CN110803257A - 一种无人航行设备收放系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于无人航行设备布放回收装备技术领域，提供了一种无人航行设备收放系统，该无人航行设备收放系统包括：母船，所述母船的侧边缘处形成连通至水面的船坞；以及升降平台，设于所述船坞内，所述升降平台能够降低至水面以下以及升高至所述水面以上，所述升降平台用于承载所述无人航行设备，升降平台位于船坞内，因而能够更少地受到母船外的风浪的影响，能够减少升降平台的晃动、起伏，无人航行设备与升降平台之间因晃动而发生碰撞的风险性更低，因此，可以有效地实现对无人航行设备的回收和布放，特别适用于高海况下，且操作简单，人工依赖性低，能够保证无人航行设备的安全性，避免其损坏。

Description

一种无人航行设备收放系统

技术领域

本发明涉及无人航行设备布放回收装备技术领域，特别涉及一种无人航行设备收放系统。

背景技术

近年来，随着海洋装备技术领域的蓬勃发展，如何在少人工的海洋作业要求下，实现对无人航行设备的高效及安全的布放和回收，一直是国内外重点关注的共性问题。

现有的无人航行设备布放回收系统多采用在母船船艉部设置升降装置，即首先将母船船舱门板翻下，母船舱门板用于引导和承载无人航行设备，以此实现对无人航行设备的布放和回收。但在海况较为恶劣的场合采用该种方式对无人航行设备执行回收操作时，因母船的船舱门板仅一侧与母船舱门铰接，另一侧则处于无支撑以及无连接的状态，又由于海面风浪较大，会造成船舱门板上下起伏摆动，无人航行设备无法行驶至母船的船舱门板上，因此难以实现母船对无人航行设备的高效回收。此外，在较大的海面风浪下，无人航行设备也会随着海浪上下起伏摇摆，会造成无人航行设备与船舱门板发生碰撞，进而导致无人航行设备本体以及母船布放回收装置的严重损坏的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人航行设备收放系统，旨在解决现有的无人航行设备布放回收系统难以在复杂海况下实现母船对无人航行设备的高效及安全的布放和回收的技术问题。

本发明是这样实现的，一种无人航行设备收放系统，用于对无人航行设备进行布放和回收，所述无人航行设备收放系统包括：

母船，所述母船的侧边缘处形成连通至水面的船坞；以及

升降平台，设于所述船坞内，所述升降平台能够降低至水面以下以及升高至所述水面以上，所述升降平台用于承载所述无人航行设备。

在一个实施例中，所述无人航行设备收放系统还包括驱动件和导轨，所述导轨设于所述母船上并沿竖直方向延伸，所述升降平台滑动连接于所述导轨上，所述驱动件用于驱动所述升降平台沿所述导轨升降。

在一个实施例中，所述无人航行设备收放系统还包括连杆，所述连杆连接于所述驱动件和所述升降平台之间，所述驱动件用于驱动所述连杆升降，所述连杆用于带动所述升降平台升降。

在一个实施例中，所述导轨上设有沿竖直方向延伸的导向槽；所述连杆穿过所述导向槽与所述升降平台连接，或者，所述升降平台的边缘部分向外凸伸并穿过所述导向槽以与所述连杆连接。

在一个实施例中，所述升降平台上设有至少一个导流孔；所述无人航行设备收放系统还包括设于所述升降平台上的船架。

在一个实施例中，所述无人航行设备收放系统还包括对位标记和视觉传感器，所述视觉传感器用于设置在所述无人航行设备的前端，所述对位标记设置于所述母船上并对应所述视觉传感器。

在一个实施例中，所述视觉传感器包括单目相机、双目相机以及深度相机中的至少一种。

在一个实施例中，所述无人航行设备收放系统还包括多个导向组件，多个所述导向组件设于所述母船上并位于所述升降平台的一侧，所述导向组件至少在所述无人航行设备向所述升降平台移动时呈由所述母船向外渐扩的形式。

