CN111152902A - 一种水下滑翔机采用的升降台爪式auv释放与回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,由机构安装架、主液压柱、辅助限位杆组、上层工作平台所构成的升降机构,以及上层工作平台、舵机、主动动轴、从动轴、多组主副爪以及位置调整装置所构成的AUV回收锁紧机构,两者共同完成AUV水下释放与回收。结构紧凑,不影响航行器的外形布局;AUV在AUV释放装置打开后,以任意俯仰角、偏航角等姿态离开翼身融合式滑翔机,迅速进入工作状态,大大减少了AUV释放装置的释放AUV的工作时间。回收释放工作对AUV姿态以及位置精度要求大大降低,降低了AUV水下释放回收过程中的运动复杂程度。
Description
技术领域
本发明属于水下滑翔机的装置,涉及一种水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,是在动基座条件下的中、小型回转型AUV的释放与回收装置。
背景技术
“二十一世纪是海洋世纪”这一概念在联合国于2001年在其官方文件中被首次提出。文件指出在人类未来发展50年之内,国际海洋形势将会发生巨大的变化。海洋将成为国际发展的主要竞争领域,这其中更是包括以高新技术为向导的新经济竞争。在这样一个时代发展的大背景下,人们对发展海洋经济、开发海洋能源、捍卫海上权益日益重视。因此,航行器作为海上交通运输的主要工具,它的设计研发价值也随之逐渐攀升。
水下滑翔机是一种固定翼形、通过浮力驱动的水下无人运载器,具有低阻力,低噪声和长续航能力等特点。因此作为一种可长时间机动部署的水下运载平台或者监测平台,水下滑翔机已经越来越被海洋大国所重视。基于此,以翼身融合式水下滑翔机为水下回收平台设计AUV释放与回收的装置,使其携带小型AUV进入复杂水域执行任务,比起单一的水下滑翔机与AUV探测,具有成本低、探测范围上升等优势。
目前,水下滑翔机对AUV释放与回收技术依然还处于缓慢的发展阶段。本发明提出了一种基于翼身融合式水下滑翔机的AUV释放与回收装置。该装置可以实现水下释放与回收AUV,更高效的完成海底地形地貌考察、水下资源勘探等各类水下作业。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,提供一种翼身融合式水下滑翔机在水下释放与回收中、小型回转型AUV的装置,使其能够在有一定航速条件下对中、小型回转型AUV进行释放与回收操作。避免AUV在水下释放与回收的过程中进行倒车。
技术方案
一种水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,其特征在于包括上层工作平台3、舵机4、主副爪5、辅助限位杆组6、机构安装架7、主液压柱8、从动轴9和主动轴10;主液压柱8位于机构安装架7中部的凹槽内,两组辅助限位杆组6位于机构安装架7两端的平台上,限制了上层工作平台3的旋转;主液压柱8上端连接上层工作平台3,支撑上层工作平台3上下移动;上层工作平台3上设有多个凹槽,多个主副爪5置于凹槽内,舵机4位于上层工作平台3的一端;主动轴10穿过多个主爪下端的通孔和凹槽上的通孔与舵机4的轴连接,从动轴9穿过多个副爪下端的通孔和凹槽上的通孔形成共连;所述主爪与副爪的下端为齿轮结构,形成齿轮啮合。
在主副爪5的内侧设有橡胶材质的位置调整装置11。
一种所述水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置的使用状态,其特征在于:AUV释放与回收装置2上的机构安装架7,通过其定位连接件与翼身融合式滑翔机1的设定位置进行固定和密封。
有益效果
本发明提出的一种水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,由机构安装架、主液压柱、辅助限位杆组、上层工作平台所构成的升降机构,以及上层工作平台、舵机、主动动轴、从动轴、多组主副爪以及位置调整装置所构成的AUV回收锁紧机构,两者共同完成AUV水下释放与回收。
本发明的升降机构,通过机构安装架7与动基座水下滑翔机1相固联;在机构安装架7上安装主液压柱8,主液压柱8上端连接上层工作平台3,支撑上层工作平台3上下移动;辅助杆组6通过机构安装架7辅助限位,限制了上层工作平台3的旋转。
