CN110884617A - 无人艇收放装置对接牵引系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人艇收放装置对接牵引系统及方法，包括设置在无人艇上的对接环或对接挂缆，以及设置在母船滑道底端的收放装置；母船滑道端头两侧设置限位柱，距离限位柱沿滑道往上设定距离处设置一个能够沿轨道滑动的公共底座，在该公共底座上设置一个支架，在支架顶端铰接一个对接挂钩，该对接挂钩在支架受力时向滑道端头旋转而使得挂钩尖部伸入对接环或对接挂缆中与无人艇在滑道底端结合。解决多自由度对接问题，冲击力小，不限制收放装置本身的结构，操作简单，对接效率高，在对接后还能将无人艇从海水中牵引至滑道上，实现无人艇的自动化回收。
Description
技术领域
本发明涉及船舶装置技术领域，具体涉及一种能够在水面或海面上自动化回收无人艇的对接牵引系统及方法。
背景技术
目前，国内外滑道式小艇收放装置收放小艇时，多采用人工手动挂钩的方式，该种小艇与收放装置的回收对接思路一方面效率低，另一方面给负责对接的操作船员人身带来极大的安全风险。当前也存有有人小艇的主动对接技术，但对接点多位于滑道上段位置，对小艇的操作要求高，对接效率较低。且对接完成后，如何将无人艇从海水中牵引至滑道上也是目前需要解决的问题。为切实解决小艇与收放装置回收对接操作船员的人身安全风险，提高操作效率，迫切需要开拓新的对接思路。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种无人艇收放装置对接牵引系统及方法，解决多自由度对接问题，冲击力小，不限制收放装置本身的结构，操作简单，对接效率高，在对接后还能将无人艇从海水中牵引至滑道上，实现无人艇的自动化回收。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：
包括设置在无人艇上的对接环或对接挂缆，
以及设置在母船滑道底端的收放装置：其中，母船滑道端头两侧设置限位柱，沿滑道往上设置轨道，距离限位柱设定距离处设置一个能够沿轨道滑动的公共底座，在该公共底座上设置一个支架，在支架顶端铰接一个对接挂钩，该对接挂钩在支架受力时向滑道端头旋转而使得挂钩尖部伸入对接环或对接挂缆中与无人艇在滑道底端结合。
进一步的，所述支架朝向滑道尽头的侧部设置一个悬臂缓冲机构，缓冲机构的末端设置一张撞网，该撞网的面积大于或与无人艇的头部面积，使得无人艇在进入两侧限位柱之间区域后能够与撞网撞击接触。
进一步的，滑道的端头中心开口，所述开口与无人艇的头部轮廓形状一致且留有余量。
进一步的，对接挂钩的尖部长度大于或等于对接环或对接挂缆的封闭环体半径长度。
进一步的，支架侧部或公共底座与对接挂钩之间设置弹簧卡扣结构，使得支架侧部或公共底座受无人艇冲击力时，对接挂钩旋转而朝着滑道底端方向运动。
进一步的，滑道从母船甲板上往水线下倾斜伸出。
进一步的，滑道伸入水线以下的位置通过调整滑道的倾斜角度设置，与此对应调整公共底座在滑道上位置。
进一步的，滑道上的轨道设置在滑道中心。
一种无人艇收放装置对接牵引方法，其特征在于采用上述的无人艇收放装置对接牵引系统，首先放下母船滑道，调整滑道的端头位置，使无人艇行驶进入母船滑道两限位柱之间，无人艇头部位撞击收放装置的撞网，撞网感受冲击力后，经缓冲机构缓冲后作用于公共底座，公共底座及支架感受作用力后释放对接挂钩，对接挂钩倒挂上无人艇的对接环或对接挂缆，完成整个对接过程，
进一步的，在对接挂钩倒挂上无人艇的对接环或对接挂缆时，无人艇停机，随后公共底座沿轨道上滑，带动对接挂钩将无人艇牵回滑道上方，实现无人艇的牵引回收。