在一个实施例中，所述导向组件包括导向框架，所述导向框架以能够在水平面内转动的方式设置于所述母船上。

在一个实施例中，所述导向组件还包括至少一个导向轮，所述导向轮以能够在水平面内绕其中心轴线转动的方式设置于所述导向框架上。

本发明提供的无人航行设备收放系统其有益效果为：

该无人航行设备收放系统包括母船、形成于母船侧边缘的船坞以及设于船坞内的升降平台，升降平台能够降低至水面以下以及升高至水面以上，升降平台用于承载无人航行设备，升降平台位于船坞内，因而能够更少地受到母船外的风浪的影响，能够减少升降平台的晃动、起伏，无人航行设备与升降平台之间因晃动而发生碰撞的风险性更低，因此，可以有效地实现对无人航行设备的回收和布放，特别适用于高海况下，且操作简单，人工依赖性低，能够保证无人航行设备的安全性，避免其损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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是本发明实施例提供的无人航行设备收放系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的无人航行设备收放系统的俯视示意图；

图3是本发明实施例提供的无人航行设备收放系统的一个工作状态示意图；

图4是本发明实施例提供的无人航行设备收放系统的另一工作状态示意图。

图中标记的含义为：

100-无人航行设备收放系统，20-无人航行设备，11-母船，110-船坞，12-升降平台，120-导流孔，13-驱动件，131-液压缸，132-液压杆，14-连杆，15-导轨，150-导向槽，16-船架，17-对位标记，18-视觉传感器，19-导向组件，191-导向框架，1911-导向杆，1912-连接杆，192-导向轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种无人航行设备收放系统100，其用于对无人航行设备20进行布放和回收。具体来说，该无人航行设备收放系统100包括母船11以及设于母船11上的升降平台12，具体地，母船11的侧边缘处形成连通至水面的船坞110，升降平台12设于船坞110内，且设置为能够降低至水面以下以及升高至水面以上，升降平台12用于承载无人航行设备20升高至离开水面以及降低至到达水面上，从而可以实现将无人航行设备20从水面回收至母船11上，以及从母船11布放至水面上。

本发明实施例提供的无人航行设备收放系统100，其包括具有船坞110的母船11以及设于船坞110内的升降平台12，升降平台12能够降低至水面以下以及升高至水面以上，升降平台12用于承载无人航行设备20，在回收无人航行设备20时，无人航行设备20可利用其自身的动能或控制等到达升降平台12上，只需控制升降平台12上升即可完成回收，同样地，在布放时，只需控制升降平台12下降至水面以下，无人航行设备20接触到水面因而自身可从升降平台12驶离，升降平台12位于船坞110内，因而能够更少地受到母船11外的风浪的影响，能够减少升降平台12的晃动、起伏，无人航行设备20与升降平台12之间因晃动而发生碰撞的风险性更低，因此，可以有效地实现对无人航行设备20的回收和布放，特别适用于高海况下，且操作简单，人工依赖性低，能够保证无人航行设备20的安全性，避免其损坏。

母船11的类型不限，可以是有人操作的船，也可以是无人船艇，例如，对于布放距离较远或者是其他不适宜使用有人船的情况下，可以通过一些体积较大、续航能力较强的无人船艇作为母船11实现对无人航行设备20的布放和回收，对此不作特别限制。

无人航行设备20可以是无人船艇，也可以是无人航行器、水下机器人或无人潜水器等能够自主推进的无人设备，对此不作特别限制。

请参阅图1和图2，在一个实施例中，升降平台12上设有至少一个导流孔120。导流孔120用于在升降平台12下降至接触水面以及上升离开水面时允许水快速地通过，避免影响到升降平台12的升降运动。

导流孔120的形式不限。在本实施例中，如图1和图2所示，导流孔120呈条状且数量为多个，多个导流孔120之间平行设置。在其他实施例中，允许有其他形式的导流孔120。

请参阅图3和图4，在一个实施例中，船坞110可以形成于母船11的后端边缘处，即船尾处。

请参阅图2至图4，该无人航行设备收放系统100还包括导轨15，导轨15沿着竖直方向延伸设置在母船11上，具体是设置于船坞110的内壁上，升降平台12于船坞110内沿着该导轨15作升降运动。该导轨15能够有效保证升降平台12的升降轨迹，进而保证升降平台12在升降过程中不会发生偏移。

导轨15可以突出于船坞110的内壁设置，也可以凹陷于其内并与内壁的其他部分保持平齐，对此不作特别限制。

请参阅图2至图4，在一个实施例中，无人航行设备收放系统100还包括驱动件13和连杆14，连杆14连接于驱动件13，连杆14在驱动件13的驱动下实现升降；连杆14还连接于升降平台12，升降平台12随连杆14的升降而升降。

