CN109625183A - 一种无人水面艇收放无人潜航器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人水面艇收放无人潜航器装置，涉及无人艇应用技术领域，包括：龙门架、第一液压推杆、第一驱动装置、第一传动装置、第二液压推杆、第二驱动装置、第二传动装置、基板、激光测距仪、控制器和夹持机构；龙门架的两端与第一固定铰支铰接；第一液压推杆与第二固定铰支铰接，第一液压推杆与第三固定铰支铰接；第一驱动装置与第二液压推杆连接，第二驱动装置与基板连接，激光测距仪固定设置在基板上，夹持机构用于夹持无人潜航器；控制器与第一驱动装置、第一液压推杆、第二驱动装置、第二液压推杆、激光测距仪和夹持机构电连接，克服了无人潜航器和无人水面艇对接效率低的缺陷，提高了无人潜航器和无人水面艇在海上对接效率。

Description

一种无人水面艇收放无人潜航器装置

技术领域

本发明涉及无人艇应用技术领域，特别是涉及一种无人水面艇收放无人潜航器装置。

背景技术

近年来，随着海洋战略的逐步扩大，尤其在军事领域方面，无人装备系统之间的智能协作技术已经成为核心技术之一。其中无人艇系统分为无人水面艇和无人潜航器，二者的智能协同控制将令未来的海洋战场大为改观。无人水面艇和无人潜航器之间的协同控制主要依靠于机体的对接和分离，由于海上风浪和海底涌流等外界环境复杂，无人潜航器和无人水面艇在海上对接过程中往往需要人工干预，导致无人潜航器和无人水面艇的对接效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人水面艇收放无人潜航器装置，以解决上述现有技术存在的问题，使无人潜航器和无人水面艇在海上对接过程中能够无需人工干预，并提高对接效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种无人水面艇收放无人潜航器装置，包括龙门架、第一液压推杆、第一驱动装置、第一传动装置、第二液压推杆、第二驱动装置、第二传动装置、基板、激光测距仪、控制器和夹持机构；所述龙门架的两端均与固定设置在无人水面艇上的第一固定铰支铰接；所述第一液压推杆的缸体与固定设置在所述无人水面艇上的第二固定铰支铰接，所述第一液压推杆的活塞杆与固定设置在所述龙门架下部的第三固定铰支铰接；所述第一驱动装置和所述第一传动装置均固定设置在所述龙门架的顶部，所述第一驱动装置的输出端与所述第一传动装置的输入端连接，所述第一传动装置的输出端与所述第二液压推杆的缸体连接，以驱动所述第二液压推杆向靠近或远离所述无人水面艇尾部的方向摆动，所述第二液压推杆的活塞杆上固定设置有所述第二驱动装置和所述第二传动装置，所述第二驱动装置的输出端与所述第二传动装置的输入端连接，所述第二传动装置的输出端与所述基板连接，以驱动所述基板绕基板轴线摆动，所述基板轴线平行于海面；所述激光测距仪固定设置在所述基板上，用于测量上升定位过程中所述无人潜航器与所述夹持机构之间的距离，所述夹持机构与所述基板连接并用于夹持所述无人潜航器；所述控制器固定设置在所述基板上，所述控制器分别与所述第一驱动装置、所述第一液压推杆、所述第二驱动装置、所述第二液压推杆、所述激光测距仪和所述夹持机构电连接。

优选的，所述基板上设置有滑道，所述夹持机构包括两个夹持体，两个所述夹持体均与所述控制器电连接，各所述夹持体上均设置有与所述滑道滑动配合的滑块。

优选的，所述滑道为燕尾型滑道，所述滑道的数量为两条，两条所述滑道在所述基板上呈轴对称分布，各所述夹持体上均设置有两个所述滑块。

优选的，两条所述滑道的两端均固定设置有行程块，用于防止所述夹持机构从所述滑道上滑落。

优选的，所述基板的中心固定设置有柱形磁吸盘，所述柱形磁吸盘用于嵌入并吸附于所述无人潜航器上的柱形凹槽内。

优选的，所述基板的中心固定设置有电磁减震套筒，且所述电磁减震套筒套设在所述柱形磁吸盘的外部，用于所述无人潜航器上升过程的减震。

优选的，所述第一驱动装置为第一直流电机，所述第二驱动装置为第二直流电机，所述第一直流电机和所述第二直流电机均与所述控制器电连接；所述第一传动装置为第一齿轮机构，所述第二传动装置为第二齿轮机构。