由此，本发明的无人艇收放装置对接牵引系统由无人艇对接头、滑道、对接机构、缓冲机构、公共底座等部分组成。对接机构、缓冲机构安装在公共底座上，公共底座可在滑道上上下滑动。缓冲机构设于收放机构后侧，用于缓冲对接冲击力。
针对多自由度对接需求，提出对接系统裕度设计技术。在无人艇对接头、对接机构的两个以上自由度方向上留有裕量，降低对接自由度要求。比如，在对接点在水平横向相对位置、竖直上下相对位置等两个方向自由度上留有裕量，在收放装置底端布置一张撞网，小艇头部撞网实现对接，对接机构感受作用力后释放对接挂钩，对接挂钩后倒挂上对接挂缆，完成整个对接过程。
采用波浪补偿技术，降低多自由度对接需求。由于收放装置与无人艇有一定的相对运动，在公共底座在滑道上滑动时，采用波浪补偿技术，使对接机构相对于水平面的位置保持不变，滑道两侧设限位柱，无人艇驶入限位柱之间后，无人艇对接头与对接机构对接。
与现有状态比较，本发明有以下有益效果：
（1）针对滑道式小艇收放装置，提出水面对接回收无人艇的新思路；
（2）提出多自由度对接解决方案；
（3）充分考虑对接会给收放装置带来的较大冲击力，在收放装置对接端与对接执行机构间设置缓冲机构；
（4）收放装置对接端与对接执行机构设置公共底座，解决了牵引回收的问题；
（5）对接回收过程实现全自动化操作，降低了船员的工作负荷。
附图说明
图1是本发明无人艇收放装置对接牵引系统侧视图（体现回收对接前状态）。
图2为本发明的滑道的结构分布示意图（俯视图）。
图3是本发明无人艇收放装置对接牵引系统侧视图（体现回收接触状态）。
图4是本发明无人艇收放装置对接牵引系统侧视图（体现完成回收对接时状态）。
具体实施方式
下面结合附图1-4进一步说明本发明的实施例。
根据本发明实施的无人艇收放装置对接牵引系统包括两部分，一部分为设置在无人艇1船头位置的对接头2，对接头2为一个突出于无人艇船体或甲板面的挂缆结构，优选为一个支撑杆上设置一个封闭环圈用于与另一部分的挂钩装置相配合固定。另一部分为与对接头相配合挂扣固定的对接机构。
对接机构设置在母船的尾部滑道11底部，该滑道11可以是滑道式小艇收放装置也可以是从甲板9上往水下倾斜伸出的滑道。如图1，在滑道11上沿滑动方向设置轨道8，在滑道11的端头以滑道中心线或轨道8中心轴对称设置两侧限位柱3，两侧限位柱3之间的宽度距离大于无人艇1的宽度。限位柱3与轨道8垂直设置并突出于滑道所在平面。如图2，优选在滑道11的端头开口与无人艇1船头相匹配，以便无人艇1船头能够通过卡入该开口中。
顺着轨道8往上，距离限位柱3设定距离处设置一个能够在外力控制作用下沿轨道滑动的公共底座7，在公共底座7上设置一个凸起的支架，在支架顶端铰接一个长臂对接挂钩4，对接挂钩4的钩体尖端背离大型船体设置并在无人艇1靠近时能够旋转伸入对接头2的封闭环圈中形成挂扣固定。公共底座7的支架侧部朝向滑道端头方向设置一个悬臂缓冲机构6（可以是橡胶柱或其他弹性缓冲材质的垫层体），缓冲机构6的末端布置一张撞网5，所述撞网5延伸区域与无人艇1的船头部位相匹配或略大于无人艇1的船头面积，无人艇1的船头与撞网5在相撞时接触。
如图3-4，以水线10为参考，在对接点在无人艇1和母船之间。对接点在水平横向相对位置、竖直上下相对位置等两个方向自由度上留有裕量，比如，在对接点在水平横向相对位置、竖直上下相对位置等两个方向自由度上留有裕量，对接挂钩的尖部长度大于或等于对接环或对接挂缆的封闭环体半径长度。在收放装置底端布置一张撞网，小艇艏部撞网实现对接，对接机构感受作用力后释放对接挂钩，对接挂钩后倒挂上对接挂缆，完成整个对接过程。以便无人艇1能够自由与该对接牵引系统对接。