在一个具体实施例中，请参阅图3和图4，导轨15上设有沿竖直方向延伸的导向槽150，连杆14以穿过导向槽150的形式与升降平台12连接，或者，升降平台12的侧边缘部分地向外凸伸并穿过导向槽150以与连杆14连接。该导向槽150能够有效保证连杆14不会发生任何偏移。

在此基础上，连杆14和升降平台12分别位于导轨15的两侧，升降平台12可以位于船坞110内，则连杆14以及驱动件13等可以隐藏于母船11的内部。

驱动件13的具体形式不限，例如可以是电动推杆，还可以包括空压机和气缸。可选地，在本实施例中，如图2所示，驱动件13包括液压缸131和液压杆132，液压杆132与连杆14连接，液压杆132在液压缸131的驱动下能够于竖直方向伸出和缩回，从而可以带动连杆14以及升降平台12作升降运动。

在本实施例中，导轨15可以设置为四个，分别设于船坞110的两个相对的侧壁上，连杆14设置为两个，每一个连杆14沿着水平方向设置且其两端分别与升降平台12的侧边缘连接。液压杆132可以连接于连杆14的中部。

在一个实施例中，该无人航行设备收放系统100还包括对位标记17和视觉传感器18，其中，视觉传感器18用于设置在无人航行设备20的前端，请参阅图1，对位标记17设置在船坞110的内壁上，请参阅图3和图4，具体可以是两个设置有导轨15的侧壁之间的内壁上，也即与船坞110的开口端相对的内壁上。当无人航行设备20前进并进入船坞110内时，视觉传感器18能够识别该对位标记17并获取对位标记17的图像，进而，无人航行设备20内的控制器根据视觉传感器18所获取的对位标记17的图像信息进行自身位置和方向的调整，直至移动至升降平台12的中部。

视觉传感器18数量可以为一个，也可以为多个，对此不作特别限制。视觉传感器18的类型不限，例如，可以是单目相机、双目相机或者是深度相机，还可以包括单目相机、双目相机或者是深度相机中的至少两种。

对位标记17的具体形式不限，如图3和图4所示，可以是十字形。在其他可选实施例中，对位标记17还可以采用矩形、棱形或者是三角形等，不再赘述。

请参阅图2至图4，在一个实施例中，无人航行设备收放系统100还包括船架16，船架16固定设置在升降平台12上。该船架16配合无人航行设备20的底面形状设置，用于使无人航行设备20能够稳定地承载于升降平台12上。

请参阅图1至图3，在一个实施例中，该无人航行设备收放系统100还包括多个导向组件19，多个导向组件19分设于船坞110的开口端两侧，也即对应升降平台12的一侧边缘，导向组件19至少在无人航行设备20进入船坞110时呈由母船11向外渐扩的形式，请结合参阅图4。呈渐扩设置的导向组件19能够引导无人航行设备20的前端准确地朝向船坞110的开口端中部前进，进而进入船坞110内并到达升降平台12上。

在本实施例中，导向组件19的数量为两个，两个导向组件19分别设于船坞110的开口端的两侧。

具体地，导向组件19包括导向框架191，两个导向框架191以能够在水平面内转动的方式设置于母船11上并位于船坞110的开口端两侧。如此，当无人航行设备20需要进入船坞110以及需要从船坞110内驶出时，导向框架191可以转动以打开至渐扩形状，当回收完成以及布放完成后，导向框架191可以转动并收拢在船坞110的开口端。

具体地，如图4所示，导向框架191包括多个竖直设置的导向杆1911以及将多个导向杆1911连接为一体的连接杆1912。与船坞110的开口端一侧靠近的一个导向杆1911可设置为与母船11的船尾边缘处转动连接。

进一步地，导向组件19还包括至少一个导向轮192，导向轮192以能够在水平面内绕其中心轴线转动的方式设置于导向框架191上。特别是在无人航行设备20进入船坞110内的过程中，无人航行设备20可能会碰撞到导向框架191，该导向轮192的设置可以将二者之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，进而减小二者之间的摩擦力，防止无人航行设备20的外表面产生损伤。