优选的，所述夹持体为弧形块。

优选的，所述无人水面艇收放无人潜航器装置还包括测力传感器，所述测力传感器固定设置于所述弧形块的内侧壁上，所述测力传感器与所述控制器电连接，所述测力传感器用于测量所述夹持机构对所述无人潜航器的夹紧力的大小。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供一种无人水面艇收放无人潜航器装置，通过第一液压推杆推动龙门架向靠近无人水面艇的尾部方向摆动，通过第二液压推杆推动夹持架构在海面上下往复运动，同时通过第一驱动装置驱动第二液压推杆向靠近或远离无人水面艇的尾部的方向摆动，通过第二驱动装置驱动基板绕基板轴线转动，使基板与海面平行，从而实现对基板上的夹持机构准确定位；通过夹持结构上的激光测距仪监测无人潜航器与基板之间的距离，当激光测距仪监测的数据达到设定值时，控制器控制夹持机构开启，实现对无人潜航器的稳定夹持，并将无人潜航器回收到无人水面艇上，从而实现无人水面艇与无人潜航器之间的对接，使对接过程中无需人工干预，并提高对接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的无人水面艇收放无人潜航器装置结构图；

图2为本发明提供的无人水面艇收放无人潜航器装置的龙门架结构图；

图3为本发明提供的无人水面艇收放无人潜航器装置的基板结构图；

图4为本发明提供的无人水面艇收放无人潜航器装置的夹持体结构图

图5为本发明提供的无人水面艇收放无人潜航器装置的无人潜航器结构图。

其中：1-无人水面艇，2-无人潜航器，3-第二固定铰支，4-第一液压推杆，5-第一固定铰支，6-龙门架，7-第三固定铰支，8-第一驱动装置，9-第一传动装置，10-第二液压推杆，11-第二驱动装置，12-第二传动装置，13-基板，14-夹持机构，15-燕尾型滑道，16-行程块，17-电磁减震套筒，18-柱形磁吸盘，19-激光测距仪，20-滑块，21-弧形块，22-测力传感器，23-柱形凹槽，24-夹持体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种无人水面艇收放无人潜航器装置，以解决现有技术存在的问题，使无人潜航器和无人水面艇在海上对接过程中能够无需人工干预，并提高对接效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～5所示：本实施例提供了一种无人水面艇收放无人潜航器装置，包括龙门架3、第一液压推杆4、第一驱动装置8、第一传动装置9、第二液压推杆10、第二驱动装置11、第二传动装置12、基板13、激光测距仪19、控制器和夹持机构14；龙门架3的两端均与固定设置在无人水面艇1上的第一固定铰支5铰接；第一液压推杆4的缸体与固定设置在无人水面艇1上的第二固定铰支3铰接，第一液压推杆4的活塞杆与固定设置在龙门架3下部的第三固定铰支7铰接，第一液压推杆4的远近休止行程驱动龙门架3相对于无人水面艇1前后摆动；第一驱动装置8和第一传动装置9均固定设置在龙门架3的顶部，第一驱动装置8的输出端与第一传动装置9的输入端连接，第一传动装置9的输出端与第二液压推杆10的缸体连接，以驱动第二液压推杆10向靠近或远离无人水面艇1尾部的方向摆动，第二液压推杆10的远近休止行程驱动第二液压推杆10在海上进行上下往复运动；第二液压推杆10的活塞杆上固定设置有第二驱动装置11和第二传动装置12，第二驱动装置11的输出端与第二传动装置12的输入端连接，第二传动装置12的输出端与基板13连接，以驱动基板13绕基板轴线摆动，基板轴线平行于海面，使基板13始终与海面平行，以保证基板13上的夹持机构14能够稳定夹持无人潜航器2；激光测距仪19固定设置在基板13上，用于测量上升定位过程中无人潜航器2与夹持机构14之间的距离，夹持机构14与基板13连接并用于夹持无人潜航器2；控制器固定设置在基板13上，控制器与第一驱动装置8、第一液压推杆4、第二驱动装置11和第二液压推杆10，以控制第一驱动装置8、第一液压推杆4、第二驱动装置11和第二液压推杆10开启，使夹持机构14达到设定的位置；控制器与激光测距仪19和夹持机构14电连接，以控制激光测距仪19和夹持机构14的开启和关闭，是夹持机构14夹住无人潜航器2。

