两侧连接,围成一圈;围壳上、下沿分别连接上、下密封软罩,上密封软罩上侧、下密封软罩下侧分别连接上、下开合盖,并形成隔离空间;上、下开合盖与安装座转动连接;左、右液压缸两端分别与上、下开合盖上的横轴转动连接。本发明模仿鮟鱇鱼的捕食过程,通过迅速扩张液压缸,开启上、下开合盖,产生巨大的瞬间抽吸力,捕捉水下机器人,实现水下机器人的回收。本发明具有碰撞接触少、回收效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种水下作业装置,具体地说是一种水下机器人回收装置。
背景技术
水下机器人作为人类探索海洋的主要工具,在水体环境监测、水下预警、海洋资源开采等领域发挥着重要的作用。在完成指定的水下作业后,研究人员需要对水下机器人进行回收,但复杂的海洋环境,特别是在恶劣的海况下,水下机器人的回收往往会出现困难。当前,水下机器人通过以下两种方式回收:1.通过潜水员将回收绳索与机器人连接,实现回收;2.使用无线电遥控操纵机器人驶入喇叭形回收通道,实现回收。这两种回收方案存在危险系数高,回收效率低,碰撞接触多,易造成机器人损坏等缺点。因此,需要一种实用可靠,准确高效的水下机器人回收装置来弥补目前的诸多弊端。
水的密度约是空气的800倍,因此在同样速度下,水下物体的受力大约是空气中的物体受力的800倍。海洋中的鮟鱇鱼很聪明地利用了强大的流体力进行高效率的捕食,为自己节省体力。当猎物靠近时,鮟鱇鱼会突然扩张嘴部,周围的流体涌入鮟鱇鱼口中,猎物在瞬间巨大的流体力带动下,随之被吸入鮟鱇鱼口中。整个捕食过程可在0.5秒内完成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单,可现实水下机器人的快速高效回收的水下机器人回收装置。
本发明的目的是这样实现的:
锥形捕捉端口1、安装座2、回转格栅3、输送管4、围壳5、密封软罩6、开合盖7以及液压缸8,安装座2中间有通孔,围壳5为U形、U形的底部也有通孔,安装座2与锥形捕捉端口1相连,围壳5与安装座2两侧连接、围成一圈,输送管4一端连接于围壳5的U形底部另一端与母船船尾连接,回转格栅3固定于安装座2与围壳5的U形底部之间,围壳5上、下沿分别连接两个密封软罩6,上密封软罩上侧、下密封软罩下侧分别与两个开合盖7连接,上、下开合盖分别与安装座2转动连接,左、右两个液压缸8的两端分别与上、下两个开合盖上的横轴12转动连接,两个液压缸8与母船液压控制管连接。
本发明还可以包括:
1.所述密封软罩6材质为防水帆布,并折叠形成皱褶。
2.上、下两个开合盖7上各安装有一个被动式排水门13,排水门13通过簧片保持常闭状态。
3.所述回转格栅3为由一圈纵向细圆柱体围成的筒状格栅。
针对现有水下机器人回收技术的缺陷,申请人通过观察鮟鱇鱼的捕食过程,研究其中的流体力学原理而获得启发,设计了本发明的依靠流体力进行水下机器人回收的装置。本发明通过液压缸瞬间扩张开合盖,产生巨大的抽吸力,捕获水下机器人,实现水下机器人的回收。本发明原理科学,结构简单,可现实水下机器人的快速高效回收。
本发明的主要特点体现在:锥形捕捉端口1、固定座2、回转格栅3、输送管4顺序连接,组成机器人输送通道;密封软罩6材质为防水帆布,并通过折叠形成皱褶,便于伸缩;围壳5与上、下密封软罩6,上、下开合盖7形成隔离空间,仅通过锥形捕捉端口与外部水域连通;左、右液压缸8驱动上、下开合盖7开启或关闭,控制隔离空间的扩张和收缩;上、下开合盖7上各安装有一个被动式排水门13,通过簧片保持常闭状态,排水门13仅能向外单侧开启,当上、下开合盖7闭合时,隔离空间内部压力大于外部压力,排水门13被推动开启,进行排水。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果:
1.本发明利用流体力,实现水下机器人的无接触牵引,避免了机械式牵引造成的设备受损;
2.本发明对回收水下机器人的初始位置没有严格要求,可捕捉具有一定偏转角的水下机器人;
