CN111874167A - 水面水下装备远程回收与释放无人艇平台 - Google Patents

水面水下装备远程回收与释放无人艇平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，包括甲板、回收平台和两个单侧片体，所述的两个单侧片体通过四个滤波悬架与甲板相连接，所述的甲板上方设有呈拱形横跨甲板左右两端的飞桥架，所述的飞桥架从甲板的前部延伸至甲板的后部，飞桥架的前端上方安装有前视摄像头，飞桥架的中部下方设有主控系统；甲板的四角分别安装有四台微型吊机，所述的回收平台设于甲板的下方并通过四台微型吊机与甲板相连接。本发明以双体船为载体，在甲板上装有作为上层建筑的飞桥架，具有结构轻、强度大和无遮挡等优点，采取的滤波悬架，可有效缓解因为风浪对收放作业的影响；通过四台微型吊机的分别工作，实现收放平台可控倾斜。

Description

水面水下装备远程回收与释放无人艇平台
技术领域
本发明涉及一种回收打捞无人艇，特别涉及一种针对AUV、UUV、ROV、USV等水面水下装备无人回收打捞、远程释放的无人艇。属于特种船舶工程技术领域。
背景技术
现阶段国内外可见报道的海上水面水下装备回收，主要有两个方案：一是人工搭载母船吊放的回收船下水打捞，将回收装置扣在AUV、UUV、USV上，然后通过大船实施回收；二是依靠ROV(水下有缆机器人)搭载“喇叭口”形状的回收结构，在平静的水面或回下实施回收，这种回收方式只能回收中小型AUV、UUV。这两种回收方式都有一个特征，需要母船行驶距离被回收装备比较近，然后实施回收，这些方法都不够便携，安全。未来水面收放平台将成为低价、快捷、稳定性更高的代表方案。
打捞系统，在所能查到的这些方案中基本都采用“喇叭口”方案，同时研究学者也都会研究这种回收装置，这些装置目前都只适用于静态回收接，或微小海况下的回收。如何设计二三级海况下的回收、释放方案，目前没有人提出。本发明提出了一种全新的，高冗余量的回收系统方案，能够同时兼容各种造型、尺寸的水面水下装备，该方案简单易行，且非常适合远程遥控回收。
关于回收平台的这个载体，目前研究的人更少，主要原因在于现在大多数研究的都是在静水或微小海况下的回收，然而对于实际使用人员而言，静态回收本就不是难点，同时在静态环境下，人工回收方式更为安全稳妥，这些研究意义不大。如何设计出优质的回收平台对于是否在高海况下回收至关重要。本发明开创式的提出了一种能够抵御3级海况，集主动、被动摇晃抑制系统于一体的回收平台。
公开号为CN 110775200A的中国发明专利申请公开说明书提供了一种高海况条件下的AUV快速布放回收装置，包括两个与桥接架连接的浮筒，已经安装在桥接架上的四台升降机实现V型回收框的升降。但是由于船体是两个浮筒，适航性偏差，同时没有设计减摇装置，在高海况下回收较为困难。
公开号为CN 109334897A的中国发明专利申请公开说明书提供了一种AUV回收系统，包括船体和利用水泵抽水形成负压的捕捉锥套，实现AUV的水下回收。但是在航行时，锥套会造成极大的航行阻力，严重影响航行速度和续航，同时，由于利用水泵抽水形成负压进行回收，在高海况或者水流流速较大的地方无法进行回收作业。
公开号为CN 210000536U的中国发明专利申请公开说明书提供了一种AUV用水下回收装置，包括用来捕捉AUV的捕捉臂，以及固定在水面舰艇上的移动搬运设备，通过液压杆实现捕捉臂的升降和捕捉臂上两个钳式锁的卡紧，来抓取AUV进行回收。但是该套设备结构较大，只能固定在其他舰艇上，而且由于钳式锁尺寸限制和结构限制，只能抓取小型的圆柱型AUV，无法适用于多种设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，包括甲板、回收平台和两个单侧片体，所述的两个单侧片体通过四个滤波悬架与甲板相连接，单侧片体内均设有控制模块、蓄电池组和推进器，所述的甲板上方设有呈拱形横跨甲板左右两端的飞桥架，所述的飞桥架从甲板的前部延伸至甲板的后部，飞桥架的前端上方安装有前视摄像头，飞桥架的中部下方设有主控系统；甲板的四角分别安装有四台微型吊机，所述的回收平台设于甲板的下方并通过四台微型吊机与甲板相连接，所述回收平台的左右两侧均通过伸缩架与甲板的两侧相连接，回收平台的前端中央处设有水下观测摄像头。
为了降低平台整体的重量，便于飞桥架上的下视摄像头观测，优选地，所述的甲板由呈网格状的若干横向桁材、纵向桁材和甲板平台构成，所述的两个单侧片体分别通过四个滤波悬架与甲板外侧的两个横向桁材相连接。
为了提高飞桥架的强度、降低重量、提供无遮挡的视野，优选地，所述的飞桥架包括两对斜撑杆和一个镂空钢架，两对斜撑杆的下端分别与甲板外侧的两个横向桁材相连接，两对斜撑杆的上端分别与镂空钢架的两侧相连接。
