CN111409796A - 一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构 - Google Patents

一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构 Download PDF

Info

Publication number
CN111409796A
CN111409796A CN201910011005.7A CN201910011005A CN111409796A CN 111409796 A CN111409796 A CN 111409796A CN 201910011005 A CN201910011005 A CN 201910011005A CN 111409796 A CN111409796 A CN 111409796A
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide
capture
capturing
recovery
push rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910011005.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111409796B (zh
Inventor
白桂强
谷海涛
林扬
王子庆
李宁
杜俊
孟令帅
张海洋
唐东生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Institute of Automation of CAS
Original Assignee
Shenyang Institute of Automation of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Institute of Automation of CAS filed Critical Shenyang Institute of Automation of CAS
Priority to CN201910011005.7A priority Critical patent/CN111409796B/zh
Publication of CN111409796A publication Critical patent/CN111409796A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111409796B publication Critical patent/CN111409796B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及水下机器人回收技术领域,具体地说是一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,包括转接段、回收段、导向驱动机构、捕获驱动机构、导向机构和捕获机构,其中导向驱动机构包括导向推杆和导向驱动装置,捕获驱动机构包括捕获推杆和捕获驱动装置,转接段后端通过密封法兰与AUV主体前端固连,导向驱动装置和捕获驱动装置设于密封法兰上,转接段前端通过端面法兰与回收段固连,且导向推杆和捕获推杆穿过所述端面法兰,导向机构和捕获机构设于回收段中,且导向机构设有通过所述导向推杆驱动张合的导向杆,捕获机构设有通过所述捕获推杆驱动张合的捕获爪,回收段前端设有回收承力组件。本发明可靠性高且结构简单紧凑,对接成功率高。

Description

一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构
技术领域
本发明涉及水下机器人回收技术领域,具体地说是一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构。
背景技术
水下机器人AUV自身能源不足以支撑其长时间航行,通常需要定期将AUV进行回收并实现AUV的充电与数据传输。传统的回收AUV的机构主要是罩笼式对接回收机构,如2016年4月20日公开的、公开号为CN105501415A的发明专利公开了“一种用于深海AUV入坞的末端自动对接装置及方法”,这种回收方法成本较大,耗时较长,属于静态对接方法,尤其无法适用于USV与AUV的动态对接回收场景。