3.本发明具有结构简单,捕捉回收效率高等优点,相较于传统人力和无线遥控回收方式而言,综合成本大大降低。
附图说明
图1是水下机器人回收装置的轴视图;
图2是水下机器人回收装置的立体装配图;
图3a-图3b是水下机器人输送通道组合结构图;
图4a-图4b是开合盖的结构图;
图5a-图5b是密封软罩的结构图;
图6是液压缸的结构图;
图7a-图7b是水下机器人捕捉过程的示意图;
图8是水下机器人整个回收过程的示意图。
具体实施方式
下面举例对本发明做更详细的描述。
结合图1-图6,水下机器人锥形捕捉端口1、固定座2、回转格栅3、输送管4顺序连接,组成水下机器人输送通道,输送管4另一端与母船船尾连接;回转格栅3为一圈纵向细圆柱体,用来限制被回收的水下机器人的运动路径;围壳5与安装座2两侧连接,围成一圈;围壳5上、下沿分别连接上、下密封软罩6,上密封软罩6上侧、下密封软罩6下侧分别连接上、下开合盖7,形成隔离空间,仅通过锥形捕捉端口与外部水域连通;密封软罩6材质为防水帆布,并通过折叠形成皱褶,便于伸缩;上、下开合盖7通过端部的转轴套11与安装座2上的转轴10转动连接;上、下开合盖7上各安装有一个排水门13,排水门13单向开启,在上、下开合盖7合拢过程中打开;左、右液压缸8两端分别与上、下开合盖7上的横轴12转动连接,横轴12与开合盖7端部的转轴套11之间有一定的间距;左、右液压缸8分别与母船的液压控制管连接;左、右液压缸8驱动上、下开合盖7开启或关闭,控制隔离空间的扩张和收缩。
如图7a、图7b、图8所示,当水下机器人9靠近锥形捕捉端口1时,左、右液压缸8迅速伸长,驱动上、下开合盖7开启,密封软罩6被带动伸展,由固定座2,围壳5,密封软罩6与上、下开合盖7围成的隔离空间体积增大,外部流体通过锥形捕捉端口1涌入隔离空间内,水下机器人9受到瞬时流体抽吸力,被吸入锥形捕捉端口1(位置a),在锥形捕捉端口1的限制下,水下机器人9进入回转格栅3(位置b),在回转格栅3的限制下,水下机器人进入输送管4(位置c),在母船上水泵的抽吸作用下,水下机器人回到母船(位置d),实现水下机器人的回收。在上、下开合盖7开启过程中,输送管4端口保持关闭状态,以维持内部空间的低压状态。回收完成后,液压缸8缩短,驱动上、下开合盖7关闭,上、下开合盖7上的排水门13打开,排出隔离空间内的流体。水下机器人的捕捉过程与鮟鱇鱼的捕食过程类似。
Claims (5)
1.一种水下机器人回收装置,其特征是:锥形捕捉端口(1)、安装座(2)、回转格栅(3)、输送管(4)、围壳(5)、密封软罩(6)、开合盖(7)以及液压缸(8),安装座(2)中间有通孔,围壳(5)为U形、U形的底部也有通孔,安装座(2)与锥形捕捉端口(1)相连,围壳(5)与安装座(2)两侧连接、围成一圈,输送管(4)一端连接于围壳(5)的U形底部另一端与母船船尾连接,回转格栅(3)固定于安装座(2)与围壳(5)的U形底部之间,围壳(5)上、下沿分别连接两个密封软罩(6),上密封软罩上侧、下密封软罩下侧分别与两个开合盖(7)连接,上、下开合盖分别与安装座(2)转动连接,左、右两个液压缸(8)的两端分别与上、下两个开合盖上的横轴(12)转动连接,两个液压缸(8)与母船液压控制管连接。
2.根据权利要求1所述的水下机器人回收装置,其特征是:所述密封软罩(6)材质为防水帆布,并折叠形成皱褶。
3.根据权利要求1或2所述的水下机器人回收装置,其特征是:上、下两个开合盖(7)上各安装有一个被动式排水门(13),排水门(13)通过簧片保持常闭状态。
4.根据权利要求1或2所述的水下机器人回收装置,其特征是:所述回转格栅(3)为由一圈纵向细圆柱体围成的筒状格栅。
5.根据权利要求3所述的水下机器人回收装置,其特征是:所述回转格栅(3)为由一圈纵向细圆柱体围成的筒状格栅。
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