本发明的回收锁紧机构,通过共同部分上层工作平台3与升降机构连接;在上层工作平台3上设计由舵机4、主动轴9,从动轴10、多组主副爪5、位置调整装置11共同构成的AUV回收锁紧机构;上层工作平台3上安装舵机4,控制主夹紧爪转动,与此同时主加紧爪通过齿轮传动转动副加紧爪同时转动完成回收锁紧机构功能,与升降机构共同完成对AUV的回收释放操作。
本发明的有益效果是,本发明提供了一种用于动基座条件下的中、小型回转型AUV的释放与回收,涉及一种基于翼身融合式水下滑翔机的中、小型回转型AUV的释放与回收。此机构结构紧凑,不影响航行器的外形布局,可用于身融合式水下滑翔机,且此机构避免了在AUV释放与回收过程中AUV的倒车操作。本发明可以允许AUV在AUV释放装置打开后,以任意俯仰角、偏航角等姿态离开翼身融合式滑翔机,迅速进入工作状态,大大减少了AUV释放装置的释放AUV的工作时间。回收释放工作对AUV姿态以及位置精度要求大大降低,降低了AUV水下释放回收过程中的运动复杂程度。
附图说明
图1是翼身融合式水下滑翔机及释放与回收AUV装置的立体结构示意图
图2是释放与回收AUV装置结构示意图
图3是释放与回收AUV主副传动轴示意图
图4是释放与回收AUV主副爪及传动轴示意图
图5是释放与回收AUV位置调整装置示意图
图6是释放与回收AUV装置处于关闭状态示意图
图7是释放与回收AUV装置进行释放工作过程1示意图
图8是释放与回收AUV装置进行释放工作过程2示意图
图9是释放与回收AUV装置处于张开等待回收状态示意图
图10是释放与回收AUV装置进行回收工作过程1示意图
图11是释放与回收AUV装置进行回收工作过程2示意图
图12是释放与回收AUV装置工作全过程图
图中:1-翼身融合式滑翔机;2-AUV释放与回收装置;3-上层工作平台;4-舵机;5-主副爪;6-辅助限位杆组;7-机构安装架;8-主液压柱;9-从动轴;10-主动轴;11-位置调整装置。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
本实施例的水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,包括上层工作平台3、舵机4、主副爪5、辅助限位杆组6、机构安装架7、主液压柱8、从动轴9和主动轴10;主液压柱8位于机构安装架7中部的凹槽内,两组辅助限位杆组6位于机构安装架7两端的平台上,限制了上层工作平台3的旋转;主液压柱8上端连接上层工作平台3,支撑上层工作平台3上下移动;上层工作平台3上设有多个凹槽,多个主副爪5置于凹槽内,舵机4位于上层工作平台3的一端;主动轴10穿过多个主爪下端的通孔和凹槽上的通孔与舵机4的轴连接,从动轴9穿过多个副爪下端的通孔和凹槽上的通孔形成共连;所述主爪与副爪的下端为齿轮结构,形成齿轮啮合。
在主副爪5的内侧设有橡胶材质的位置调整装置11。
连接关系和制约关系如图所示,AUV释放与回收装置2与翼身融合式滑翔机1通过机构安装架7上的定位连接件进行固定和密封。如图2释放与回收AUV装置结构示意图所示,在机构安装架上装配有一个主动提供动力支撑上层工作平台3完成上下升降活动的主液压柱8。由于AUV释放与回收装置安装在动基座上上层工作平台容易发生旋转倾覆,所以在机构安装架7和上层工作平台3间设计安装有4根辅助限位杆组组6,用于限制上层工作平台3发生旋转。辅助限位杆组6与主液压柱8共同完成上层工作平台的升降活动。为了完成对AUV释放与回收,在上层工作平台3上设计安装有AUV回收锁紧系统。如图3释放与回收AUV主副传动轴示意图及图4释放与回收AUV主副爪及传动轴示意图所示AUV回收锁紧系统,舵机4连接主动轴10从而控制主加紧爪转动,与此同时主夹紧爪下通过齿轮传动控制副夹紧爪同角度转动,确保将AUV夹紧与上层工作平台3的正上方。在主副加紧爪5上安装有橡胶材质的位置调整装置11,保证AUV回收时横向位置满足回收条件的同时也避免AUV发生横向窜动并保护AUV壳体外部不发生刮伤和外壳损伤。
工作过程:
1、AUV释放过程
如图7是释放与回收AUV装置进行释放工作过程1示意图所示,当翼身融合式水下滑翔机需要释放AUV时,主液压柱8结合辅助限位杆组6支撑上层工作平台37上升,使AUV和上层AUV回收锁紧机构伸出水下滑翔机平面。此为释放与回收AUV装置进行释放工作过程1。