另外还可以采用捕获式机构回收AUV,但传统捕获式回收机构,其机构复杂且受力较大时机构容易损坏,回收可靠性有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,可有效避免因受力较大造成机构损坏,且结构简单紧凑,便于维护,降低了技术成本,并提高了对接的成功率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,包括转接段、回收段、导向驱动机构、捕获驱动机构、导向机构和捕获机构,其中导向驱动机构包括导向推杆和导向驱动装置,且导向推杆通过所述导向驱动装置驱动移动,捕获驱动机构包括捕获推杆和捕获驱动装置,且捕获推杆通过所述捕获驱动装置驱动移动,转接段后端通过密封法兰与AUV主体前端固连,导向驱动装置和捕获驱动装置设于所述密封法兰上,转接段前端通过端面法兰与回收段固连,且导向推杆和捕获推杆穿过所述端面法兰后进入所述回收段中,导向机构和捕获机构设于所述回收段中,且导向机构设有通过所述导向推杆驱动张合的导向杆,捕获机构设有通过所述捕获推杆驱动张合的捕获爪,所述回收段前端设有容置回收缆绳的回收承力组件,且回收缆绳沿着导向杆移动进入回收承力组件中,并通过捕获爪闭合约束。
所述导向驱动机构包括导向驱动装置、导向丝杠丝母机构和导向推杆,导向丝杠丝母机构设于所述转接段中且包括导向丝杠和导向丝母,导向丝杠通过所述导向驱动装置驱动旋转,导向丝母套装于导向丝杠上且与导向推杆固连。
所述捕获驱动机构包括捕获驱动装置捕获丝杠丝母机构和捕获推杆,捕获丝杠丝母机构设于所述转接段中且包括捕获丝杠和捕获丝母,捕获丝杠通过所述捕获驱动装置驱动旋转,捕获丝母套装于捕获丝杠上且与捕获推杆固连。
所述转接段的舱体外壳包括上蒙皮、下蒙皮、上连接板、下连接板和连接圆环,上连接板对称设于转接段上侧,下连接板对称设于转接段下侧,所述上连接板和下连接板前端与所述端面法兰固连,后端与所述连接圆环固连,且所述连接圆环固定于所述密封法兰上,上蒙皮安装于上连接板上,下蒙皮安装于下连接板上,在上蒙皮内侧固设有一个超短基线换能器基座,所述超短基线换能器基座上安装有超短基线换能器。
所述回收段包括导向支撑板、捕获支撑板、回收承力组件和多个浮力材,其中导向支撑板上侧设有上浮力材,捕获支撑板下侧设有下浮力材,导向机构、捕获机构和回收承力组件设于导向支撑板和捕获支撑板之间,且在所述导向支撑板和捕获支撑板之间,在所述回收承力组件两侧分别设有第一侧浮力材和第二侧浮力材,在所述下浮力材中设有灯光导引摄像机,在所述第一侧浮力材和第二侧浮力材中设有对射型传感器,其中传感器发射端设于第一侧浮力材中,传感器接收端设于第二侧浮力材中。
所述回收段设有安装于端面法兰上的捕获支撑板,所述回收承力组件包括支撑座和连接座,所述连接座后端固装于所述端面法兰上,所述连接座前端设有嵌合块与所述支撑座嵌合连接,所述支撑座后端两侧均设有限位止口,且每个限位止口内均设有一个限位螺钉,所述限位螺钉固装于所述捕获支撑板上,所述支撑座前端设有容置回收缆绳的开槽,且所述开槽两侧槽壁设有球形通孔。
所述回收段设有捕获支撑板,所述捕获机构包括两个捕获爪,且两个捕获爪后端分别通过捕获转轴铰接于所述捕获支撑板上,每个捕获爪的后半部均设有捕获爪滑槽,所述捕获推杆呈凹型且两侧的杆端均设有捕获滑块沿着对应侧捕获爪上的捕获爪滑槽移动。
所述回收段设有导向支撑板,所述导向机构包括两个导向杆,且所述导向杆包括后部的滑槽段、中间的连接段和前部的导向段,所述滑槽段和连接段交汇处设有导向转轴与所述导向支撑板铰接,且所述滑槽段上设有导向杆滑槽,所述导向推杆呈凹型且两侧的杆端均设有导向滑块沿着对应侧导向杆上的导向杆滑槽移动。
所述回收段包括导向支撑板和捕获支撑板,所述捕获爪通过捕获转轴铰接于所述捕获支撑板上,所述导向杆通过导向转轴铰接于所述导向支撑板上,所述捕获转轴和导向转轴结构相同,均包括转轴、限位块、限位固定件和固定螺母,所述转轴中部设有限位凸起,所述转轴一端设有限位块和限位固定件,且所述限位固定件中部设有螺柱与转轴螺纹连接,所述限位固定件通过螺钉与所述限位块相连,所述转轴另一端设有固定螺母。
所述密封法兰靠近AUV主体一侧设有安装基板,导向驱动装置和捕获驱动装置均安装于所述安装基板上,所述密封法兰中部设有密封支撑法兰,导向驱动装置前端的导向驱动轴以及捕获驱动装置前端的捕获驱动轴均穿过所述密封支撑法兰后伸入至所述转接段内,在导向驱动轴与密封支撑法兰之间以及捕获驱动轴与密封支撑法兰之间均设有密封圈,所述密封法兰上设有多个水密接插件。
本发明的优点与积极效果为:
1、本发明在AUV回收时,先利用导向机构中的导向杆引导回收缆绳进入回收承力组件的开槽中,再利用捕获机构中的捕获爪闭合约束回收缆绳,并且回收承力组件前端与回收缆绳上的回收球低副配合,优化AUV回收过程受力,避免因受力较大造成机构损坏,且整体结构简单紧凑,便于维护。
2、本发明在远距离时通过声学导引AUV移动,近距离时通过光学导引AUV移动,回收时通过导向机构中的导向杆导引回收缆绳移动,保证对接准确,提高了对接成功率。
3、本发明在回收缆绳进入回收承力组件前端开槽后通过对射型传感器发出信号自动控制捕获爪闭合约束,进一步保证对接精度。
4、本发明降低了技术成本,尤其适用于AUV的动态回收。
附图说明
图1为本发明的外观示意图,
图2为图1中本发明的内部结构示意图,
图3为图2中的导向驱动装置和捕获驱动装置安装示意图,
图4为图3中的A处放大图,
图5为图3中的密封法兰立体示意图,
