CN110789672A - Auv集群水面布放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种AUV集群水面布放装置。其中AUV集群水面布放装置包括：布放平台；限位件；以及转动组件，所述转动组件设于所述布放平台，所述转动组件设有安装位，所述限位件设于所述安装位，所述安装位用于储放AUV，所述转动组件相对于所述布放平台可转动，并具有初始位置和布放位置，在所述初始位置，所述限位件限位固定所述AUV；在所述布放位置，所述限位件有序松开所述AUV以进行布放。本发明AUV集群水面布放装置布放AUV的效率高。

Description

AUV集群水面布放装置

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，特别涉及一种AUV集群水面布放装置。

背景技术

无人系统的高速发展极大地推进了人类认识自然改造自然的进程，水下无人系统在海洋观测感知领域具有不可替代的地位。AUV(Autonomous Underwater Vehicle，自主式水下潜器)或UUV(Unmanned Underwater Vehicle，无人水下机器人)是一种在水下游行而不需要通过操作者控制的自主式无人AUV。AUV的布放是海洋应用领域的一项前沿技术。目前最常用的布放方式是通过人工驾驶母船，使用吊臂布放，这样的布放方式不仅十分的费时费力，而且自动化水平低，效率也低。另外，人工布放的方式也对海况的要求比较高，安全性低。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种AUV集群水面布放装置，旨在提高AUV的布放效率，同时提高安全性。

为实现上述目的，本发明提出的AUV集群水面布放装置，用于布放AUV，所述AUV集群水面布放装置包括：

布放平台；

限位件；以及

转动组件，所述转动组件设于所述布放平台，所述转动组件设有安装位，所述限位件设于所述安装位，所述安装位用于储放AUV，所述转动组件相对于所述布放平台可转动，并具有初始位置和布放位置，在所述初始位置，所述限位件限位固定所述AUV；在所述布放位置，所述限位件有序松开所述AUV以进行布放。

可选的，所述转动组件设有两个，两个所述转动组件对称设于所述布放平台的相对两侧。

可选的，所述限位件设有多个，所述安装位设有多个，一所述安装位对应一所述限位件，定义垂直于所述布放平台的中心轴线的方向为第一方向，多个所述安装位沿所述第一方向间隔设置。

可选的，所述限位件为固定机械手。

可选的，所述转动组件包括：

转动部，所述转动部一端与所述布放平台转动连接；和

支撑座，所述转动部背离所述布放平台的一端与所述支撑座转动连接，所述安装位设于所述支撑座。

可选的，所述转动部设有升降液压缸，所述升降液压缸用于调节所述支撑座的转动角度。

可选的，所述转动组件还包括底座，所述底座可滑动设于所述支撑座，所述安装位设于所述底座，在所述布放位置，所述底座可滑动至所述布放平台的外侧。

可选的，所述支撑座包括：

连接板，所述连接板与所述转动部连接；

一级伸缩导轨，所述连接板设于所述一级伸缩导轨；以及

二级伸缩导轨，所述二级伸缩导轨与所述一级伸缩导轨滑动连接，所述底座设于所述二级伸缩导轨。

可选的，所述转动组件还包括伸缩液压缸，所述伸缩液压缸一端与所述底座连接，所述伸缩液压缸背离所述底座的一端与所述一级伸缩导轨连接。

可选的，所述布放平台的头部设有甲板，所述转动部和所述支撑座设于所述甲板，在所述初始位置，所述支撑座平行于所述甲板，在所述布放位置，所述支撑座与所述甲板呈夹角设置；

且/或，所述夹角的取值范围为30°～60°。

本发明AUV集群水面布放装置包括布放平台、限位件以及转动组件，转动组件设于布放平台，通过在转动组件设有安装位，限位件设于安装位，安装位用于储放AUV，转动组件相对于布放平台可转动，并具有初始位置和布放位置，在初始位置，限位件限位固定AUV；在布放位置，限位件有序松开AUV以进行布放。如此可将AUV放置于布放平台，通过布放平台将AUV运送至布放地点，通过远程控制限位件与AUV的相对位置关系来布放AUV，布放效率高，且无需人工布放，即使在恶劣天气，也能进行布放，安全性高。

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，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明AUV集群水面布放装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中AUV集群水面布放装置的部分爆炸结构示意图；

图3为本发明AUV集群水面布放装置另一视角的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作出创造性劳动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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种AUV集群水面布放装置100，用于布放AUV20。