如图8释放与回收AUV装置进行释放工作过程2示意图所示,在完成释放工作过程1后,舵机4开始工作,带动主动轴10转动,主动轴10通过轴上键带动主加紧爪转动一定角度,与此同时主夹紧爪通过底部的齿轮啮合转动,带动副夹紧爪以同样的速度、角度进行转动。此过程结束后,主副爪5彻底张开,完成对AUV的放松,此过程后AUV将可以自主航行。与导向罩式AUV回收释放装置、笼式AUV释放回收装置以及其他传统AUV释放回收装置相比,本专利可以允许AUV在主副爪5张开后,以任意俯仰角、偏航角等姿态离开翼身融合式滑翔机1,迅速进入工作状态。此为回收AUV装置进行释放工作过程2。通过释放工作过程1与释放工作过程2,AUV释放工作完成。
在释放工作完成后,舵机4再次工作通过主动轴8以及主夹紧爪的齿轮使主副爪5闭合.与此同时主液压柱8结合辅助限位杆组6支撑上层工作平台3下降,使上层AUV回收锁紧机构移回水下滑翔机内部。自此AUV进入自主航行状态,水下滑翔机完成AUV释放工作。
2、AUV回收过程
如图9释放与回收AUV装置处于张开等待回收状态示意图所示,当释放与回收AUV装置准备进行回收工作时,释放与回收AUV装置进入张开等待回收状态。主液压柱8结合辅助限位杆组组6支撑上层工作平台3上升,使上层AUV回收锁紧机构伸出水下滑翔机平面,舵机4通过带动主动轴10使主副爪5张开,此时释放与回收AUV装置处于张开进入等待回收状态。
如图10释放与回收AUV装置进行回收工作过程1示意图所示,当AUV准备进行回收时,释放与回收AUV装置进入张开等待回收状态。AUV通过传感器信号寻找水下滑翔机以及释放与回收AUV装置的空间位置,AUV通过以一定姿态及航行速度进入制定空间区域。
如图11释放与回收AUV装置进行回收工作过程2示意图所示,舵机4通过带动主动轴10转动,主副爪5捕捉AUV。在捕捉完成后,检测AUV横向所处位置。如果AUV横向位置不满足回收条件通过位置调整装置11调整AUV横向位置。如图5释放与回收AUV位置调整装置示意图所示,位置调整装置为多组橡胶材质的小型挠性带、电机、主动轴以及从动轴组成。通过调整带调整AUV位置,为使其满足回收条件。在此之后主副爪5进一步夹紧就此完成对AUV的锁紧。此为回收AUV装置进行回收工作过程2。通过回收工作过程1与回收工作过程2,AUV回收工作完成。在回收工作完成后,主液压柱8结合辅助限位杆组6支撑上层工作平台3下降,使释放与回收AUV装置移回水下滑翔机内部。自此水下滑翔机完成AUV回收工作。
本发明是一种基于翼身融合式水下滑翔机的中、小型回转型AUV的释放与回收装置,提出一种AUV水下释放回收机构,其安装和拆卸简便,结构稳定可靠,使用方便。本专利可以允许AUV在AUV释放装置打开后,以任意俯仰角、偏航角等姿态离开翼身融合式滑翔机,迅速进入工作状态,大大减少了AUV释放装置的释放AUV的工作时间。回收释放工作对AUV姿态以及位置精度要求大大降低,降低了AUV水下释放回收过程中的运动复杂程度。AUV水下释放回收机构采用升降机构配合AUV回收锁紧装置组成,通过机构安装架与水下翼身融合是水下滑翔机对接相连,使得结构稳定性、释放回收更高效。
Claims (3)
1.一种水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,其特征在于包括上层工作平台(3)、舵机(4)、主副爪(5)、辅助限位杆组(6)、机构安装架(7)、主液压柱(8)、从动轴(9)和主动轴(10);主液压柱(8)位于机构安装架(7)中部的凹槽内,两组辅助限位杆组(6)位于机构安装架(7)两端的平台上,限制了上层工作平台(3)的旋转;主液压柱(8)上端连接上层工作平台(3),支撑上层工作平台(3)上下移动;上层工作平台(3)上设有多个凹槽,多个主副爪(5)置于凹槽内,舵机(4)位于上层工作平台(3)的一端;主动轴(10)穿过多个主爪下端的通孔和凹槽上的通孔与舵机(4)的轴连接,从动轴(9)穿过多个副爪下端的通孔和凹槽上的通孔形成共连;所述主爪与副爪的下端为齿轮结构,形成齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置,其特征在于:在主副爪(5)的内侧设有橡胶材质的位置调整装置(11)。
3.一种权利要求1或2所述水下滑翔机采用的升降台爪式AUV释放与回收装置的使用状态,其特征在于:AUV释放与回收装置(2)上的机构安装架(7),通过其定位连接件与翼身融合式滑翔机(1)的设定位置进行固定和密封。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200515 |