图6为图2中的导向丝杠丝母机构和捕获丝杠丝母机构示意图,
图7为图2中转接段的舱体外壳爆炸示意图,
图8为图2中转接段的舱体外壳剖视图,
图9为图2中的回收段主视图,
图10为图9中的B-B视图,
图11为图9中的各个浮力块爆炸视图,
图12为图10中捕获支撑板上的回收承力组件俯视图,
图13为图12中捕获支撑板上的回收承力组件左视图,
图14为图12中的回收承力组件回收缆绳时的示意图,
图15为图10中捕获支撑板上的捕获机构示意图,
图16为图15中捕获支撑板上的捕获机构主视图,
图17为图15中捕获支撑板上的捕获机构剖视图,
图18为图17中的捕获转轴剖视图,
图19为图10中导向支撑板上的导向机构示意图,
图20为图19中导向支撑板上的导向机构剖视图,
图21为图20中的导向转轴剖视图,
图22为本发明的导向机构机械原理图,
图23为本发明的捕获机构机械原理图,
图24为本发明的工作过程示意图,
图25为本发明的动作示意图。
其中,1为AUV主体,2为转接段,201为上蒙皮,202为上连接板,203为下连接板,204为下蒙皮,205为超短基线换能器基座,206为连接圆环,207为超短基线换能器,3为回收段,301为上浮力材,302为下浮力材,303为第一侧浮力材,304为第二侧浮力材,305为导向支撑板,306为捕获支撑板,307为支撑座,3071为开槽,3072为球形通孔,308为传感器发射端,309为灯光导引摄像机,310为连接座,3101为嵌合块,311为传感器接收端,312为螺栓螺母组件,313为限位螺钉,4为导向驱动装置,401为导向驱动轴,5为捕获驱动装置,501为捕获驱动轴,6为捕获丝杠丝母机构,601为捕获丝杠,602为捕获丝母,603为捕获推杆,604为第二联轴器,7为导向丝杠丝母机构,701为导向丝杠,702为导向丝母,703为导向推杆,704为第一联轴器,8为捕获机构,801为捕获爪,802为捕获爪滑槽,803为捕获滑块,804为捕获转轴,8041为限位固定件,8042为限位块,8043为螺钉,8044为螺柱,8045为转轴,8046为限位凸起,8047为固定螺母,9为导向机构,901为导向杆,9011为导向段,9012为连接段,9013为滑槽段,902为导向转轴,903为导向滑块,10为密封法兰,101为第一水密接插件,102为第二水密接插件,103为为第三水密接插件,11为端面法兰,111为连接外沿,12为密封支撑法兰,13为密封圈,14为安装基板,15为回收球,16为回收缆绳。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1~23所示,本发明包括转接段2、回收段3、导向驱动机构、捕获驱动机构、导向机构9和捕获机构8,其中导向驱动机构包括前端的导向推杆703和后端的导向驱动装置4,且所述导向推杆703通过所述导向驱动装置4驱动移动,捕获驱动机构包括前端的捕获推杆603和后端的捕获驱动装置5,且所述捕获推杆603通过所述捕获驱动装置5驱动移动,转接段2后端通过密封法兰10与AUV主体1前端固连,且导向驱动装置4和捕获驱动装置5均设于所述密封法兰10上,所述转接段2前端通过端面法兰11与回收段3后端固连,且所述导向推杆703和捕获推杆603穿过所述端面法兰11后伸入至所述回收段3中,导向机构9和捕获机构8设于所述回收段3中,且如图19所示,所述导向机构9设有通过所述导向推杆703驱动张合的导向杆901,如图15所示,捕获机构8设有通过所述捕获推杆603驱动张合的捕获爪801。
如图2~6所示,所述导向驱动机构包括导向驱动装置4、导向丝杠丝母机构7和导向推杆703,导向丝杠丝母机构7设于所述回收段2中且包括导向丝杠701和导向丝母702,导向丝杠701通过所述导向驱动装置4驱动旋转,导向丝母702套装于导向丝杠701上且与导向推杆703固连。
如图2~6所示,所述捕获驱动机构包括捕获驱动装置5、捕获丝杠丝母机构6和捕获推杆603,捕获丝杠丝母机构6设于所述回收段2中且包括捕获丝杠601和捕获丝母602,捕获丝杠601通过所述捕获驱动装置5驱动旋转,捕获丝母602套装于捕获丝杠601上且与捕获推杆603固连。
如图3~5所示,所述密封法兰10靠近AUV主体1一侧设有安装基板14,导向驱动装置4和捕获驱动装置5均安装于所述安装基板14上,所述密封法兰10中部设有密封支撑法兰12,导向驱动装置4前端的导向驱动轴401以及捕获驱动装置5前端的捕获驱动轴501均穿过所述密封支撑法兰12后伸入至所述转接段2内,在导向驱动轴401与密封支撑法兰12之间以及捕获驱动轴501与密封支撑法兰12之间均设有密封圈13。本实施例中,所述导向驱动装置4和捕获驱动装置5均为电机。
如图6所示,所述导向驱动轴401通过第一联轴器704与导向丝杠丝母机构7中的导向丝杠701连接,所述捕获驱动轴501通过第二联轴器604与捕获丝杠丝母机构6中的捕获丝杠601连接。另外如图1所示,所述转接段2与回收段3之间设有端面法兰11,如图6所示,所述导向推杆703和捕获推杆603穿过所述端面法兰11后伸入至所述回收段3中,在所述端面法兰11上供所述导向推杆603和捕获推杆603穿过的通孔内设有滑动轴承减小摩擦阻力。