导向轮192呈筒状，其穿设在导向杆1911上。可选地，每一个导向杆1911上穿设一个导向轮192，如图4所示，也可以穿设多个导向轮192，对此不作特别限制。

此外，在一个实施例中，该无人航行设备收放系统100还包括控制器(未图示)，控制器连接于驱动件13和导向组件19，以能够控制驱动件13工作和导向组件19转动。该控制器可以配合远程控制平台实现远程操作，从而进一步减少现场人工参与的依赖性，降低人工成本。

本发明实施例提供的无人航行设备收放系统100的工作过程如下。

布放无人航行设备20时：人工将无人航行设备20移动至船架16上；控制器控制两个液压缸131分别工作，两个液压杆132收缩，带动连杆14和升降平台12沿着导轨15下降，直至升降平台12位于水面以下，无人航行设备20承载于水面上并获得一定的浮力；控制器控制两个导向组件19向外转动至呈渐扩状，无人航行设备20启动并自行驶离船坞110和母船11；控制器再次控制液压缸131工作，液压杆132伸长并带动连杆14和升降平台12上升至与母船11甲板大体保持平齐，布放完成；

回收无人航行设备20时：无人航行设备20在母船11的船尾待命；控制器控制两个液压缸131分别工作，两个液压杆132收缩，带动连杆14和升降平台12沿着导轨15下降，直至升降平台12位于水面以下；控制器控制两个导向组件19向外转动至呈渐扩状，无人航行设备20启动并在导向组件19的引导下进入船坞110；无人航行设备20通过视觉传感器18识别母船11上的对位标记17，并不断调整自身的位置和方向，直至到达船架16上；控制器控制两个导向组件19转动并收拢于船坞110的开口端；控制器再次控制液压缸131工作，液压杆132伸长并带动连杆14和升降平台12上升至与母船11甲板大体保持平齐，回收完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人航行设备收放系统，用于对无人航行设备(20)进行布放和回收，其特征在于，所述无人航行设备收放系统包括：

母船(11)；所述母船(11)的侧边缘处形成连通至水面的船坞(110)；以及

升降平台(12)，设于所述船坞(110)内，所述升降平台(12)能够降低至水面以下以及升高至所述水面以上，所述升降平台(12)用于承载所述无人航行设备(20)。

2.如权利要求1所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述无人航行设备收放系统还包括驱动件(13)和导轨(15)，所述导轨(15)设于所述母船(11)上并沿竖直方向延伸，所述升降平台(12)滑动连接于所述导轨(15)上，所述驱动件(13)用于驱动所述升降平台(12)沿所述导轨(15)升降。

3.如权利要求2所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述无人航行设备收放系统还包括连杆(14)，所述连杆(14)连接于所述驱动件(13)和所述升降平台(12)之间，所述驱动件(13)用于驱动所述连杆(14)升降，所述连杆(14)用于带动所述升降平台(12)升降。

4.如权利要求3所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述导轨(15)上设有沿竖直方向延伸的导向槽(150)；所述连杆(14)穿过所述导向槽(150)与所述升降平台(12)连接，或者，所述升降平台(12)的边缘部分向外凸伸并穿过所述导向槽(150)以与所述连杆(14)连接。

5.如权利要求1所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述升降平台(12)上设有至少一个导流孔(120)；所述无人航行设备收放系统还包括设于所述升降平台(12)上的船架(16)。

6.如权利要求1所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述无人航行设备收放系统还包括对位标记(17)和视觉传感器(18)，所述视觉传感器(18)用于设置在所述无人航行设备(20)的前端，所述对位标记(17)设置于所述母船(11)上并对应所述视觉传感器(18)。

7.如权利要求6所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述视觉传感器(18)包括单目相机、双目相机以及深度相机中的至少一种。

8.如权利要求1至7中任一项所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述无人航行设备收放系统还包括多个导向组件(19)，多个所述导向组件(19)设于所述母船(11)上并位于所述升降平台(12)的一侧，所述导向组件(19)至少在所述无人航行设备(20)向所述升降平台(12)移动时呈由所述母船(11)向外渐扩的形式。

9.如权利要求8所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述导向组件(19)包括导向框架(191)，所述导向框架(191)以能够在水平面内转动的方式设置于所述母船(11)上。

10.如权利要求9所述的无人航行设备收放系统，其特征在于，所述导向组件(19)还包括至少一个导向轮(192)，所述导向轮(192)以能够在水平面内绕其中心轴线转动的方式设置于所述导向框架(191)上。

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