进一步地，所述的飞桥架可以悬挂吊舱或安装传感器。
更进一步地，所述的单侧片体可通过螺丝与甲板可拆卸连接，也可通过焊接与甲板固定连接。
更进一步地，所述的推进器为喷水推进器或螺旋桨。
为了使回收平台更易通过微型吊机调整姿态，优选地，所述的伸缩架的下端与回收平台的侧边居中处通过环眼相连接。
为了避免待回收设备发生晃动，优选地，回收平台上设有限位挡板。
为了使回收平台更好地适应水下待回收设备的姿态，优选地，通过主控系统控制四台微型吊机分别工作，可使回收平台左右倾角为±90°，前后倾角为±90°。
运行原理：本发明中的平台从母船释放出去后，通过遥控等方式向目标海域行驶过去，其中的滤波悬架203可以过滤回收平台在航行过程中因风浪造成的波动，起到减摇作用,在进行收放作业前，回收平台处于收起状态，以减少航行阻力。
在到达指定区域后，回收平台501通过微型吊机401的运转放下，如图6所示。两侧的伸缩架402对回收平台501进行刚性支撑，保证平台的稳定，同时利用水下观测摄像头502观测被回收装置的姿态，然后根据被回收装置的姿态，主控系统304控制四台微型吊机401的运转，调节回收平台501的倾角，使得和被回收装置的倾角保持一致。通过主控系统控制四台微型吊机分别工作，可使回收平台左右倾角为±90°，前后倾角为±90°。
在回收平台501与被回收装置姿态一致后，主控系统304控制片体1内喷水推进器103的运转，让被回收装置位于回收平台501的正上方。然后主控系统304再控制四台微型吊机401，让回收平台501回到水平状态，最后四台微型吊机401同步工作，让回收平台501和被回收装置整体抬升。
在整个回收过程中，通过滤波悬架203的作用，吸收因波浪对整个水面水下装备远程回收与释放无人艇平台造成的波动，使得回收平台501在水下保持一个相对稳定的状态。
有益效果：(1)本发明以双体船为载体，在甲板上装有作为上层建筑的飞桥架，具有结构轻、强度大和无遮挡等优点，可以提供开阔的视野；
(2)收放平台采取可摆动的设计，可根据实际工作环境，调节平台的工作角度，从而达到最佳的工作状态；本发明采取的滤波悬架，可有效缓解因为风浪对收放作业的影响，可在多种海况下安全作业；
(3)水下观测摄像头可实时观测被回收装置的姿态，通过四台微型吊机的分别工作，实现收放平台可控倾斜，在回收作业时，可根据被回收装置的姿态调节自身的倾角，左右倾角幅度为±90°，前后倾角幅度为±90°，以适应不同情况下的收放作业；
(4)在进行收放作业前，回收平台可处于收起状态，有效降低航行阻力；
附图说明
图1是一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台的主视图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1的俯视图；
图4是单侧片体的内部结构示意图；
图5是航行时回收品平台处于回收状态的示意图；
图6是回收平台放下回收平台状态的示意图；
图7是回收平台左右倾斜调整姿态的示意图；
图8是回收平台前后倾斜调整姿态的示意图；
图9是回收平台将待回收设备回收时的示意图；
图中：1、单侧片体，101、蓄电池组，102、控制模块，103、推进器，201、纵向钢架，202、横向钢架，203、滤波悬架，204、甲板平台，301、飞桥架，302、下视摄像头，303、前视摄像头，304、主控系统，401、微型吊机，402、伸缩架，501、回收平台，502、水下观测摄像头。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
在一个较佳的实施例中，如图1-4所示，一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，包括甲板、回收平台和两个单侧片体1，所述的两个单侧片体1通过四个滤波悬架203与甲板相连接，滤波悬架是一种内置有减摇器的悬架，单侧片体1内均设有控制模块102、蓄电池组101和推进器103，所述的甲板上方设有呈拱形横跨甲板左右两端的飞桥架301，所述的飞桥架301从甲板的前部延伸至甲板的后部，飞桥架301的前端上方安装有前视摄像头303，飞桥架301的中部下方设有主控系统304；甲板的四角分别安装有四台微型吊机，所述的回收平台设于甲板的下方并通过四台微型吊机401与甲板相连接，所述的微型吊机401是一种卷筒吊机，所述回收平台501的左右两侧均通过伸缩架402与甲板的两侧相连接，回收平台402的前端中央处设有水下观测摄像头502。