如图7~8所示,所述转接段2的舱体外壳包括上蒙皮201、下蒙皮204、上连接板202、下连接板203和连接圆环206,在所述端面法兰11上设有环形的连接外沿111,两个上连接板202对称设于转接段2上侧,两个下连接板203对称设于转接段2下侧,且所述上连接板202和下连接板203前端通过螺钉与所述端面法兰11的连接外沿111固连,后端通过螺钉与所述连接圆环206固连,且所述连接圆环206通过螺钉固定于所述密封法兰10上,上蒙皮201通过螺钉安装于两个上连接板202上,下蒙皮204通过螺钉安装于两个下连接板203上,在上蒙皮201内侧固设有一个超短基线换能器基座205,在上蒙皮201外侧设有超短基线换能器207,且所述超短基线换能器207固装于所述超短基线换能器基座205上。所述上蒙皮201和下蒙皮204为蒙皮钣金,此为本领域公知技术,另外所述超短基线换能器207为本领域公知技术且为市购产品。
如图9~13所示,所述回收段3包括导向支撑板305、捕获支撑板306、回收承力组件和多个浮力材,其中导向支撑板305上侧设有上浮力材301,捕获支撑板306下侧设有下浮力材302,回收承力组件设于导向支撑板305和捕获支撑板306之间,且在所述导向支撑板305和捕获支撑板306之间,在所述回收承力组件两侧分别设有第一侧浮力材303和第二侧浮力材304,在所述下浮力材302中设有灯光导引摄像机309,在所述第一侧浮力材303和第二侧浮力材304中设有对射型传感器,其中传感器发射端308设于第一侧浮力材303中,传感器接收端311设于第二侧浮力材304中。本实施例中,所述对射型传感器采用对射型红外线传感器,此为本领域公知技术且为市购产品,另外所述灯光导引摄像机309也为市购产品,本实施例中采用的灯光导引摄像机309开角为60H×45V,在衰减系数为7的水中有效作用距离为15m。
如图5所示,在所述密封法兰10上设有多个水密接插件分别对应将超短基线换能器207、对射型传感器和灯光导引摄像机309与AUV主体1内的控制模块相连,其中第一水密接插件101对应连接超短基线换能器207,第二水密接插件102对应连接对射型传感器,第三水密接插件103对应连接灯光导引摄像机309。所述水密接插件为本领域公知技术。
如图9~10及图12~14所示,所述回收承力组件安装于所述捕获支撑板306上,所述回收承力组件包括支撑座307和连接座310,所述连接座310后端通过螺栓螺母组件312固装于所述端面法兰11上,如图13所示,所述连接座310前端设有呈T型的嵌合块3101,所述支撑座307后端设有与所述嵌合块3101配合的嵌合槽,所述支撑座307即通过所述嵌合块3101和嵌合槽配合实现与所述连接座310相连,如图12所示,在所述支撑座307后端两侧均设有限位止口,且每个限位止口内均设有一个限位螺钉313,所述限位螺钉313固装于所述捕获支撑板306上。
如图14所示,在所述支撑座307前端设有开槽3071,且所述开槽3071两侧槽壁设有球形通孔3072,对射型传感器发出的红外线穿过所述球形通孔3072,回收缆绳16上设有回收球15,当回收缆绳16进入所述开槽3071后阻断红外线并触发对射型传感器发出信号,并且回收时回收球15与球形通孔3072内的球面接触贴合形成低副接触,优化AUV回收过程受力,并使回收承力组件承担回收时整个AUV重量。本实施例中,所述回收承力组件材料为不锈钢。
捕获机构8和导向机构9设于捕获支撑板306和导向支撑板305之间,其中如图15~17所示,捕获机构8设于捕获支撑板306上,所述捕获机构8包括两个对称设置的捕获爪801,且两个捕获爪801后端分别通过捕获转轴804铰接于所述捕获支撑板306上,每个捕获爪801的后半部均设有捕获爪滑槽802,所述捕获推杆603呈凹型,其中捕获推杆603中间的连杆部分与捕获丝杠丝母机构6中的捕获丝母602固连,捕获推杆603两侧的杆端均设有捕获滑块803,且所述捕获滑块803沿着对应侧捕获爪801上的捕获爪滑槽802移动,捕获推杆603移动时即通过所述捕获滑块803沿着对应捕获爪滑槽802移动驱动对应捕获爪801绕捕获转轴804转动,从而实现两个捕获爪801张合。所述捕获机构8的机械原理简图如图23所示。
如图19~20所示,导向机构9设于导向支撑板305上,所述导向机构9包括两个对称设置的导向杆901,且所述导向杆901往复折弯形成后部的滑槽段9013、中间的连接段9012和前部的导向段9011,所述滑槽段9013和连接段9012交汇处设有导向转轴902与所述导向支撑板305铰接,且所述滑槽段9013上设有导向杆滑槽,所述导向推杆703呈凹型,其中导向推杆703中间的连杆部分与导向丝杠丝母机构7中的导向丝母702固连,导向推杆703两侧的杆端均设有导向滑块903,且所述导向滑块903沿着对应侧导向杆901上的导向杆滑槽移动,导向推杆703移动时即通过所述导向滑块903沿着对应导向杆滑槽移动驱动导向杆901绕导向转轴902转动,从而实现两个导向杆901张合。所述导向机构9的机械原理简图如图22所示。本实施例中,所述导向杆901材料为铝合金。
