CN114655359B - 一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无人艇技术领域，特别涉及一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置。包括航行器及设置于航行器上的绞车、电缆、驱动机构、导引罩及拖曳载荷，其中导引罩与驱动机构连接，驱动机构可驱动导引罩上下转动；导引罩上设有用于与拖曳载荷对接的载荷防脱机构；电缆的一端缠绕与绞车上，另一端与拖曳载荷连接，绞车利用电缆来收放拖曳载荷。本发明使用可以调整角度的导引罩，能够提高拖曳式载荷在不同海况下回收的成功率，将导引罩通过与载荷的共形设计，减少携带载荷的航行阻力。

Description

一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置
技术领域
本发明属于无人艇技术领域，特别涉及一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置。
背景技术
无人艇是探索海洋不可或缺的重要工具，使用无人艇搭载拖曳式载荷，可以扩展无人艇的功能。由于拖曳载荷为了保持水下姿态，拖曳位置与重心不重合，回收时不能人为的干预，导致回收时不能以合适的角度进入导引罩，造成回收失败。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种无人艇用拖曳载荷收放装置，以解决无人艇搭载拖曳载荷的自动收放问题。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：
一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置，包括航行器及设置于所述航行器上的绞车、电缆、驱动机构、导引罩及拖曳载荷，其中导引罩与驱动机构连接，所述驱动机构可驱动所述导引罩上下转动；所述导引罩上设有用于与所述拖曳载荷对接的载荷防脱机构；所述电缆的一端缠绕与所述绞车上，另一端与所述拖曳载荷连接，所述绞车利用电缆来收放拖曳载荷。
所述载荷防脱机构包括锁止杆、锁止座及防脱杆，其中锁止杆设置于所述航行器上，所述锁止座设置于所述导引罩的底部，所述防脱杆设置于所述拖曳载荷的端部；所述锁止座的外侧端可与所述锁止杆对接，内侧端可与所述拖曳载荷上的防脱杆插接。
所述锁止座的内侧端设有插接孔，所述插接孔的侧壁上设有锁止球，所述防脱杆的外表面上沿周向设有用于与所述锁止球配合的凹槽。
所述锁止座的插接孔内设有载荷到位传感器。
所述锁止杆上设有用于与所述锁止座对接的对接槽，所述对接槽的端口为喇叭状。
所述导引罩为喇叭口形状，其下端与所述航行器的艉部铰接，上端与所述驱动机构铰接。
所述驱动机构包括电动推杆，所述电动推杆铰接在所述航行器上，且输出端与所述导引罩铰接。
所述电动推杆上设有位移传感器，用于检测所述电动推杆的伸出距离。
所述导引罩的上方设有用于对所述电缆进行导向的导向孔。
所述航行器的艉部设有用于对所述电缆进行导向的导向轮。
本发明的优点及有益效果如下：
1.本发明中拖曳式载荷的收放均在水下进行，可以利用水流对载荷进行方向修正，并减少海浪对载荷收放过程的干扰。
2.本发明使用可以调整角度的导引罩，能够提高拖曳式载荷在不同海况下回收的成功率。
3.本发明使用航行器的部分外形作为导引罩，通过与载荷的共形设计，减少携带载荷的航行阻力。
附图说明
图1为本发明一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置的结构示意图；
图2为本发明中载荷防脱机构的结构示意图；
图3为本发明中导引罩的转动状态示意图；
图4为本发明的载荷布放流程图；
图5为本发明的载荷回收流程图。
图中：1为绞车，2为电缆，3为电动推杆，4为导引罩，5为拖曳载荷，6为载荷防脱机构，7为航行器，8为锁止杆，9为载荷到位传感器，10为锁止座，11为锁止球，12为防脱杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置，包括航行器7及设置于航行器7上的绞车1、电缆2、驱动机构、导引罩4及拖曳载荷5，其中导引罩4与驱动机构连接，驱动机构可驱动导引罩4上下转动；导引罩4上设有用于与拖曳载荷5对接的载荷防脱机构6；电缆2的一端缠绕与绞车1上，另一端与拖曳载荷5连接，绞车1利用电缆2来收放拖曳载荷5。
如图2所示，本发明的实施例中，载荷防脱机构6包括锁止杆8、锁止座10及防脱杆12，其中锁止杆8设置于航行器7的艉部，锁止座10设置于导引罩4的底部，防脱杆12设置于拖曳载荷5的前端端部；锁止座10的外侧端可与锁止杆8对接，内侧端可与拖曳载荷5上的防脱杆12插接。载荷防脱机构6在导引罩4收回到位后，防止因电缆2松脱造成拖曳载荷5脱离航行器7。
具体地，锁止杆8上设有用于与锁止座10对接的对接槽，对接槽的端口为喇叭状，方便锁止座10的导入。锁止座10的内侧端设有插接孔，插接孔的侧壁上设有锁止球11，防脱杆12的外表面上沿周向设有用于与锁止球11配合的凹槽。进一步地，锁止座10的插接孔内设有载荷到位传感器9。当防脱杆12插入锁止座10上的插接孔内时，锁止球11进入防脱杆12外表面上凹槽内，进行轴向限位；此时，载荷到位传感器9检测到拖曳载荷5到位发出信号。
