CN109263839A - 一种水下机器人回收装置 - Google Patents

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

一种水下机器人回收装置

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。