参照图1至图3，在本发明实施例中，该AUV集群水面布放装置100包括：

布放平台10；

限位件30；以及

转动组件50，所述转动组件50设于所述布放平台10，所述转动组件50设有安装位51，所述限位件30设于所述安装位51，所述安装位51用于储放AUV20，所述转动组件50相对于所述布放平台10可转动，并具有初始位置和布放位置，在所述初始位置，所述限位件30限位固定所述AUV20；在所述布放位置，所述限位件30有序松开所述AUV20以进行布放。

具体的，布放平台10可为双体艇(但不限于)的船艏，安装位51用于储放AUV20，限位件30设于安装位51，限位件30为可伸缩式的结构，在初始位置，限位件30限位固定AUV20，此时，限位件30凸设于安装位51并与AUV20的外表面接触。在布放位置，限位件30有序松开AUV20以进行布放，此时，限位件30埋藏到安装位51的外表面下方。该布放过程可以是限位件30先与AUV20脱离，然后转动组件50相对于布放平台10转动一定角度，AUV20靠重力滑落到水面。或者转动组件50先相对于布放平台10转动一定角度，限位件30再与AUV20脱离，AUV20靠重力滑落到水面。或者转动组件50一边相对于布放平台10转动，同时限位件30慢慢与AUV20脱离，AUV20靠重力滑落到水面。

其中，初始位置为限位件30与AUV20的外表面至少部分抵接并限位固定AUV20的位置，此时AUV20所在的平面可与布放平台10平行或者呈角度设置。布放位置为限位件30与AUV20的外表面未抵接或者仅仅少部分抵接，且AUV20所在的平面与布放平台10之间呈夹角设置，AUV20可依靠重力滑落到水面，限位件30与AUV20抵接的部分不影响其滑落到水面。此处的有序松开为自布放平台10的外侧向内侧依次松开，确保投放时相邻的AUV之间互不干涉，以免发生碰撞。

本发明AUV集群水面布放装置100包括布放平台10、限位件30以及转动组件50，转动组件50设于布放平台10，通过在转动组件50设有安装位51，限位件30设于安装位51，安装位51用于储放AUV20，转动组件50相对于布放平台10可转动，并具有初始位置和布放位置，在初始位置，限位件30限位固定AUV20；在布放位置，限位件30有序松开AUV20以进行布放。如此可将AUV20放置于布放平台10，通过布放平台10将AUV20运送至布放地点，通过远程控制限位件30与AUV20的相对位置关系来布放AUV20，布放效率高，且无需人工布放，即使在恶劣天气，也能进行布放，安全性高。

进一步的，为保证布放平台10整体受力平衡和布放效率，提高布放平台10在航行及布放过程中的稳定性，使得布放平台10不容易被海水打翻，所述转动组件50设有两个，两个所述转动组件50对称设于所述布放平台10的相对两侧。两个转动组件50上的AUV20同时对称抬起和伸出。

由于布放平台10出海一次成本较高，为降低布放成本，提高布放效率，请再次参照图1至图3，所述限位件30设有多个，所述安装位51设有多个，一所述安装位51对应一所述限位件30，定义垂直于所述布放平台10的中心轴线的方向为第一方向，多个所述安装位51沿所述第一方向间隔设置。多个安装位51可以装载多个AUV20，布放的速度非常快，可以实现集群AUV20的安全、快速、高效和自动化的水面布放。

进一步的，为保证对AUV20限位固定和布放的精确性，限位件30为固定机械手。

本实施例中，转动组件50包括：

转动部53，所述转动部53一端与所述布放平台10转动连接；和

支撑座55，所述转动部53背离所述布放平台10的一端与所述支撑座55转动连接，所述安装位51设于所述支撑座55。

可以理解的，转动部53用以给支撑座55提供动力，使支撑座55能够相对于布放平台10转动至合适角度，对AUV20进行布放，转动部53一端与布放平台10转动连接，转动部53背离布放平台10的一端与支撑座55转动连接，该转动连接方式为铰接，以实现支撑座55在初始位置与布放位置之间灵活变化。

进一步的，由于支撑座55需要在初始位置与布放位置之间来回变换，为保证转动部53转动角度的精确度，在转动部53设有升降液压缸531，所述升降液压缸531用于调节所述支撑座55的转动角度。升降液压缸531的结构为本领域技术人员所公知的结构，在此不作具体描述。

本实施例中，转动组件50还包括底座57，所述底座57可滑动设于所述支撑座55，所述安装位51设于所述底座57，在所述布放位置，所述底座57可滑动至所述布放平台10的外侧。

可以理解的，在布放AUV20时，越靠近水面的AUV20受到的阻力小，掉入水中的时间越短。为了提高布放效率，将底座57与支撑座55滑动连接，可在底座57和支撑座55之间设置滑动结构，如滑轨与滑槽配合的结构，或者设置中间连接结构，通过中间连接结构分别与底座57和支撑座55滑动来实现滑动连接，均在本专利的保护范围之内。在布放位置，底座57可滑动至布放平台10的外侧。