如图18和图21所示,所述捕获转轴804和导向转轴902结构相同,均包括转轴8045、限位块8042、限位固定件8041和固定螺母8047,所述转轴8045中部设有限位凸起8046,所述转轴8045一端设有限位块8042和限位固定件8041,其中限位块8042和所述限位凸起8046限定捕获爪801或导向杆901位置,所述限位固定件8041中部设有螺柱8044与转轴8045螺纹连接,所述限位固定件8041通过螺钉8043与所述限位块8042相连,所述转轴8045另一端设有固定螺母8047,且所述固定螺母8047和所述限位凸起8046限定捕获支撑板306或导向支撑板305位置。
所述捕获爪滑槽802限定捕获滑块803的五个自由度,所述捕获转轴804上的限位块8042与捕获爪801贴合限定捕获爪801的一个自由度。同样所述导向杆滑槽限定导向滑块903的五个自由度,所述导向转轴902上的限位块8042与导向杆901贴合限定导向杆901的一个自由度。
本发明的工作原理为:
如图24~25所示,当AUV进入距离回收动基座0.01~3km范围时开始超短基线声学导引,AUV利用超短基线换能器207导引至距离回收动基座15m处,AUV在距离回收动基座4.5~15m范围为光学导引,AUV利用灯光导引摄像机309导引至距离回收基站4.5m处,且在距离回收动基座10m时,AUV控制系统控制导向机构9的两个导向杆901和捕获机构8的两个捕获爪801打开,另外此过程中AUV控制系统控制对射型传感器打开,最后4.5m距离为光线导引盲区,依靠AUV自主航行,如图25所示,回收缆绳16沿着任一导向杆901移动并进入两个导向杆901末端之间的回收承力组件前端开槽3071中,当回收缆绳16进入所述开槽3071后阻断红外线并触发对射型传感器发出信号使捕获驱动装置5启动,并使两个捕获爪801闭合将回收缆绳16锁定,此时回收承力组件前端与回收缆绳16上的回收球15贴合形成约束封闭,完成回收过程。

Claims (10)

1.一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:包括转接段(2)、回收段(3)、导向驱动机构、捕获驱动机构、导向机构(9)和捕获机构(8),其中导向驱动机构包括导向推杆(703)和导向驱动装置(4),且导向推杆(703)通过所述导向驱动装置(4)驱动移动,捕获驱动机构包括捕获推杆(603)和捕获驱动装置(5),且捕获推杆(603)通过所述捕获驱动装置(5)驱动移动,转接段(2)后端通过密封法兰(10)与AUV主体(1)前端固连,导向驱动装置(4)和捕获驱动装置(5)设于所述密封法兰(10)上,转接段(2)前端通过端面法兰(11)与回收段(3)固连,且导向推杆(703)和捕获推杆(603)穿过所述端面法兰(11)后进入所述回收段(3)中,导向机构(9)和捕获机构(8)设于所述回收段(3)中,且导向机构(9)设有通过所述导向推杆(703)驱动张合的导向杆(901),捕获机构(8)设有通过所述捕获推杆(603)驱动张合的捕获爪(801),所述回收段(3)前端设有容置回收缆绳(16)的回收承力组件,且回收缆绳(16)沿着导向杆(901)移动进入回收承力组件中,并通过捕获爪(801)闭合约束。
2.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述导向驱动机构包括导向驱动装置(4)、导向丝杠丝母机构(7)和导向推杆(703),导向丝杠丝母机构(7)设于所述转接段(2)中且包括导向丝杠(701)和导向丝母(702),导向丝杠(701)通过所述导向驱动装置(4)驱动旋转,导向丝母(702)套装于导向丝杠(701)上且与导向推杆(703)固连。
3.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述捕获驱动机构包括捕获驱动装置(5)、捕获丝杠丝母机构(6)和捕获推杆(603),捕获丝杠丝母机构(6)设于所述转接段(2)中且包括捕获丝杠(601)和捕获丝母(602),捕获丝杠(601)通过所述捕获驱动装置(5)驱动旋转,捕获丝母(602)套装于捕获丝杠(601)上且与捕获推杆(603)固连。
4.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述转接段(2)的舱体外壳包括上蒙皮(201)、下蒙皮(204)、上连接板(202)、下连接板(203)和连接圆环(206),上连接板(202)对称设于转接段(2)上侧,下连接板(203)对称设于转接段(2)下侧,所述上连接板(202)和下连接板(203)前端与所述端面法兰(11)固连,后端与所述连接圆环(206)固连,且所述连接圆环(206)固定于所述密封法兰(10)上,上蒙皮(201)安装于上连接板(202)上,下蒙皮(204)安装于下连接板(203)上,在上蒙皮(201)内侧固设有一个超短基线换能器基座(205),所述超短基线换能器基座(205)上安装有超短基线换能器(207)。