于本实施例中，所述的甲板由呈网格状的两根横向钢架202、两根纵向钢架201和甲板平台204构成，所述的两个单侧片体1分别通过四个滤波悬架203与甲板平台204外侧的两根横向钢架202相连接；所述的飞桥架301包括两对斜撑杆和一个镂空钢架，两对斜撑杆的下端分别与甲板平台外侧的两根横向钢架相连接，两对斜撑杆的上端分别与镂空钢架的两侧相连接；所述的伸缩架的下端与回收平台的侧边居中处通过环眼相连接。
于本实施例中，所述的飞桥架301可以悬挂吊舱或安装传感器。
于本实施例中，所述的单侧片体1可通过螺丝与甲板可拆卸连接，也可通过焊接与甲板固定连接。
于本实施例中，所述的推进器103为喷水推进器或螺旋桨。
于本实施例中，回收平台上设有限位挡板。
于本实施例中，在使用时，本发明中的平台从母船释放出去后，通过遥控等方式向目标海域行驶过去，其中的滤波悬架203可以过滤回收平台在航行过程中因风浪造成的波动，起到减摇作用,在进行收放作业前，回收平台处于收起状态，以减少航行阻力，如图5所示。
在到达指定区域后，回收平台501通过微型吊机401的运转放下，如图6所示。两侧的伸缩架402对回收平台501进行刚性支撑，保证平台的稳定，同时利用水下观测摄像头502观测被回收装置的姿态，然后根据被回收装置的姿态，主控系统304控制四台微型吊机401的运转，调节回收平台501的倾角，使得和被回收装置的倾角保持一致，如图7、8所示。通过主控系统控制四台微型吊机分别工作，可使回收平台左右倾角为±45°，前后倾角为±45°。
在回收平台501与被回收装置姿态一致后，主控系统304控制片体1内喷水推进器103的运转，让被回收装置位于回收平台501的正上方，如图9所示。然后主控系统304再控制四台微型吊机401，让回收平台501回到水平状态，最后四台微型吊机401同步工作，让回收平台501和被回收装置整体抬升。
在整个回收过程中，通过滤波悬架203的作用，吸收因波浪对整个水面水下装备远程回收与释放无人艇平台造成的波动，使得回收平台501在水下保持一个相对稳定的状态。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，包括甲板、回收平台和两个单侧片体，所述的两个单侧片体通过四个滤波悬架与甲板相连接，单侧片体内均设有控制模块、蓄电池组和推进器，所述的甲板上方设有呈拱形横跨甲板左右两端的飞桥架，所述的飞桥架从甲板的前部延伸至甲板的后部，飞桥架的前端上方安装有前视摄像头，飞桥架的中部下方设有主控系统；甲板的四角分别安装有四台微型吊机，所述的回收平台设于甲板的下方并通过四台微型吊机与甲板相连接，所述回收平台的左右两侧均通过伸缩架与甲板的两侧相连接，回收平台的前端中央处设有水下观测摄像头。
2.根据权利要求1所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，所述的甲板由呈网格状的若干横向桁材、纵向桁材和甲板平台构成，所述的两个单侧片体分别通过四个滤波悬架与甲板外侧的两个横向桁材相连接。
3.根据权利要求2所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，所述的飞桥架包括两对斜撑杆和一个镂空钢架，两对斜撑杆的下端分别与甲板外侧的两个横向桁材相连接，两对斜撑杆的上端分别与镂空钢架的两侧相连接。
4.根据权利要求1所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，所述的飞桥架可以悬挂吊舱或安装传感器。
5.根据权利要求1所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，所述的单侧片体可通过螺丝与甲板可拆卸连接，也可通过焊接与甲板固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，所述的推进器为喷水推进器或螺旋桨。
7.根据权利要求1所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，所述的伸缩架的下端与回收平台的侧边居中处通过环眼相连接。
8.根据权利要求1所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，回收平台上设有限位挡板。
9.根据权利要求1所述的一种水面水下装备远程回收与释放无人艇平台，其特征在于，通过主控系统控制四台微型吊机分别工作，可使回收平台左右倾角为±90°，前后倾角为±90°。
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