进一步的，参照图2和图3，支撑座55包括：

连接板551，所述连接板551与所述转动部53连接；

一级伸缩导轨553，所述连接板551设于所述一级伸缩导轨553；以及

二级伸缩导轨555，所述二级伸缩导轨555与所述一级伸缩导轨553滑动连接，所述底座57设于所述二级伸缩导轨555。

本实施例中，为保证底座57滑动的顺畅性，将支撑座55设为连接板551、一级伸缩导轨553和二级伸缩导轨555，具体的，一级伸缩导轨553和二级伸缩导轨555两者之一设置滑轨，两者之另一设置滑槽，通过滑轨与滑槽的配合实现一级伸缩导轨553和二级伸缩导轨555滑动连接。

更进一步的，为保证一级伸缩导轨553与二级伸缩导轨555滑动距离的精确度，转动组件50还包括伸缩液压缸59，所述伸缩液压缸59一端与所述底座57连接，所述伸缩液压缸59背离所述底座57的一端与所述一级伸缩导轨553连接。通过伸缩液压缸59来调节一级伸缩导轨553与二级伸缩导轨555之间的长度。伸缩液压缸59为本领域技术人员公知的结构，在此不作具体描述。

为了实现更好的导向性，伸缩液压缸59一端连接一级伸缩导轨553的中间位置，其另一端连接二级伸缩导轨555的中间位置。

进一步的，布放平台10的头部设有甲板11，所述转动部53和所述支撑座55设于所述甲板11，在所述初始位置，所述支撑座55平行于所述甲板11，在所述布放位置，所述支撑座55与所述甲板11呈夹角设置。

其中，甲板11与水平面平行，转动部53和支撑座55设于甲板11，方便安装，在初始位置，支撑座55平行于甲板11，占用空间少，在布放位置，支撑座55与甲板11呈夹角设置，该夹角的设置角度以当限位件30与AUV20脱离时，AUV20受到重力而掉入水面，该夹角的取值范围为30°～60°，该夹角包括30°和60°。可以理解的，当该夹角小于30°时，AUV20所受到的重力小于支撑座55对其的支撑力，AUV20不容易从支撑座55上掉入水面。当该夹角大于60°时，转动部53需施加给支撑座55的动力较大，容易损坏转动部53。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种AUV集群水面布放装置，用于布放AUV，其特征在于，所述AUV集群水面布放装置包括：

布放平台；

限位件；以及

转动组件，所述转动组件设于所述布放平台，所述转动组件设有安装位，所述限位件设于所述安装位，所述安装位用于储放AUV，所述转动组件相对于所述布放平台可转动，并具有初始位置和布放位置，在所述初始位置，所述限位件限位固定所述AUV；在所述布放位置，所述限位件有序松开所述AUV以进行布放。

2.如权利要求1所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述转动组件设有两个，两个所述转动组件对称设于所述布放平台的相对两侧。

3.如权利要求2所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述限位件设有多个，所述安装位设有多个，一所述安装位对应一所述限位件，定义垂直于所述布放平台的中心轴线的方向为第一方向，多个所述安装位沿所述第一方向间隔设置。

4.如权利要求3所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述限位件为固定机械手。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述转动组件包括：

转动部，所述转动部一端与所述布放平台转动连接；和

支撑座，所述转动部背离所述布放平台的一端与所述支撑座转动连接，所述安装位设于所述支撑座。

6.如权利要求5所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述转动部设有升降液压缸，所述升降液压缸用于调节所述支撑座的转动角度。

7.如权利要求5所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述转动组件还包括底座，所述底座可滑动设于所述支撑座，所述安装位设于所述底座，在所述布放位置，所述底座可滑动至所述布放平台的外侧。

8.如权利要求7所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述支撑座包括：

连接板，所述连接板与所述转动部连接；

一级伸缩导轨，所述连接板设于所述一级伸缩导轨；以及

二级伸缩导轨，所述二级伸缩导轨与所述一级伸缩导轨滑动连接，所述底座设于所述二级伸缩导轨。

9.如权利要求8所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述转动组件还包括伸缩液压缸，所述伸缩液压缸一端与所述底座连接，所述伸缩液压缸背离所述底座的一端与所述一级伸缩导轨连接。

10.如权利要求5所述的AUV集群水面布放装置，其特征在于，所述布放平台的头部设有甲板，所述转动部和所述支撑座设于所述甲板，在所述初始位置，所述支撑座平行于所述甲板，在所述布放位置，所述支撑座与所述甲板呈夹角设置；

且/或，所述夹角的取值范围为30°～60°。

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