5.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述回收段(3)包括导向支撑板(305)、捕获支撑板(306)、回收承力组件和多个浮力材,其中导向支撑板(305)上侧设有上浮力材(301),捕获支撑板(306)下侧设有下浮力材(302),导向机构(9)、捕获机构(8)和回收承力组件设于导向支撑板(305)和捕获支撑板(306)之间,且在所述导向支撑板(305)和捕获支撑板(306)之间,在所述回收承力组件两侧分别设有第一侧浮力材(303)和第二侧浮力材(304),在所述下浮力材(302)中设有灯光导引摄像机(309),在所述第一侧浮力材(303)和第二侧浮力材(304)中设有对射型传感器,其中传感器发射端(308)设于第一侧浮力材(303)中,传感器接收端(311)设于第二侧浮力材(304)中。
6.根据权利要求1或5所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述回收段(3)设有安装于端面法兰(11)上的捕获支撑板(306),所述回收承力组件包括支撑座(307)和连接座(310),所述连接座(310)后端固装于所述端面法兰(11)上,所述连接座(310)前端设有嵌合块(3101)与所述支撑座(307)嵌合连接,所述支撑座(307)后端两侧均设有限位止口,且每个限位止口内均设有一个限位螺钉(313),所述限位螺钉(313)固装于所述捕获支撑板(306)上,所述支撑座(307)前端设有容置回收缆绳(16)的开槽(3071),且所述开槽(3071)两侧槽壁设有球形通孔(3072)。
7.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述回收段(3)设有捕获支撑板(306),所述捕获机构(8)包括两个捕获爪(801),且两个捕获爪(801)后端分别通过捕获转轴(804)铰接于所述捕获支撑板(306)上,每个捕获爪(801)的后半部均设有捕获爪滑槽(802),所述捕获推杆(603)呈凹型且两侧的杆端均设有捕获滑块(803)沿着对应侧捕获爪(801)上的捕获爪滑槽(802)移动。
8.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述回收段(3)设有导向支撑板(305),所述导向机构(9)包括两个导向杆(901),且所述导向杆(901)包括后部的滑槽段(9013)、中间的连接段(9012)和前部的导向段(9011),所述滑槽段(9013)和连接段(9012)交汇处设有导向转轴(902)与所述导向支撑板(305)铰接,且所述滑槽段(9013)上设有导向杆滑槽,所述导向推杆(703)呈凹型且两侧的杆端均设有导向滑块(903)沿着对应侧导向杆(901)上的导向杆滑槽移动。
9.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述回收段(3)包括导向支撑板(305)和捕获支撑板(306),所述捕获爪(801)通过捕获转轴(804)铰接于所述捕获支撑板(306)上,所述导向杆(901)通过导向转轴(902)铰接于所述导向支撑板(305)上,所述捕获转轴(804)和导向转轴(902)结构相同,均包括转轴(8045)、限位块(8042)、限位固定件(8041)和固定螺母(8047),所述转轴(8045)中部设有限位凸起(8046),所述转轴(8045)一端设有限位块(8042)和限位固定件(8041),且所述限位固定件(8041)中部设有螺柱(8044)与转轴(8045)螺纹连接,所述限位固定件(8041)通过螺钉(8043)与所述限位块(8042)相连,所述转轴(8045)另一端设有固定螺母(8047)。
10.根据权利要求1所述的用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构,其特征在于:所述密封法兰(10)靠近AUV主体(1)一侧设有安装基板(14),导向驱动装置(4)和捕获驱动装置(5)均安装于所述安装基板(14)上,所述密封法兰(10)中部设有密封支撑法兰(12),导向驱动装置(4)前端的导向驱动轴(401)以及捕获驱动装置(5)前端的捕获驱动轴(501)均穿过所述密封支撑法兰(12)后伸入至所述转接段(2)内,在导向驱动轴(401)与密封支撑法兰(12)之间以及捕获驱动轴(501)与密封支撑法兰(12)之间均设有密封圈(13),所述密封法兰(10)上设有多个水密接插件。