具体的对接牵引方法如下：
无人艇1行驶进入两限位柱3之间，船头部位撞击撞网5（见图3），撞网5感受冲击力后，经缓冲机构6缓冲后作用于对接机构的公共底座7支架，对接机构感受作用力后释放对接挂钩4，对接挂钩4倒挂上对接头2的挂缆或封闭环圈，完成整个对接过程，见图4（支架侧部或公共底座7与顶部的对接挂钩4之间设置弹簧卡扣结构，使得支架侧部受力时，对接挂钩4旋转而朝着滑道底端方向运动。）。与此同时，无人艇1停机，随后公共底座7沿轨道8上滑，带动对接挂钩4将无人艇1牵回滑道11上方接近甲板9位置。
Claims (10)
1.一种无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：
包括设置在无人艇上的对接环或对接挂缆，
以及设置在母船滑道底端的收放装置：其中，母船滑道端头两侧设置限位柱，沿滑道往上设置轨道，距离限位柱设定距离处设置一个能够沿轨道滑动的公共底座，在该公共底座上设置一个支架，在支架顶端铰接一个对接挂钩，该对接挂钩在支架受力时向滑道端头旋转而使得挂钩尖部伸入对接环或对接挂缆中与无人艇在滑道底端结合。
2.根据权利要求1所述的无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：所述支架朝向滑道尽头的侧部设置一个悬臂缓冲机构，缓冲机构的末端设置一张撞网，该撞网的面积大于或与无人艇的头部面积，使得无人艇在进入两侧限位柱之间区域后能够与撞网撞击接触。
3.根据权利要求1所述的无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：滑道的端头中心开口，所述开口与无人艇的头部轮廓形状一致且留有余量。
4.根据权利要求1所述的无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：对接挂钩的尖部长度大于或等于对接环或对接挂缆的封闭环体半径长度。
5.根据权利要求1所述的无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：支架侧部或公共底座与对接挂钩之间设置弹簧卡扣结构，使得支架侧部或公共底座受无人艇冲击力时，对接挂钩旋转而朝着滑道底端方向运动。
6.根据权利要求1所述的无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：滑道从母船甲板上往水线下倾斜伸出。
7.根据权利要求1所述的无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：滑道伸入水线以下的位置通过调整滑道的倾斜角度设置，与此对应调整公共底座在滑道上位置。
8.根据权利要求1所述的无人艇收放装置对接牵引系统，其特征在于：滑道上的轨道设置在滑道中心。
9.一种无人艇收放装置对接牵引方法，其特征在于采用上述权利要求1-8任一项所述的无人艇收放装置对接牵引系统，首先放下母船滑道，调整滑道的端头位置，使无人艇行驶进入母船滑道两限位柱之间，无人艇头部位撞击收放装置的撞网，撞网感受冲击力后，经缓冲机构缓冲后作用于公共底座，公共底座及支架感受作用力后释放对接挂钩，对接挂钩倒挂上无人艇的对接环或对接挂缆，完成整个对接过程。
10.根据权利要求9所述的一种无人艇收放装置对接牵引方法，其特征在于在对接挂钩倒挂上无人艇的对接环或对接挂缆时，无人艇停机，随后公共底座沿轨道上滑，带动对接挂钩将无人艇牵回滑道上方，实现无人艇的牵引回收。
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