基板13上设置有滑道，夹持机构14包括两个夹持体24，各夹持体上均设置有与滑道滑动配合的滑块20，控制器与两个夹持体24电连接，通过控制两个夹持体24之间相距的距离来控制夹持机构14对无人潜航器2的夹紧力大小，当两个夹持体24之间的距离达到设定值时，控制器控制两个夹持体24停止运动。

滑道为燕尾型滑道15，滑道的数量为两条，两条滑道在基板13上呈轴对称分布，各夹持体上均设置有两个滑块20，控制器与各夹持体电连接，用于控制夹持体通过滑块20在滑道上往复滑动。

两条滑道的两端均固定设置有行程块16，用于防止夹持机构14从滑道上滑落。

基板13的中心固定设置有柱形磁吸盘18，柱形磁吸盘18用于嵌入并吸附于无人潜航器2上的柱形凹槽23内，当激光测距仪19测量的距离达到设定值时，控制器控制激光测距仪19关闭，同时控制器控制柱形磁吸盘18开启，在柱形磁吸盘18的电磁力作用下，无人潜航器2通过柱形凹槽23被吸附到基板13上，实现定位。

基板13的中心固定设置有电磁减震套筒17，且电磁减震套筒17套设在柱形磁吸盘18的外部，用于无人潜航器2上升过程的减震。

第一驱动装置8为第一直流电机，第二驱动装置11为第二直流电机；第一传动装置9为第一齿轮机构，第二传动装置12均为第二齿轮机构。

夹持体24为弧形块21。

无人水面艇收放无人潜航器装置还包括测力传感器22，测力传感器22固定设置于弧形块21的内侧壁上，用于测量夹持机构14对无人潜航器2的夹紧力的大小，当测力传感器22的测量值达到设定值时，控制器控制两个弧形块21停止运动，两个弧形块22之间的距离不再变化，进而使夹持机构14对无人潜航器2的夹紧力不变，以防夹持机构14对无人潜航器2的夹紧力过大，损坏无人潜航器2。

无人水面艇收放无人潜航器的过程如下：

S01：当收到作战任务时，派遣已经搭载无人潜航器2的无人水面艇1抵达作战区域，无人水面艇1开始布放无人潜航器2；

S02：控制器控制无人水面艇1上的两个第一液压推杆4开始远休止行程，龙门架3随着第一液压推杆4的推动下带动整个装置向无人水面艇1的尾部摆动，当龙门架3到达设定位置时，控制器控制第一液压推杆停止运动；

S03：当第一液压推杆4到达远休止位置时，龙门架3停止摆动，此时控制器控制第一驱动装置8开启以带动第一传动装置9转动，通过第一传动装置9的转动带动第二液压推杆10的转动，将整个装置向靠近或远离无人水面艇1的尾部的方向摆动，当第二液压推杆10达到设定位置时，控制器控制第一驱动装置8关闭，使第二液压推杆10停止转动；

S04：当第二液压推杆10转动到一定位置时，控制器控制第二液压推杆10开始进行远休止行程，使整个夹持装置从海面上移动到海面下，同时控制器控制第二驱动装置11带动第二传动装置12随着第二液压推杆10的推动开始转动，使基板13始终平行于海面，当基板13达到设定位置时，控制器控制第二液压推杆10和第二驱动装置11停止运动；

S05：当整个夹持装置从海面上移动到海面下时，控制器控制夹持机构14的两个弧形块21在燕尾型滑道15向远离彼此的方向滑动，直到滑到行程块16位置处停止滑动，夹持机构14展开，此时无人潜航器2被释放到海里；

S06：当无人潜航器2完成作战任务后，返航至无人水面艇1的尾部，无人潜航器2上浮，此时控制器控制基板13上的激光测距仪19打开，开始持续测量无人潜航器2与基板13之间的距离；