CN201910011005.7A 2019-01-07 2019-01-07 一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构 Active CN111409796B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910011005.7A CN111409796B (zh) 2019-01-07 2019-01-07 一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910011005.7A CN111409796B (zh) 2019-01-07 2019-01-07 一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111409796A true CN111409796A (zh) 2020-07-14
CN111409796B CN111409796B (zh) 2021-07-20

Family

ID=71486800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910011005.7A Active CN111409796B (zh) 2019-01-07 2019-01-07 一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111409796B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2043913B1 (fr) * 2006-07-26 2009-12-02 Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) Appareil de recuperation d'un engin sous-marin ou marin
CN103496441A (zh) * 2013-09-17 2014-01-08 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种轻型自航体水下自动捕捉器
CN104648635A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 中国科学院沈阳自动化研究所 一种auv回收用可分离浮体装置
GB2522996A (en) * 2013-12-20 2015-08-12 Allspeeds Holdings Ltd An underwater mechanical tool for a remotely operated vehicle
CN105501415A (zh) * 2015-12-15 2016-04-20 浙江大学 一种用于深海auv入坞的末端自动对接装置及方法
CN106275286A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 中国海洋大学 水下滑翔机两维度全方位布放回收装置以及布放回收方法
CN106428485A (zh) * 2016-11-01 2017-02-22 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) 用于长距离声光双向导引捕获回收auv的新型潜水器
EP2964515B1 (fr) * 2013-03-05 2018-04-25 Thales Systeme et procede de recuperation d'un engin sous-marin autonome
CN108569385A (zh) * 2018-04-24 2018-09-25 西北工业大学 一种auv水下回收锁紧机构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2043913B1 (fr) * 2006-07-26 2009-12-02 Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) Appareil de recuperation d'un engin sous-marin ou marin
EP2964515B1 (fr) * 2013-03-05 2018-04-25 Thales Systeme et procede de recuperation d'un engin sous-marin autonome
CN103496441A (zh) * 2013-09-17 2014-01-08 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种轻型自航体水下自动捕捉器
CN104648635A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 中国科学院沈阳自动化研究所 一种auv回收用可分离浮体装置