本发明的实施例中，导引罩4为喇叭口形状，导引拖曳载荷5进入预定位置；导引罩4的下端通过转轴与航行器7的艉部铰接，上端与驱动机构铰接。进一步地，导引罩4的上方设有用于对电缆2进行导向的导向孔，电缆2从导向孔中穿过。
如图3所示，本发明的实施例中，驱动机构包括电动推杆3，电动推杆3铰接在航行器7上，且输出端与导引罩4铰接。电动推杆3上设有位移传感器，用于检测电动推杆3的伸出距离。电动推杆3通过轴杆的伸缩运动可以带动导向罩4绕底部的销轴向下转动及收回。位移传感器可以测量电动推杆3的轴杆伸出距离，从而计算导引罩4的转动角度。
进一步地，航行器7的艉部设有用于对电缆2进行导向的导向轮。
本发明的工作原理是：
如图4所示，当拖曳载荷5需要布放时，电动推杆3的轴杆伸出，带动导引罩4向下转动，通过电动推杆3的轴杆伸出长度计算导引罩4的转动角度；在导引罩4向下转动过程中，载荷防脱机构6的锁止杆8从锁止座10中脱出，完成拖曳载荷5的解锁；导引罩4转动到设定角度后，绞车1开始释放电缆2，拖曳载荷5在重力及水流作用下离开航行器7；绞车1释放电缆2的长度达到设定值后，电动推杆3的轴杆缩回，带动导引罩4转动回到原来位置；拖曳载荷5达到设定位置后，绞车1停止释放电缆2，载荷布放流程完成。
如图5所示，拖曳载荷5需要回收时，绞车1开始收回电缆2，带动拖曳载荷5靠近航行器7；电缆2收回的长度达到设定值后，电动推杆3的轴杆伸出，带动导引罩4向下转动到设定角度；绞车1继续收回电缆2，拖曳载荷5在电缆2牵引及导引罩4的导引下进入导引罩4，电缆2收紧后，拖曳载荷5前部的防脱杆11进入锁止座10中，载荷到位传感器9发出到位信号；然后，电动推杆3的轴杆缩回，带动导引罩4转动回到原来位置；在导引罩4的转动过程中，电缆2保持收紧状态，防止防脱杆12从锁止座10中脱出，同时锁止杆9进入锁止座10中，完成拖曳载荷5的防脱锁定；导引罩4转动回到原来位置后，载荷回收流程完成。
本发明中拖曳式载荷的收放均在水下进行，可以利用水流对载荷进行方向修正，并减少海浪对载荷收放过程的干扰；使用可以调整角度的导引罩，能够提高拖曳式载荷在不同海况下回收的成功率。
本发明使用航行器的部分外形作为导引罩，通过与载荷的共形设计，减少携带载荷的航行阻力。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，包括航行器（7）及设置于所述航行器（7）上的绞车（1）、电缆（2）、驱动机构、导引罩（4）及拖曳载荷（5），其中导引罩（4）与驱动机构连接，所述驱动机构可驱动所述导引罩（4）上下转动；所述导引罩（4）上设有用于与所述拖曳载荷（5）对接的载荷防脱机构（6）；所述电缆（2）的一端缠绕于所述绞车（1）上，另一端与所述拖曳载荷（5）连接，所述绞车（1）利用电缆（2）来收放拖曳载荷（5）；
所述载荷防脱机构（6）包括锁止杆（8）、锁止座（10）及防脱杆（12），其中锁止杆（8）设置于所述航行器（7）上，所述锁止座（10）设置于所述导引罩（4）的底部，所述防脱杆（12）设置于所述拖曳载荷（5）的端部；所述锁止座（10）的外侧端可与所述锁止杆（8）对接，内侧端可与所述拖曳载荷（5）上的防脱杆（12）插接；
所述锁止座（10）的内侧端设有插接孔，所述插接孔的侧壁上设有锁止球（11），所述防脱杆（12）的外表面上沿周向设有用于与所述锁止球（11）配合的凹槽。
2.根据权利要求1所述的无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，所述锁止座（10）的插接孔内设有载荷到位传感器（9）。
3.根据权利要求1所述的无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，所述锁止杆（8）上设有用于与所述锁止座（10）对接的对接槽，所述对接槽的端口为喇叭状。
4.根据权利要求1所述的无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，所述导引罩（4）为喇叭口形状，其下端与所述航行器（7）的艉部铰接，上端与所述驱动机构铰接。
5.根据权利要求4所述的无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，所述驱动机构包括电动推杆（3），所述电动推杆（3）铰接在所述航行器（7）上，且输出端与所述导引罩（4）铰接。
6.根据权利要求5所述的无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，所述电动推杆（3）上设有位移传感器，用于检测所述电动推杆（3）的伸出距离。
7.根据权利要求4所述的无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，所述导引罩（4）的上方设有用于对所述电缆（2）进行导向的导向孔。
8.根据权利要求1所述的无人艇用拖曳载荷自动收放装置，其特征在于，所述航行器（7）的艉部设有用于对所述电缆（2）进行导向的导向轮。
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