S07：当无人潜航器2与基板13之间的距离达到设定值时，控制器控制柱形磁吸盘18通电产生电磁力，无人潜航器2继续上浮，直到柱形磁吸盘18插入并通过柱形凹槽23将无人潜航器2吸附定位，此过程引起的震动能够通过电磁减震套筒17减小，同时控制器控制激光测距仪19关闭，完成无人潜航器2的上升定位；

S08：定位完成后，控制器控制夹持机构14上的两个滑块20在燕尾型滑道15上沿靠近彼此的方向滑动，两个弧形块21聚合，此时控制器控制两个弧形块21上的测力传感器22开启，并持续测量无人潜航器2所受到的夹紧力，直至测力传感器22的测量值达到设定数值，滑块20停止滑动，夹持机构14收拢，完成无人潜航器2的上升夹紧，并将无人潜航器2被回收到无人水面艇1上；

S09：无人水面艇1完成无人潜航器2的布放和回收任务后，无人水面艇1载无人潜航器2返航。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：包括龙门架、第一液压推杆、第一驱动装置、第一传动装置、第二液压推杆、第二驱动装置、第二传动装置、基板、激光测距仪、控制器和夹持机构；所述龙门架的两端均与固定设置在无人水面艇上的第一固定铰支铰接；所述第一液压推杆的缸体与固定设置在所述无人水面艇上的第二固定铰支铰接，所述第一液压推杆的活塞杆与固定设置在所述龙门架下部的第三固定铰支铰接；所述第一驱动装置和所述第一传动装置均固定设置在所述龙门架的顶部，所述第一驱动装置的输出端与所述第一传动装置的输入端连接，所述第一传动装置的输出端与所述第二液压推杆的缸体连接，以驱动所述第二液压推杆向靠近或远离所述无人水面艇尾部的方向摆动，所述第二液压推杆的活塞杆上固定设置有所述第二驱动装置和所述第二传动装置，所述第二驱动装置的输出端与所述第二传动装置的输入端连接，所述第二传动装置的输出端与所述基板连接，以驱动所述基板绕基板轴线摆动，所述基板轴线平行于海面；所述激光测距仪固定设置在所述基板上，用于测量上升定位过程中所述无人潜航器与所述夹持机构之间的距离，所述夹持机构与所述基板连接，并用于夹持所述无人潜航器；所述控制器固定设置在所述基板上，所述控制器分别与所述第一驱动装置、所述第一液压推杆、所述第二驱动装置、所述第二液压推杆、所述激光测距仪和所述夹持机构电连接。

2.根据权利要求1所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：所述基板上设置有滑道，所述夹持机构包括两个夹持体，两个所述夹持体均与所述控制器电连接，各所述夹持体上均设置有与所述滑道滑动配合的滑块。

3.根据权利要求2所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：所述滑道为燕尾型滑道，所述滑道的数量为两条，两条所述滑道在所述基板上呈轴对称分布，各所述夹持体上均设置有两个所述滑块。

4.根据权利要求3所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：两条所述滑道的两端均固定设置有行程块，用于防止所述夹持机构从所述滑道上滑落。

5.根据权利要求1所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：所述基板的中心固定设置有柱形磁吸盘，所述柱形磁吸盘用于嵌入并吸附于所述无人潜航器上的柱形凹槽内。

6.根据权利要求5所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：所述基板的中心固定设置有电磁减震套筒，且所述电磁减震套筒套设在所述柱形磁吸盘的外部，用于所述无人潜航器上升过程的减震。

7.根据权利要求1所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：所述第一驱动装置为第一直流电机，所述第二驱动装置为第二直流电机，所述第一直流电机和所述第二直流电机均与所述控制器电连接；所述第一传动装置为第一齿轮机构，所述第二传动装置为第二齿轮机构。

8.根据权利要求3所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：所述夹持体为弧形块。

9.根据权利要求8所述的无人水面艇收放无人潜航器装置，其特征在于：还包括测力传感器，所述测力传感器固定设置于所述弧形块的内侧壁上，所述测力传感器与所述控制器电连接，所述测力传感器用于测量所述夹持机构对所述无人潜航器的夹紧力的大小。