GB2522996A (en) * 2013-12-20 2015-08-12 Allspeeds Holdings Ltd An underwater mechanical tool for a remotely operated vehicle
CN105501415A (zh) * 2015-12-15 2016-04-20 浙江大学 一种用于深海auv入坞的末端自动对接装置及方法
CN106275286A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 中国海洋大学 水下滑翔机两维度全方位布放回收装置以及布放回收方法
CN106428485A (zh) * 2016-11-01 2017-02-22 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) 用于长距离声光双向导引捕获回收auv的新型潜水器
CN108569385A (zh) * 2018-04-24 2018-09-25 西北工业大学 一种auv水下回收锁紧机构

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EDOARDO I. SARDA ET AL.: "A USV-Based Automated Launch and Recovery System for AUVs", 《IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING》 *
PISKURA JACOB C ET AL.: "Development of a robust Line Capture,Line Recovery(LCLR) technology for autonomous docking of AUVs", 《OCEANS 2016 MAT/IEEE,MONTEREY CA》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111409796B (zh) 2021-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111409793B (zh) 利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统及方法
AU2016334659B2 (en) Underwater docking system for autonomous underwater vehicle
US9592895B2 (en) Underwater docking system and docking method using the same
EP3360774B1 (en) Charging system for an autonomous underwater vehicle
Liljebäck et al. Eelume: A flexible and subsea resident IMR vehicle
JPH07223589A (ja) 水中潜水体への充電システム
KR102451828B1 (ko) 수중, 수면 및 수상 복합 검사 시스템
CN108725719B (zh) 一种水下自动对接机构
CN102975833A (zh) 用于水下目标探测与处置的遥操作无人潜水器
JP6990708B2 (ja) 自律型無人潜水機用の充電システムおよび自律型無人潜水機の揚収方法
CN111409796B (zh) 一种用于自主回收水下机器人的绳缆捕获式机构
CN113602450A (zh) 船坞及无人船系统
CN115489700A (zh) 一种母船悬挂式水下auv回收补给站
CN112896472A (zh) 一种基于视觉的auv回收装置与方法
CN214057869U (zh) 一种实现深海拖体减速、变向及急停的装置
CN220575935U (zh) 适用于对水电站坝体缺陷部位检测的检测机器人
CN216185928U (zh) 船坞及无人船系统
CN215146428U (zh) 一种无人机更换电池到位检测装置
CN218142065U (zh) 一种水下声呐搜索机和水下搜索系统
CN209905018U (zh) 具有爬壁功能的rov
CN114408094B (zh) 一种小型无人艇舷外u型机械臂
CN213582455U (zh) 一种智能安防监控报警设备
CN211712377U (zh) 一种采用cmos传感器的3d光幕系统
CN109774901B (zh) 一种三段式水下变形机器人
CN116834935A (zh) 一种基于海底多视角融合监测无人潜航器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant