CN114761316A - 自动系泊设备 - Google Patents

Abstract

一种适用于将船只系泊和/或连接、接合、防护或联接到诸如码头、停泊处、凸式码头、浮码头、浮式结构、海上结构或另一船只之类的终端的机构。通常，机构用于自动系泊设备或护舷中，并且将包括基座，机构从基座悬垂并支撑远离基座的元件。元件可以配置为护舷元件或附接元件。伸缩机构形成由基座、伸缩机构和附接元件形成的萨鲁斯机构的一部分。萨鲁斯机构允许附接元件在摇摆方向上从基座横向地线性伸出。萨鲁斯机构的使用允许紧凑的占地面积设计，其在浪涌方向和升降方向也非常稳定。

Description

自动系泊设备

技术领域

本发明涉及自动系泊设备。更具体地但非排他地，本发明涉及一种待固定到码头的自动系泊设备，该自动系泊设备使用萨鲁斯机构(sarrus mechanism)来远离码头伸出真空垫和朝向码头缩回真空垫，以接合待连接或待系泊的邻近船只。

背景技术

诸如自动系泊设备之类的系泊设备在本领域中是众所周知的。这些设备的示例在专利公布号WO2001/62585、EP2540271和WO2001/62585中公开。这些系泊设备用于与船只接合并将船只保持到终端，诸如港口的停泊处。这些系泊设备通常可以包括用于接合和保持接近的船只的构件，诸如真空垫。真空垫通过臂或臂连杆相对于自动系泊设备的基座运动。

上述系统和自动系泊设备的使用通常包括将船停靠在停靠终端旁边，沿该停靠终端安置有多个自动系泊设备。自动系泊设备可以将待与正在停靠的船只接合的真空垫伸出和缩回。一旦自动系泊设备的真空垫与船只的侧部接合，则真空垫被启动，该真空垫通过对船只产生吸力而牢固地保持在船只的侧部表面，从而确保船只牢固地系泊到停靠终端。

当前的自动系泊设备的臂或臂连杆可能很笨重并且占用过多的码头空间。现有的自动系泊设备在码头上所需的占地面积可能很大，和/或真空垫的允许伸出距离和缩回距离可能不足以满足需要，否则占地面积可能会更大。自动系泊设备的臂或臂连杆需要是坚固的以承受操作力。在某些情况下，需要其他元件来支撑臂或臂连杆的重量。这些其他元件可能会产生更多的制造成本。在某些情况下，臂或臂连杆需要运动装置，诸如液压系统或电缆系统，以伸出和/或缩回臂或臂连。这些液压系统可能需要足够大以使臂或臂连杆在横向方向上运动，并且至少保持臂或臂连杆本身的一些重量。

在本说明书中，如果引用了外部信息来源，包括专利说明书和其他文件，这通常是为了提供用于讨论本发明的特征的上下文。除非另有说明，否则在任何司法管辖区对此类信息来源的引用不应被解释为承认此类信息来源是现有技术或构成本领域公知常识的一部分。

本发明的目的是提供自动系泊设备，其克服或至少部分地改善了一些上述缺点或至少为公众提供了有用的选择。

发明内容

在第一方面，本发明可以说是在于一种用于将船只可释放地固定到码头或第二船只的自动系泊设备，该自动系泊设备包括：

a.基座，该基座用于附接到所述码头或第二船只；

b.附接元件，该附接元件被配置为可以可释放地与所述船只的表面接合；和

c.至少两个连杆，该至少两个连杆从基座悬垂并且共同支撑附接元件，以及至少两个连杆被配置为缩回和伸出以允许附接元件在朝向和远离基座的方向上(下文称为“横向方向”)运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，该基座臂和附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到基座，并且附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到附接元件，其中，三个接头(回转中间接头、回转基座接头和回转附接接头)各自限定有旋转轴线，这些旋转轴线间隔开并且彼此平行；其中，至少两个连杆中的第一连杆的三个接头的旋转轴线不平行于至少两个连杆中的至少一个第二连杆的三个接头的旋转轴线。

在一个实施方式中，其中，运动装置直接地或间接地在基座和附接元件之间可操作地动作。

在一个实施方式中，运动装置被配置为在横向方向上伸出和缩回附接元件。

在一个实施方式中，在中间接头处的旋转轴线在下文中称为中间旋转轴线；在基座接头处的旋转轴线在下文中称为基座旋转轴线；以及在附接接头处的旋转轴线在下文中称为附接旋转轴线。

在一个实施方式中，基座相对于所述码头或第二船只是固定的或可运动的。

在一个实施方式中，自动设备包括三个至六个，或更多个所述连杆。

在一个实施方式中，自动设备仅包括两个所述连杆；第一连杆和第二连杆。

在一个实施方式中，对每个所述连杆，臂的长度彼此相同。

在替代实施方式中，对每个所述连杆，臂的长度彼此不同。

在一个实施方式中，第一连杆的中间旋转轴线与第二连杆的中间旋转轴线之间的角度为90度(即，旋转轴线彼此正交)。

在一个实施方式中，两个所述连杆的中间旋转轴线之间的角度在5度至175度之间。

在一个实施方式中，两个所述连杆的中间旋转轴线之间的角度在40度至150度之间。

在一个实施方式中，两个所述连杆的中间旋转轴线之间的角度在90度至130度之间。

在一个实施方式中，两个所述连杆的中间旋转轴线之间的角度为100度。

在一个实施方式中，两个所述连杆的中间旋转轴线之间的角度为120度。

在一个实施方式中，连杆将附接元件的大部分重量例如经由基座转移到所述码头或第二船只。

在一个实施方式中，仅连杆将附接元件的重量例如经由基座转移到所述码头或第二船只。

在一个实施方式中，连杆中的至少一个连杆的基座臂和附接臂可以旋转为相对于彼此直至180度，或者至少直到接头的旋转轴线处于或者接近处于同一平面上。

在一个实施方式中，对每个连杆，中间接头具有最大180度的旋转角度。

在一个实施方式中，每个连杆不能伸出超过中心处；或者至少不能伸出超过接头的旋转轴线都处于同一平面上的配置；或者不能伸出超过基座旋转轴线和附接旋转轴线之间的距离是基座旋转轴线处于远离附接旋转轴线的最大距离的配置；或者中间旋转轴线不能伸出超过假想平面，基座旋转轴线和附接旋转轴线都位于该假想平面上。

在一个实施方式中，至少一个连杆被配置为在重力作用下伸出附接元件。

在一个实施方式中，至少一个连杆的中间接头在连杆机构伸出时向下运动。

在一个实施方式中，至少一个连杆被偏置以在重力作用下缩回附接元件。

在一个实施方式中，至少一个连杆的中间接头在连杆机构缩回时向下运动。

在一个实施方式中，两个中间接头在连杆机构伸出时都向下运动。

在一个实施方式中，两个中间接头在连杆机构缩回时都向下运动。

在一个实施方式中，至少一个连杆是由于重力作用而自动缩回。

在一个实施方式中，两个中间旋转轴线形成向下指向的假想“V”。

在一个实施方式中，两个中间旋转轴线形成向上指向的假想“V”。

在一个实施方式中，运动装置是动力致动装置。

在一个实施方式中，运动装置是被动运动装置，该被动运动装置被配置为阻挡框架在横向方向上的运动。

在一个实施方式中，运动装置是动力致动装置，该动力致动装置被配置为在横向方向上主动地驱动附接元件。

在一个实施方式中，运动装置包括选自液压致动器、电动致动器、链条驱动系统和带驱动系统中的一种或多种。

在一个实施方式中，运动装置接合在基座与一个或多个附接臂之间。

在一个实施方式中，运动装置被配置为三头肌式驱动器(a tricep drive)，该三头肌式驱动器通过延伸部和致动器限定，该延伸部延伸出一个或多个附接臂的在远离附接元件的端部处的端部，致动器接合延伸部的远端端部和基座并在延伸部的远端端部和基座之间延伸。

在一个实施方式中，延伸部延伸超过相应的中间接头。

在一个实施方式中，运动装置接合在基座和附接元件之间。

在一个实施方式中，运动装置包括一个或多个液压致动器。

在一个实施方式中，运动装置包括复合液压致动器。

在一个实施方式中，复合液压致动器被配置为、例如在横向方向上、伸出和缩回或者引起连杆伸出和缩回。

在一个实施方式中，运动装置包括位于一个或多个连杆的一个或多个接头处的液压马达和/或电动旋转马达。

在一个实施方式中，运动装置包括与直接驱动器或三头肌式驱动器相结合的液压马达和/或电动旋转马达。

在一个实施方式中，至少两个连杆、基座和附接元件形成萨鲁斯连杆。

在一个实施方式中，附接元件包括接合元件，该接合元件被配置为接合船只的表面。

在一个实施方式中，接合元件是真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、充电连接件或被配置为可释放地与船只接合的其他接合特征。

在一个实施方式中，附接元件包括滑动机构，该滑动机构居于接合元件和连杆中间。

在一个实施方式中，滑动机构包括选自以下部件中的至少一个：

基本上竖向的长形引导件，该引导件被配置为允许接合元件相对于基座升高和降低；以及

基本上水平的长形引导件，该引导件被配置为允许接合元件相对于基座前后运动。

在一个实施方式中，滑动机构与连杆接合。

在一个实施方式中，滑动机构允许接合元件的被动运动。

在一个实施方式中，滑动机构允许接合元件的动力运动。

在一个实施方式中，致动构件接合在基座和滑动机构之间。

在一个实施方式中，滑动机构元件包括框架。

在一个实施方式中，致动构件接合在基座和框架之间。

在一个实施方式中，旋转连接件包括一个或多个多旋转轴线接头，该一个或多个多旋转轴线接头彼此配合且组合作为回转接头。

在一个实施方式中，臂是基本上宽的。

在一个实施方式中，臂是大体上矩形的长方体形状。

在一个实施方式中，附接元件在横向方向上的伸出和缩回运动是直线运动。

在一个实施方式中，附接元件的伸出和缩回运动仅仅在横向方向上。

在一个实施方式中，附接元件的伸出和缩回运动在滑动机构没有任何运动的情况下仅仅在横向方向上。

在一个实施方式中，回转接头是销接头。

在一个实施方式中，回转接头是长形的销接头和承窝接头。

在一个实施方式中，臂是铸造的。

在一个实施方式中，连杆可以支撑超过100kg的附接元件。

在一个实施方式中，连杆的附接臂和基座臂在完全缩回时可以彼此齐平地邻接。

在一个实施方式中，连杆重量超过500kg。

在一个实施方式中，臂是长形的。

在一个实施方式中，臂包括第一端部和第二端部，该第二端部在中间接头处或者在中间接头附近。

在一个实施方式中，臂在它们的第一端部和第二端部之间基本上是直的。

在一个实施方式中，基座臂在它们的第一端部和第二端部之间基本上是直的。

在一个实施方式中，附接臂和基座臂中的一个在它们的第二端部处包括L形部。

在一个实施方式中，L形部允许附接臂在缩回时与相同连杆的相应基座臂齐平地折叠。

在一个实施方式中，连杆在缩回时和伸出时完全地支撑附接元件的重量。

在一个实施方式中，附接元件从基座的最大伸出距离等于臂的组合长度减去臂在形成中间接头处的重叠部分。

在一个实施方式中，附接元件从基座的最小缩回距离等于基座臂的厚度和附接臂的厚度的组合。

在一个实施方式中，接合元件的最向外(面向船只)的表面在伸缩机构完全地缩回时与码头的最向外(面向船只)的表面是平面的。

在一个实施方式中，基座接头的旋转轴线彼此位于同一平面上。

在一个实施方式中，中间接头的旋转轴线彼此位于同一平面上。

在一个实施方式中，附接接头的旋转轴线彼此位于同一平面上。

在一个实施方式中，每个连杆的共同旋转轴线位于相同的竖向平面上，或者位于与伸出方向正交的平面上。

在一个实施方式中，基座接头的旋转轴线相交。

在一个实施方式中，中间接头的旋转轴线相交。

在一个实施方式中，附接接头的旋转轴线相交。

在一个实施方式中，每个连杆的共同旋转轴线相交。

在一个实施方式中，基座接合至位于码头上的可运动的装置以允许基座的竖向运动和/或水平运动。

在一个实施方式中，基座附接到所述码头或第二船只。

在一个实施方式中，附接元件与所述船只的表面可释放地接合。

在一个实施方式中，仅从基座悬垂的至少两个连杆竖向地支撑附接元件。

在一个实施方式中，连杆的臂具有不同的长度。

在一个实施方式中，两个基座接头的旋转轴线彼此不在平面内。

在一个实施方式中，两个附接接头的旋转轴线彼此不在平面内。

在一个实施方式中，连杆的附接接头的旋转轴线与基座接头的旋转轴线不在同一高度或同一水平面。

在一个实施方式中，连杆的附接接头的旋转轴线在沿旋转轴线的方向上偏移基座接头的旋转轴线。

在第二方面，本发明可以说是在于一种用于将船只可释放地固定到码头或第二船只的自动系泊设备，该自动系泊设备包含：

基座，该基座用于附接到码头或第二船只；

附接元件，该附接元件可以可释放地接合到所述船只；

框架，该框架用于保持附接元件；

萨鲁斯机构，该萨鲁斯机构由基座、框架和位于基座和框架中间的至少两个连杆组成，以允许框架在远离基座的横向方向上伸出和在朝向基座的横向方向上缩回；以及

运动装置，该运动装置用于引起所述伸出和缩回中的至少一个。

在一个实施方式中，每个连杆包括各自的基座臂和附接臂。

在一个实施方式中，每个连杆包括三个回转接头，以允许基座和基座臂之间的旋转；基座臂和附接臂之间的旋转；以及附接臂和附接元件之间的旋转。

在一个实施方式中，连杆的三个回转接头的旋转轴线彼此平行。

在一个实施方式中，第一连杆的三个回转接头的旋转轴线不平行于第二连杆上的三个回转接头的旋转轴线。

在一个实施方式中，运动装置是液压致动器，该液压致动器被配置为在横向方向上驱动框架。

在一个实施方式中，框架接合至滑动机构，并且滑动机构保持接合元件。

在一个实施方式中，滑动机构包括选自以下部件中的至少一个：

基本上竖向的长形引导件，该引导件被配置为允许接合元件相对于基座升高和降低；以及

基本上水平的引导件，该引导件被配置为允许接合元件相对于基座前后运动。

在一个实施方式中，连杆至少支撑框架和附接元件的重量。

在第三方面，本发明可以说是在于一种用于与船只接合的自动系泊设备，自动系泊设备包括：

基座，该基座用于附接到码头或第二船只；

接合元件，该接合元件被配置为可以可释放地与所述船只的表面接合；

至少两个连杆，该至少两个连杆从基座悬垂并支撑接合元件，以及至少两个连杆被配置为允许接合元件在朝向和/或远离基座的横向方向上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，该基座臂和附接臂通过回转中间接头可枢转地连接在一起，基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到基座以及附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到附接元件，其中，三个接头的旋转轴线彼此平行；以及至少两个连杆中的第一连杆的接头的旋转轴线不平行于至少两个连杆中的第二连杆的接头的旋转轴线；以及

运动装置，该运动装置被配置为在横向方向上伸出和缩回接合元件。

在一个实施方式中，接合元件是真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、磁联接件、充电连接件、流体连接件或可释放地与船只接合的其他接合特征。

在第四方面，本发明可以说是在于一种用于将船只可释放地接合到码头或第二船只的自动系泊设备，该自动系泊设备包含：

a.基座，该基座用于附接到码头或第二船只；

b.附接元件，该附接元件可以可释放地接合到所述船只；

c.框架，该框架用于保持附接元件；

d.萨鲁斯机构，该萨鲁斯机构由基座、框架和位于基座和框架中间的至少两个连杆设立，以允许框架在远离基座的方向(下文中称为“横向方向”)上伸出和在朝向基座的方向上缩回；和

e.运动装置，该运动装置用于驱动框架远离基座运动。

在第五方面，本发明可以说是在于一种用于将船只接合至码头或第二船只或防护船只至码头或第二船只的机构，机构包含：

a.基座，该基座用于附接到码头或第二船只；

b.元件，该元件可以接触到所述船只；

c.框架，该框架用于保持元件；

d.至少两个连杆，该至少两个连杆位于基座和框架中间以与基座和框架组合的形成萨鲁斯机构，萨鲁斯机构允许框架相对于基座在横向方向上伸出和缩回运动，其中，第一连杆包括不平行于第二连杆的旋转轴线的旋转轴线；和

e.运动装置，该运动装置用于驱动和/或阻挡框架在所述横向方向上的运动。

在一个实施方式中，至少两个连杆中的每个连杆包括各自的基座臂和附接臂。

在一个实施方式中，每个连杆包括三个回转接头，以允许基座和基座臂之间的旋转；基座臂和附接臂之间的旋转；以及附接臂和框架之间的旋转。

在一个实施方式中，每个回转接头包括旋转轴线，并且连杆的三个旋转轴线彼此平行，并且其中，第一连杆的三个回转接头的旋转轴线不平行于第二连杆的三个回转接头的旋转轴线。

在一个实施方式中，运动装置是液压致动器，该液压致动器被配置为在横向方向驱动框架，或者运动装置是能量吸收器。

在一个实施方式中，连杆至少支撑其自身的重量以及至少支撑元件的部分重量。

在第六方面，本发明可以说是在于一种用于船只与码头或第二船只之间的护舷的机构，或者用于将船只可释放地固定至码头或第二船只的自动系泊设备，机构包括：

a)基座，该基座用于附接到所述码头或第二船只；

b)元件，该元件被配置为可以可释放地与所述船只的表面接合的护舷元件或附接元件；和

c)至少两个连杆，该至少两个连杆从基座悬垂并共同且至少部分地支撑元件，以及至少两个连杆被配置为缩回和伸出以允许元件分别在朝向和远离基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，该基座臂和附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到基座，以及附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到元件，其中，三个接头各自限定有旋转轴线，这些旋转轴线间隔开并且彼此平行，其中，至少两个连杆中的第一连杆的接头的旋转轴线不平行于至少两个连杆中的至少一个第二连杆的接头的旋转轴线。

在一个实施方式中，机构包括运动装置，该运动装置被配置为在横向方向上伸出和/或缩回附接元件。

在一个实施方式中，机构包括三个、四个、五个或六个连杆。

在一个实施方式中，自动设备包括两个连杆；第一连杆和第二连杆。

在一个实施方式中，第一连杆的中间旋转轴线与第二连杆的中间旋转轴线之间的角度为90度(即，旋转轴线彼此正交)。

根据权利要求6所述的机构，其中，两个连杆的两个中间旋转接头轴线之间的角度在90度至130度之间。

在一个实施方式中，仅连杆将元件的重量转移到所述码头或第二船只。

在一个实施方式中，至少一个连杆被偏置以在重力作用下缩回元件。

在一个实施方式中，运动装置是动力致动装置。

在一个实施方式中，运动装置是动力致动装置，该动力致动装置被配置为在横向方向上主动地驱动元件。

在一个实施方式中，运动装置是被动致动装置，该被动致动装置被配置为在横向方向上被动地驱动元件。

在一个实施方式中，运动装置仅提供在横向方向的运动。

在一个实施方式中，运动装置是能量吸收器，和/或其中，能量吸收器选自橡胶吸收器、气动吸收器和泡沫吸收器中的一种或多种。

在一个实施方式中，运动装置包括选自液压致动器、电动致动器、链条驱动系统和带驱动系统中的一种或多种。

在一个实施方式中，运动装置接合在基座与附接臂和基座臂中的一者之间。

在一个实施方式中，运动装置接合在基座和元件之间。

在一个实施方式中，运动装置包括一个或多个液压致动器。

在一个实施方式中，运动装置包括复合液压致动器。

在一个实施方式中，复合液压致动器被配置为伸出和缩回和/或引起连杆伸出和缩回。

在一个实施方式中，元件包括接合元件，该接合元件被配置为接合船只的表面，并且接合元件是真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、充电连接件或被配置为可释放地与所述船只接合的其他接合特征。

在第七方面，本发明可以说是在于一种用于船只与码头或第二船只之间的护舷，该护舷包括：

a)基座，该基座用于附接到所述码头或第二船只；

b)元件，该元件可以与所述船只的表面接触；

c)至少两个连杆，该至少两个连杆从基座悬垂并共同支撑元件，以及至少两个连杆被配置为缩回和伸出以允许元件分别在朝向和远离基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，该基座臂和附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到基座，以及附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到元件，其中，三个接头各自限定有旋转轴线，这些旋转轴线间隔开并且彼此平行；并且其中，至少两个连杆中的第一连杆的接头的旋转轴线不平行于至少两个连杆中的至少一个第二连杆的接头的旋转轴线；和

d)能量吸收器，该能量吸收器包括近端端部和远端端部，该近端端部连接到以下部件中的一者或两者：a)基座、以及b)码头或第二船只；远端端部连接到以下部件中的一者或两者：i)附接臂或者第一连杆和第二连杆中的一者或两者、以及ii)元件。

在第八方面，本发明可以说是在于一种用于船只与码头或第二船只之间的护舷的机构，或者用于将船只可释放地固定至码头或第二船只的自动系泊设备，机构包括：

a)基座，该基座用于附接到所述码头或第二船只；

b)元件，该元件可以与所述船只的表面接触；

c)至少两个连杆，该至少两个连杆从基座悬垂并共同至少部分地支撑元件，以及至少两个连杆被配置为缩回和伸出以允许元件分别在朝向和远离基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，该基座臂和附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到基座，以及附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到元件；并且

其中，元件朝向和/或远离基座的运动沿循直的路径。

在一个实施方式中，机构不包括使用矢量控制来维持所述直的路径的系统。

在一个实施方式中，直的路径是水平的。

在一个实施方式中，直的路径与至少一个回转接头的旋转轴线正交。

在一个实施方式中，元件/连杆的运动是由于来自船只与元件的碰撞(传递运动)。

在一个实施方式中，元件包括护舷元件，该护舷元件被配置为防护船只的表面。

在一个实施方式中，元件包括接合元件，该接合元件被配置为接合船只的表面，并且接合元件是真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、充电连接件或被配置为可释放地与所述船只接合的其他接合特征。

在一个实施方式中，三个接头各自限定有旋转轴线，这些旋转轴线间隔开并且彼此平行，其中，至少两个连杆中的第一连杆的接头的旋转轴线不平行于至少两个连杆中的至少一个第二连杆的接头的旋转轴线。

在一个实施方式中，元件是能量吸收元件，该能量吸收元件包括近端端部和远端端部，其中，近端端部被限制到码头、第二船只或基座，以及远端端部被限制到位于元件处或朝向元件的一个或多个连杆，和/或被限制到元件。

在一个实施方式中，能量吸收元件至少部分地支撑元件的重量。

在一个实施方式中，机构阻挡在元件受到船只撞击时在能量吸收元件中的剪切运动。

在一个实施方式中，机构阻挡能量吸收元件的远端端部的竖向运动。

本发明的其他方面可以从以下的描述中变得显而易见，以下的描述仅以示例的方式并参考随附附图给出。

如本文所用，术语“和/或”是指“和”或者“或”，或者两者。

如本文所用，名词后的“(s)”是指名词的复数和/或单数形式。

如本文所用，术语“真空”不一定是完全的真空，而可以是部分的真空。

本说明书和权利要求书中使用的术语“包括(comprising)”是指“至少部分地由……组成”。在解释本说明书和权利要求中包括该术语的陈述时，每个陈述中以该术语开头的特征都需要存在，但也可以存在其他特征。相关术语、诸如“包括(comprise)”和“包括(comprised)”、应以相同的方式解释。

上文和下文引用的所有申请、专利和出版物的全部公开内容，如果有的话，通过引用并入本文。

本发明也可以广义地说包括在本申请的说明书中单独或共同提及或指示的部分、元件和特征，以及任何两个或多个所述部分、元件或特征的任意或所有组合，以及在本文提及的特定整体在本发明涉及的领域中具有已知的等效物的情况下，这些已知的等效物被视为并入本文，如同单独阐述一样。

附图说明

现在将仅以示例的方式并参考附图来描述本发明，在附图中：

图1：示出了处于伸出位置的自动系泊设备的前俯视立体图。

图2：示出了船只、码头和相关联的自动系泊设备的示意性平面图。

图3：示出了处于伸出位置的自动系泊设备在没有接合元件的情况下的前俯视立体图。

图4a/图4b：分别示出了图3的自动系泊设备在伸出位置和缩回位置的前俯视立体图。

图5a/图5b：示出了图4a/图4b的侧视图。

图6a/图6b：示出了通过图4A/图4B的中平面的横截面侧视图。

图7a/图7b：示出了图4a/图4b的俯视图。

图8a/图8b：示出了处于伸出位置和缩回位置的复合液压致动器。

图9：示出了图3的具有三头肌式驱动器配置的自动系泊设备。

图10a/图10b：示出了具有正交伸缩机构的自动系泊设备的前俯视立体图，该正交伸缩机构以n型定向，分别处于伸出位置和伸长位置，配置用于直接驱动运动装置。

图11a/图11b：示出了具有正交伸缩机构的自动系泊设备的前俯视立体图，该正交伸缩机构以v型定向，分别在伸出位置和伸长位置，配置用于三头肌式驱动运动装置。

图12a/图12b：示出了具有正交伸缩机构的自动系泊设备的前俯视立体图，该正交伸缩机构以n型定向，分别在伸出位置和伸长位置，配置用于三头肌式驱动运动装置。

图13a/图13b：示出了具有三个连杆的伸缩机构的自动系泊设备的前俯视立体图。

图14：示出了具有正交型伸缩机构的自动系泊设备的后俯视立体图，该正交型伸缩机构使用基座臂上的单个三头肌式驱动器，其中，一个连杆是n型连杆。

图15a/图15b：分别示出了自动系泊设备在伸出位置的前视图和后视图，其中，伸缩机构为M型配置。

图16a/图16b：分别示出了自动系泊设备在伸出位置的前视图和后视图，其中，伸缩机构为W型配置。

图17a/图17b：分别单独示出了附接臂和基座臂的俯视图。

图17b/图17c：分别单独示出了附接臂和基座臂的侧视图。

图18a/图18b：单独示出了连杆的侧视图，其中，不同长度的臂分别处于伸出位置和缩回位置。

图19：示出了与竖向轨道接合的自动系泊设备的前俯视立体图。

图20：示出了在码头的侧部上的护舷和护舷机构的前俯视立体图，其中，机构具有两个连杆；一个连杆在顶部处，一个连杆在侧部处。

图21：示出了图20的替代方案，其中，两个连杆位于顶部的两侧的45度处。

图22：示出了图20的替代方案，其中，两个连杆位于侧部的两侧的45度处。

图23：示出了图20的替代方案，其中，两个连杆位于侧部和底部。

图24：示出了在码头的侧部上的护舷和护舷机构的前俯视立体图，其中，机构具有三个双连杆。

图25：示出了在码头的侧部上的护舷和护舷机构的前俯视立体图，其中，机构具有四个双连杆。

图26：示出了具有偏移的基座和附接接头的机构处于折叠状态的前俯视立体图。

图27：示出了图26的伸出状态。

图28：示出了图26的俯视图。

图29：示出了图27的俯视图。

图30：示出了臂的中间接头与基座接头和附接接头偏移的机构的实施方式的立体图。

图31：示出了图30在折叠状态下的视图。

具体实施方式

参考上面的附图，在附图中相似的特征大体上采用相似的附图标记表示，根据本发明的第一方面的自动系泊设备大体上用附图标记1表示。当大体上描述一个连杆或多个连杆时，使用符号9。当在本说明书中描述连杆9的特征时，为了清楚起见将使用符号第一连杆100。第一连杆由附图标记100表示，第二连杆由附图标记200表示。大体上，多个连杆彼此相同，但是在一些实施方式中它们彼此不同。在第二连杆200和第三连杆等上的特征大体上是相同的，除了相应的特征将以符号200或符号300作为前缀之外。即，第一连杆100的基座臂110，第二连杆200的基座臂210。

根据本发明，提供了一种自动系泊设备1，该自动系泊设备1适用于将船只2系泊和/或连接、接合、防护或联接至终端4，诸如码头、停泊处、凸式码头、浮码头、浮式结构、海上结构或另一船只。自动系泊设备1用于防护、系泊或接合待被防护、待被系泊或待被接合的接近的船只2的目的。

通常，自动系泊设备1将包括基座500、伸缩机构8，该伸缩机构8从基座500悬垂并且支撑远离基座500的远端区域10处的元件。元件可以被配置为附接元件300或(稍后描述的)护舷型元件701。首先将详细描述附接元件300，然而下面的大部分描述也可能涉及护舷元件701。

附接元件300包括在连杆9的远端端部10处的接合元件310，诸如至少一个真空垫311或类似的接合元件310。伸缩机构8用于将真空垫311朝向待被系泊的船只2伸出，直至真空垫311与船只2接合，然后真空垫311吸附在船只2的侧部3上来将船只2固定到终端4，从而系泊船只2。真空垫311借助于伸缩机构8在沿横向方向/摇摆方向(示出为箭头Y)的伸缩的范围内是可运动的。真空垫311还可以选择性地通过滑动机构320和/或运动装置600在两个另外的方向X和Z上运动，其中，X是沿码头4的前后(fore and aft)方向/浪涌方向，以及Z是竖向方向/升降方向。

伸缩机构8形成由基座500、伸缩机构8和附接元件300形成的萨鲁斯机构的一部分。萨鲁斯机构允许附接元件300在摇摆方向Y上从基座500线性地横向延伸。附接元件300的重量几乎完全地、或者完全地、由伸缩机构8支撑。萨鲁斯机构8或机构8可用于系泊船只或者用作船只的护舷。

伸缩机构8包括两个或更多个连杆9。连杆9可枢转地连接到基座500和附接元件300两者。为了自支撑附接元件300的重量，需要有至少两个连杆9。可以有两个以上连杆9，三个连杆9的伸缩机构8在图13中示出。尽管本说明书的大部分内容的描述将基于具有两个连杆9的伸缩机构8，然而可以设想，本领域技术人员将能够在操作使用需要时改进伸缩机构8以具有多于两个的连杆9。

在一个实施方式中，连杆100包括两个臂；基座臂110和附接臂120。基座臂110独自地从基座500悬垂，并且通过具有相应的基座旋转轴线131的基座接头130可枢转地连接到基座500。附接臂120在具有相应的附接旋转轴线151的附接接头150处可枢转地连接到附接元件300。基座臂110和附接臂120在具有中间旋转轴线141的中间接头140处可枢转地彼此连接。每个接头，即基座接头130、中间接头140和附接接头150，允许它们的相应的特征之间的可枢转运动，即基座500与基座臂110、基座臂110与附接臂120、以及附接臂120与附接元件300之间的可枢转运动。每个接头130、140和150也可以被描述为连杆9的三个接头。

附接元件300通过运动装置400可以在横向方向Y上被伸出和被缩回。在一些实施方式中，运动装置400是被动运动装置或主动运动装置。被动运动装置的示例是橡胶阻尼器或类似的弹性构件，或者使用重力作用来伸出或缩回附接元件300，这取决于伸缩机构8的配置。动力致动装置401在图3中示出。在一个实施方式中，动力致动装置401包括液压致动器402。液压致动器402的致动可以通过在横向方向Y上伸出伸缩机构8而在横向方向Y上伸出附接元件300。同样，液压致动器402可以被致动以缩回并因此在横向方向Y上缩回附接元件300。

优选地，附接元件300通过伸缩机构8完全地被支撑在升降方向Z上。优选地，伸缩机构8不需要支撑连杆9和附接元件300的重量。在一个实施方式中，液压致动器402可以仅提供在横向方向Y上的力，并且不承受连杆9或附接元件300和升降方向Z的任何重量。

基座500、附接元件300和在基座500和附接元件300之间延伸的伸缩机构8组合起来形成萨鲁斯连杆/机构。萨鲁斯连杆的优点是伸缩机构可以完全地支撑附接元件300。萨鲁斯连杆的另一优点是，与伸缩机构8可以伸出的距离相比，伸缩机构8可以缩回小的距离。这允许附接元件300被拉回并伸出大的距离。此外，伸缩机构8在缩回时具有为自动系泊设备1提供在码头上的小的占地面积的优点，因为伸缩机构8在缩回时非常的紧凑。将会知道，萨鲁斯连杆具有连杆9的多种配置。

使用两个连杆9的机构是优选的实施方式，然而图13中还示出了三个连杆9的伸缩机构8。如果空间限制、制造成本、材料进步、重量要求、操作力和/或组装技术发生改变，则其他的连杆配置，连杆的数量和连杆的定向二者，都可能大致变得可行。

在图1至图12的大部分中，示出了使用两个连杆9的伸缩机构8。两个连杆9的伸缩机构8可以具有以多种不同的取向定向的连杆9。此外，这些不同地定向的伸缩机构8可以通过不同配置的运动装置400来发生运动。

伸缩机构8的一种配置是正交配置，如图11和图12中所示。在正交配置中，第一连杆100的旋转接头轴线正交于第二连杆200的旋转接头轴线，即第一连杆100与第二连杆200成直角。此外，至少一个连杆9的旋转接头轴线是基本上竖向的，和/或，至少一个连杆的旋转接头轴线是基本上水平的。

伸缩机构8的另一种配置是对角配置，至少如图3中所示。在对角配置中。可以看出，旋转接头轴线彼此成角度A。角度A可以是90°或者它可以小于180°，例如175度。此外，连杆9中的一者的旋转接头轴线不是竖向的或水平的。此外，两个连杆的旋转线轴与水平面之间的角度相等。即，连杆9大体上彼此对称地定向，即它们是彼此关于正交于摇摆方向Y的中间平面的镜像。在描述连杆9之间的角度时，大体上指的是在类似的接头之间进行比较，例如该角度可以是第一连杆100的中间旋转轴线141和第二连杆200的中间旋转轴线241之间的角度。

连杆9的其他可能的定向是“n”型定向和V型定向。简单地说，就是连杆9在缩回时是向上弯曲还是向下弯曲。例如，图1示出了两个v型连杆，因为每个连杆形成向下指向的假想V。在缩回时，中间接头将相对于基座接头和臂接头向上运动。图11和图12示出了V型定向的单个第二连杆200。可替代地，连杆可以形成向上指向的假想n，如图10中所示，其中，连杆200向上弯曲。在n型定向中，当缩回时，中间接头将相对于基座接头和臂接头向下运动。在n型定向和v型定向之间的变化会影响伸缩机构的偏置以在重力作用下伸出或缩回。即，中间接头由于重力作用需要向下运动将是运动的有利方向。即，在n型配置中，伸缩机构需要在重力的作用下伸出，而在v型定向中，伸缩机构需要在重力的作用下缩回。

如果连杆9被布置成对角定向，它们可以进一步被布置为W型配置或M型配置。

在W型定向中，两个邻近的中间接头140、240(或基座接头，或附接接头)的中间旋转轴线141，241向上并朝向彼此延伸。例如在图3和图16中，会聚并相交的中间旋转轴线141、241的假想形状彼此相交并向上指向。就像“W”的内侧部分的形状。W配置的优点是更容易接近接头销。

在图15中，两个邻近的中间接头140、240(或基座接头，或附接接头)的中间旋转轴线141、241向下并朝向彼此延伸。就像M的内侧部分的形状。M配置具有一些优点，诸如更好地接近位于运动装置400中心的直接驱动器以及更靠近地聚集中间接头。

在对角定向中，优选地，两个中间旋转轴线141、241之间的角度A大于0度且小于180度。优选地，两个中间旋转轴线141、241之间的角度A在40度至150度之间。优选地，两个中间旋转轴线141、241之间的角度A在90度至130度之间。优选地，两个中间旋转轴线141、241之间的角度A为100度，100°的角度已被发现对于M型配置是有利的，因为与该配置的其他角度相比，100°的角度具有大体上低的应力值。优选地，两个中间旋转轴线141、241之间的角度A为120度，120°的角度已被发现对于W型配置是有利的，因为与该配置的其他角度相比，120°的角度具有大体上低的应力值。

根据操作的负载，连杆之间的角度A可以(在制造期间)被调整，以提供对于操作的负载最有效的角度A。例如，对于对角定向的伸缩机构，如果在X方向上将存在高的浪涌负载，则角度A可以增大，这将更有效地阻挡这些X方向的浪涌负载。如果在Z方向上有高的负载，则使用更小的角度A。使用臂中应力的分析和计算机建模来确定特定成形的臂、特定成形的连杆、连杆的定向和常见的操作负载的最佳角度。

总之，下方的表格示出了两个连杆的伸缩机构的一些可能的配置。这些配置和定向也可以应用于具有两个以上连杆的伸缩机构。

表1：可能的伸缩机构布置

三个接头(接头包括基座接头130、中间接头140和附接接头150)优选地是单轴线旋转接头，即它们充当回转接头。接头可以以多种排列方式来被布置，只要它们具有单独的旋转轴线即可。接头优选地是销和孔接头。例如，第二连杆上的基座接头230具有销232和孔233，如图3中所示，第一连杆100的孔133在图3中可以被更容易地看到。可以使用其他类型的接头。例如，形成在附接臂的远端端部中的延伸的圆柱形承窝和形成在基座臂的远端端部中的用于滑动到承窝内的互补的圆柱形构型(未示出)。接头可以由多个多旋转轴线接头形成，该多个多旋转轴线接头共同形成单轴线旋转接头。例如，接头可以由两个多轴线旋转球窝接头形成，该两个多轴线旋转球窝接头附接到一个臂的端部，由于有限的自由度，两个多轴线旋转球窝接头只能围绕单个轴线旋转。

优选地，一个连杆的接头的旋转轴线131、141、151均彼此平行。优选地，对于伸缩机构的每个连杆都是如此。这允许连杆9充当由附接元件300、伸缩机构8和基座500形成的萨鲁斯机构的一部分。

优选地，中间接头具有最大180度的旋转角度，这将是在臂能够套叠的实施方式中，或者两者在其远端端部处都具有延伸部，诸如图9中所示的臂。如果臂是直的并且接头轴线位于臂的端部处，则旋转角度可能小于180度。

优选地，连杆9不能过度伸出或者越过中心处。完全伸出的示例是在基座旋转轴线和附接旋转轴线彼此相距最大距离的情况下。过度伸出是在臂继续旋转超过完全伸出的位置的情况下。过度伸出的示例是在基座旋转轴线和附接旋转轴线都已经达到彼此相距的最大距离之后，中间轴线继续在与伸出时相同的方向上运动的情况下。完全伸出的距离将是臂的长度的组合，其中，旋转轴线之间的长度如图17A和图17B中所示。最小缩回距离将是臂的厚度t，如图17C和图17D中所示。

当基座臂110和附接臂120伸出到完全伸出的位置时，优选地它们不能继续在相同的方向上相对于彼此枢转。每个连杆可以对每个中间接头有限制以实现这一点。可替代地或结合地，基座臂110或附接臂120包括止动件，该止动件阻止相应的臂彼此超过180°。可替代地或结合地，运动装置400可以包括运动装置400不能或者不会伸出超过某一距离的限制件，从而防止臂彼此达到或超过180°。即，液压致动器的行程可以小于完全伸出臂所需的行程。

结合上述内容，伸缩机构8可以被配置为使得与附接元件300结合的连杆9的重量防止臂的过度伸出。在v型中，臂的重量起到防止臂过度伸出的作用，并且如果液压致动器发生故障或致动力变为零，伸缩机构将由于重力作用而自行缩回。

在一个实施方式中，接头的旋转轴线131、141均在竖向平面上。优选地，类似/共同的接头、诸如基座接头130和基座接头230等、在同一平面上具有各自的旋转轴线。同样，对于中间接头140、240和附接接头150、250也是如此。优选地，邻接的连杆之间的每个类似(共同)的接头在同一竖向平面上具有旋转轴线(其中，伸缩机构被用于在水平横向方向上伸出)。由于类似/共同的旋转轴线在同一平面上并成角度，类似/共同的旋转轴线将在一点处相交。

在其他实施方式中，一个这种实施方式在图26至图29中示出，一个基座臂的旋转轴线131与第二基座臂的旋转轴线231不在同一竖向平面上。因此，基座接头130和基座接头230和/或附接接头150、250具有彼此偏移的各自的旋转轴线。这在图29的平面图中最容易被看出，图29示出了伸缩机构8伸出，其中，两个连杆彼此成90度并且具有偏移的基座接头和附接接头。平面外的枢转点允许臂重叠，从而实现更紧凑的设计。

连杆9的臂的长度通常彼此相同，即，基座枢转轴线131和中间枢转轴线141之间的距离等于中间枢转轴线141和附接枢转轴线141之间的距离。然而，连杆之间的相应的臂，即基座臂110和基座210的长度总是相同(L，如图17中所示)。臂在图17A至图17D中单独示出，其中，图7A和图7C示出了附接臂120的平面图和侧视图，而图17B和图17C示出了基座臂110的平面图和侧视图。在一些实施方式中，连杆9的臂的长度彼此不同，附接臂120比基座臂110更长的示例在图18A和图18B中示出。图18B示出了不同长度的臂处于缩回位置，其中，基座臂110基本上是竖向的，并且附接臂120是非竖向的，但附接接头和基座接头彼此是基本上水平的。具有不同长度的臂可以被用在需要特定空间限制或接近限制的情况下，或者在需要臂和驱动机构的进一步的套叠的情况下。

在其他实施方式中，一个连杆的臂具有不同的长度，使得(例如，如果连杆的基座接头是水平的)附接接头将在基座接头的上方或下方。为了使伸缩机构运行，接着另外的臂(假设是两连杆萨鲁斯，并且另一臂与第一臂成90度)被扭结，使得相应的基座接头分别位于附接接头的上方或下方。换言之，连杆的附接接头的旋转轴线在沿旋转轴线的方向上偏移基座接头的旋转轴线。偏移的枢转点允许(一个或两个连杆的)臂重叠，从而实现更紧凑的设计。

在另外的实施方式中，一个如图30和图31中所示，中间接头140与附接接头和基座接头相比在旋转轴线的方向上偏移。两个臂都需要被扭结、被倾斜或被斜置以允许中间接头140被偏移。偏移的枢转点允许(一个或两个连杆的)臂重叠，从而实现更紧凑的设计。臂可以具有切口或凹部1000以允许邻接的连杆更好地套叠并实现更紧凑的缩回设计。

上述的变体和实施方式被认为在本发明的范围内并且适用于本文中描述的许多其他设计和配置。

在一个实施方式中，附接臂120和基座臂110中的一个或两个具有L形特征123。该L形特征123至少在图5A以及图17C和图17D中示出，其中，至少附接臂120具有朝向中间轴线141的弯曲的特征。L形部123不一定是L的形状，但至少具有相对于臂的长形长度的大致的曲线或偏移量。L形部123允许附接臂120向后折叠在基座臂110上并且更靠近基座臂110套叠。这允许更紧凑地折叠连杆100。在一个实施方式中，附接臂120包括对接表面124，该对接表面124被配置为对接基座臂110。对接表面124可以与基座臂110上的类似表面齐平地对接。对接表面124可用作止动件，使得施加在附接元件300上的任何不适当的力通过对接表面124而不是中间接头140被驱动。L形部123可以位于附接臂120上或者位于基座臂110上或者位于两者上。由于L形部123，当臂彼此呈180°伸出时，臂不会是完全地直的，由于L形部的轻微扭结。本领域技术人员将意识到在没有L形部123的情况下、而通过使用允许相似的配置的接头存在许多方式来实现臂的相互紧凑折叠。即，其中，中间接头销142被直接地定位于附接臂120和基座臂110之间，像门铰链。各自具有类似L形部123的对称的臂的示例在图17C和图17D中示出，其中，中间接头140(当臂相互接合时)将位于两个臂的中间。

附接元件300由连杆9支撑并从连杆9悬垂。附接元件300可以包括多个子元件，诸如接合元件310。接合元件310被配置为与船只2接合。接合元件310被配置为与船只2的表面或其他特征接合。优选地，接合元件310选自真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、弹性防护垫、磁性连接件、流体传递连接件、充电连接件或被配置为可释放地与船只2接合的其他接合特征中的一个或多个。真空垫311在图1中示出。真空垫311可以被配置为与船只2的表面21接合，如图2中所示。真空垫或接合元件在本领域中通常是众所周知的。

附接元件300还可以包括滑动机构320。滑动机构320允许接合元件310在多个方向上运动以允许船只在不必脱离接合元件310的情况下相对于码头运动。优选地，滑动机构320允许接合元件310在浪涌X方向和升降Z方向上运动，如图2中所示。滑动机构320在本领域中也通常是已知的。在有滑动机构320的情况下，连杆9附接到滑动机构320。

在一个实施方式中，附接元件300用于接合船只2。这种接合可以不是用于固定船只2，而是可以用于与船只2接合以输送能量或传递流体。在一些实施方式中，附接元件300既可以固定船只2又可以接合与船只2的连接。当附接元件300被伸缩机构8支撑时，有多种方式使得附接元件300可以从基座500被伸出和被缩回。

附接元件300还可以包括框架330。框架330被配置为连接到连杆9，而不是连杆9直接连接到滑动机构320。框架330允许连杆9容易地附接至附接元件300。居于框架330和接合元件310中间的是滑动机构320。

优选地，滑动机构320包括选自如下部件中的至少一个：基本上竖向的长形引导件321，该引导件321被配置为允许接合元件310相对于基座(即在上下方向或升降方向Z上)升高和降低；以及基本上水平的长形引导件322，该引导件322被配置为允许接合元件310相对于基座500(即，在前后方向/浪涌方向X上)前后运动。

在一些实施方式中，滑动机构320允许接合元件310的被动运动。而在其他实施方式中，滑动机构320允许接合元件310的动力运动，如图14中所示。优选地，运动装置400接合在基座500和框架330之间。

在另外的实施方式中，滑动机构320包括弹性构件，诸如橡胶阻尼器、弹簧或防护垫，弹性构件允许接合元件310进行以下运动中的一种或两种：平移，以及在一个或多个轴线上旋转。这可以与竖向的滑动运动和水平的滑动运动相结合。

在一些实施方式中，可以有被动运动装置(未示出)，该被动运动装置可以吸收在横向方向上作用在附接元件300上的任何碰撞或者阻挡力。即，自动系泊设备可以充当阻尼器。然而，在其他实施方式中，运动装置是主动运动装置400。

在一个实施方式中，主动运动装置400是动力致动装置401。其中，动力致动装置401包括选自液压致动器402、电动致动器、链条驱动系统和带驱动系统中的一种或多种。

运动装置400可以在基座500和附接元件300之间延伸—称为直接驱动器配置。直接驱动器配置的示例在图1、图3、图4-图8中示出。

可替代地，或与直接驱动器配置相结合，运动装置400还在附接臂120和基座500之间延伸。在这种布置中，运动装置被称为三头肌式驱动器配置。其中，运动装置从延伸部122延伸，延伸出附接臂120或基座臂110，并且运动装置的另一端部相对于基座500可枢转地固定，其示例在图11、图12、图14中示出。

在一个实施方式中，延伸部122延伸出附接臂120的(朝向中间接头140的)远端端部121，以充当用于与运动装置400可枢转地连接的杠杆，如图11和图12中所示。

在一个实施方式中，延伸部122延伸出基座臂110的近端端部111，如图14中所示。这允许运动装置400在基座500和位于基座臂110上的延伸部122之间延伸。

与直接驱动器配置相比，三头肌式驱动器配置可以具有更高的变形量和销负载。

延伸部222和相关联的运动装置400可以存在于一个或多个连杆9上。仅存在于一个连杆上的三头肌式驱动器配置在图14中示出。

运动装置400

运动装置400的配置取决于连杆9的配置和驱动的类型。例如，W定向的伸缩机构8不适合使用三头肌式驱动器配置，因为缺乏用于三头肌式驱动器配置的运动装置400的空间。通常，在对角的实施方式中，使用直接驱动器配置。然而，图9示出了具有三头肌式驱动器的对角的实施方式的示例。

在一个实施方式中，运动装置400是一个或多个液压致动器402和相关联的特征，诸如枢转接头等。一个或多个液压致动器致动器402，在一个实施方式中，是在三头肌式驱动器配置中的一个或多个连杆上的单独的液压致动器402。液压致动器402在延伸部122和基座500之间延伸。在直接驱动器配置中，液压致动器402在基座500和附接元件300之间延伸。在优选的实施方式中，直接驱动器配置是复合液压致动器402，如图7和图8中所示。复合液压致动器402允许更大范围的行程。图8a示出了处于伸出位置的复合液压致动器402，而图8b示出了处于缩回位置的复合液压致动器402。图6a和图6b示出了通过自动系泊设备1的中间平面的横截面图，以分别突出运动装置400以及伸出位置和缩回位置。

优选地，如上所述的运动装置400不支撑附接元件300在竖向方向Z上的任何重量。优选地，运动装置400可枢转地连接到支撑附接元件300的特征。然而，在其他实施方式中，运动装置400可以支撑连杆9或运动装置400的一些重量，例如在旋转驱动器实施方式的一个示例中。与附接元件300和连杆9的总重量相比，运动装置400支撑的重量是极小的。

在另外的实施方式中，运动装置400可以由旋转驱动器(未示出)组成或者包括旋转驱动器，该旋转驱动器作为动力致动装置401。旋转驱动器可以是位于一个或多个连杆9的一个或多个接头处的电动马达或液压马达。在一个实施方式中，旋转驱动器包括液压缸，该液压缸被配置为转动旋转花键，该旋转花键致动接头。

在一个实施方式中，旋转驱动器是液压马达，该液压马达位于中间接头140处以驱动基座臂110和附接臂120之间的相对运动。在一些实施方式中，存在位于一个连杆的所有三个接头处的旋转驱动器。在其他实施方式中，例如，在两个连杆9上、在基座接头130、230处存在旋转驱动器。运动装置可以采用多种配置。

在另外的实施方式中，运动装置400可以包括上面的动力致动装置中的一个或多个。例如，选自三头肌式驱动器、直接驱动器和旋转驱动器中的一种或多种。例如，在一个实施方式中，自动系泊设备1包括三头肌式驱动器和旋转驱动器。当处于完全地缩回配置时，由于极小的杠杆作用，可能需要非常大的力来致动三头肌式驱动器以伸出连杆或伸缩机构。在这种情况下，旋转驱动器将被致动以启动伸缩机构8的伸出，并且一旦更大的杠杆作用能够被使用，三头肌式驱动器将帮助或接管伸缩机构8的伸出。

基座

基座500大体上被布置成支撑连杆9并进而支撑附接元件300。基座500包括底部511，该底部511被配置为安装到码头或第二船只2。安装可以是通过螺栓连接，或类似永久连接或其他机械类型的配合。

在一些实施方式中，基座500安装到码头2上的可运动的装置600，或任何其他类似结构，诸如海上结构。可运动的装置600可以允许基座500相对于码头2运动。例如，可运动的装置600可以允许基座500沿码头2在浪涌方向X上侧向地运动。在其他布置或组合中，如图19中所示的可运动的装置600可以允许基座500在升降方向Z上竖向地运动。可运动的装置600可以是一组滑动件或轨道。

例如，基座500可以竖向地安装到码头2的侧部。基座500可以接合到在码头2的侧部上或者在海上结构上的竖向轨道上。在具有可运动的装置600的情况下，位于附接元件300处的运动装置400可以被改进以结合可运动的装置600允许的潜在自由度。例如，如果可运动的装置600允许一些竖向运动，那么运动装置400可能不需要太多或者不需要竖向运动。

本发明的基座500具有小的占地面积，使得其本身成为正被接合到轨道系统600的基座500，如图19中所示。在基座500接合到竖向轨道系统600的实施方式中，整个自动系泊设备1可以被旋转90°，使得自动系泊设备1不是很宽并且可以安置在相对窄的轨道系统上。在这种实施方式中，真空垫可以处于与图中所示的相同的定向，但是框架330、连杆9和基座500均已经在围绕在摇摆方向Y上延伸的水平轴线的任一方向被旋转了90°。接头之间的角度A可以(通过连杆相对于彼此的定向和相对于码头的定向)被调整，以便找到通过自动系泊设备的合适的负载应力。

护舷

在一些实施方式中，自动系泊设备1纯粹充当护舷700。在这种实施方式中，元件300可以不与所述船只可释放地接合，而仅仅与船只形成接触。在护舷700的实施方式中，元件300不包括附接特征，而仅仅是大的表面，诸如接触表面703，该表面能够接触船只的表面。护舷700包括护舷元件701，和能量吸收元件702并且使用如本文所述的机构8。

上面关于自动系泊设备1的大部分描述与同一发明的护舷是类似的，该护舷使用本文所述的机构8。机构8包括至少两个连杆。其中，连杆的旋转轴线彼此成角度，或者至少彼此不平行。

护舷700的能量吸收元件702相当于自动系泊设备1内的运动装置。这种类似允许运动装置的位置等的先前描述将相当于对能量吸收元件702的描述。能量吸收元件702优选地位于护舷700和护舷元件701的中心。

护舷元件或附接元件将沿循直线路径，如此护舷元件或附接元件在横向方向上朝向基座向内运动和远离基座向外运动。这被称为平行运动护舷。由于护舷元件701的接触表面703能够保持平行于码头4、埠头或第二船只。护舷元件701的路径可以被描述为沿循直线路径或直的路径。其中，直的路径是线性的。优选地，在护舷700附接到码头或埠头的例子中，直的路径是水平的，对于自动系泊设备也是如此。直的路径可以被描述为与回转接头的任何旋转轴线正交。元件的直的运动路径防止或者至少减少正被输入到能量吸收元件702中的任何剪切或者角度的变形。例如，如果护舷元件701与船只成角度，能量吸收元件702的额定反作用力需要被减少。直的路径可以增长能量吸收元件702的寿命。

现有技术的护舷可以使用单独的臂，这些单独的臂可能很长，并且因此在臂的端部处由护舷元件划出的弧可能看起来沿循直的路径。由于需要长的臂来获得用于貌似的平行运动的大直径的弧，因此这些护舷具有大的占地面积。

护舷700或自动系泊设备1不包括使用矢量控制来维持所述直的路径的系统。直的路径由机构的几何构造来决定。

元件/连杆的运动是由于来自船只与护舷元件701的碰撞(传递运动)。

能量吸收元件702包括近端端部704和远端端部705，其中，近端端部704被限制到码头、第二船只或基座，并且远端端部705被限制到位于元件701处或朝向元件701的一个或多个连杆100、200，和/或被限制到元件701。

在一个实施方式中，能量吸收元件至少部分地支撑元件的重量。然而，在一些实施方式中，机构完全地支撑护舷元件，和/或完全地支撑远端端部705。

在一个实施方式中，机构阻挡当元件被船只撞击时在能量吸收元件中的剪切运动。

在一个实施方式中，机构阻挡能量吸收元件的远端端部的竖向运动。

根据权利要求12所述的机构，其中，运动装置是被动致动装置，该被动致动装置被配置为在横向方向被动地驱动元件。

根据权利要求14所述的机构，其中，运动装置为能量吸收器，和/或其中，能量吸收器选自橡胶吸收器、气动吸收器和泡沫吸收器中的一种或多种。

本领域技术人员将意识到基座接头130可以部分地与基座500一体地形成或与基座500连接。同样地，附接接头150的一部分可以与附接元件300一体地形成或连接到附接元件300。

基座500、连杆9和框架330通常由金属构成。臂可能是铸造的。

在前面的描述中，提到了具有已知等效物的元件或整体，那么这些等效物被包含，就像它们是单独界定的一样。

尽管已经以示例方式并参考特定实施方式描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下可以进行改进和/或完善。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于将船只可释放地固定到码头或第二船只的自动系泊设备，所述自动系泊设备包括：

a)基座，所述基座用于附接到所述码头或所述第二船只；

b)附接元件，所述附接元件被配置为能够可释放地与所述船只的表面接合；和

c)至少两个连杆，所述至少两个连杆从所述基座悬垂并且共同支撑所述附接元件，以及所述至少两个连杆被配置为缩回和伸出以允许所述附接元件分别在朝向和远离所述基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，所述基座臂和所述附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，所述基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到所述基座，并且所述附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到所述附接元件，其中，所述三个接头各自限定有旋转轴线，所述旋转轴线间隔开并且彼此平行，其中，所述至少两个连杆中的第一连杆的所述接头的所述旋转轴线不平行于所述至少两个连杆中的至少一个第二连杆的所述接头的旋转轴线。

2.根据权利要求1所述的自动系泊设备，其中，所述自动系泊设备包括运动装置，所述运动装置被配置为在所述横向方向上伸出和/或缩回所述附接元件。

3.根据权利要求1或2所述的自动系泊设备，其中，所述自动系泊设备包括三个、四个、五个或六个连杆。

4.根据权利要求1或2所述的自动系泊设备，其中，所述自动设备仅包括两个连杆；所述第一连杆和所述第二连杆。

5.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，所述第一连杆的中间旋转轴线与所述第二连杆的中间旋转轴线之间的角度为90度(即，所述旋转轴线彼此正交)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，仅所述连杆将所述附接元件的重量转移至所述码头或第二船只。

7.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，所述运动装置是动力致动装置。

8.根据权利要求7所述的自动系泊设备，其中，所述运动装置接合在所述基座与所述附接臂或所述附接元件中的一者之间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，所述附接元件包括接合元件，所述接合元件被配置为接合所述船只的表面，并且所述接合元件为真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、充电连接件或被配置为可释放地与所述船只接合的其他接合特征。

10.一种用于将船只接合或防护到码头或第二船只的机构，所述机构包包含：

a.基座，所述基座用于附接到所述码头或第二船只；

b.元件，所述元件能够接触到所述船只；

c.至少两个连杆，所述至少两个连杆位于所述基座和所述元件中间，以形成与所述基座和所述元件组合的萨鲁斯机构，所述萨鲁斯机构允许所述元件相对于所述基座在横向方向上伸出和缩回运动，其中，第一连杆包括不平行于第二连杆的旋转轴线的旋转轴线；和

d.运动装置，所述运动装置用于驱动和/或阻挡所述元件在所述横向方向上的运动。

11.根据权利要求10所述的机构，其中，所述至少两个连杆中的每个连杆包括各自的基座臂和附接臂。

12.根据权利要求10或11所述的机构，其中，每个连杆包括三个回转接头，以允许所述基座和所述基座臂之间的旋转；所述基座臂和所述附接臂之间的旋转；以及所述附接臂和所述元件之间的旋转。

13.根据权利要求12所述的机构，其中，每个回转接头包括旋转轴线，并且连杆的所述三个旋转轴线彼此平行，并且其中，所述第一连杆的所述三个回转接头的所述旋转轴线不平行于所述第二连杆上的所述三个回转接头的所述旋转轴线。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的机构，其中，所述运动装置为液压致动器，所述液压致动器被配置为在所述横向方向驱动所述元件，或者所述运动装置为能量吸收器。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的机构，其中，所述连杆至少支撑其自身的重量以及至少支撑所述元件的部分重量或者所述元件的全部重量。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的机构，其中，所述机构包括框架，所述框架位于所述连杆和所述元件中间。

17.一种用于船只与码头或第二船只之间的护舷的机构，或者一种用于将船只可释放地固定至码头或第二船只的自动系泊设备，所述机构包括：

a)基座，所述基座用于附接到所述码头或所述第二船只；

b)元件，所述元件被配置为能够与所述船只的表面可释放地接合的护舷元件或附接元件；和

c)至少两个连杆，所述至少两个连杆从所述基座悬垂，并且共同且至少部分地支撑所述元件，以及所述至少两个连杆被配置为缩回和伸出，以允许所述元件分别在朝向和远离所述基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，所述基座臂和所述附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，所述基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到所述基座，并且所述附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到所述元件，其中，所述三个接头各自限定有旋转轴线，所述旋转轴线间隔开并且彼此平行，其中，所述至少两个连杆中的第一连杆的所述接头的所述旋转轴线不平行于所述至少两个连杆中的至少一个第二连杆的所述接头的所述旋转轴线。

18.根据权利要求17所述的机构，其中，所述机构包括运动装置，所述运动装置被配置为在所述横向方向上伸出和/或缩回所述附接元件。

19.根据权利要求17或18所述的机构，其中，所述自动设备包括两个连杆：所述第一连杆和所述第二连杆。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的机构，其中，所述第一连杆的中间旋转轴线与所述第二连杆的中间旋转轴线之间的角度为90度(即，所述旋转轴线彼此正交)。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的机构，其中，仅所述连杆将所述元件的重量转移至所述码头或所述第二船只。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的机构，其中，至少一个连杆被偏置以在重力作用下缩回所述元件。

23.根据权利要求17至22中任一项所述的机构，其中，所述运动装置是动力致动装置。

24.根据权利要求23所述的机构，其中，所述运动装置是能量吸收器，和/或所述运动装置是能量吸收器并选自橡胶吸收器、气动吸收器和泡沫吸收器中的一种或多种。

25.根据权利要求23或24所述的机构，其中，所述运动装置接合在所述基座与所述附接臂和所述元件中的一者或两者之间。

26.根据权利要求17至25中任一项所述的机构，其中，所述元件包括接合元件，所述接合元件被配置为接合所述船只的表面，并且所述接合元件为真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、充电连接件、或被配置为可释放地与所述船只接合的其他接合特征。

27.一种用于船只与码头或第二船只之间的护舷的机构，或者一种用于将船只可释放地固定至码头或第二船只的自动系泊设备，所述机构包括：

a)基座，所述基座用于附接到所述码头或所述第二船只；

b)元件，所述元件能够与所述船只的表面接触；

c)至少两个连杆，所述至少两个连杆从所述基座悬垂，并且共同至少部分地支撑所述元件，以及所述至少两个连杆被配置为缩回和伸出，以允许所述元件分别在朝向和远离所述基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，所述基座臂和所述附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，所述基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到所述基座，并且所述附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到所述元件，其中，所述三个接头各自限定有旋转轴线，所述旋转轴线间隔开并且彼此平行，其中，所述至少两个连杆中的第一连杆的所述接头的所述旋转轴线不平行于所述至少两个连杆中的至少一个第二连杆的所述接头的旋转轴线；以及

其中，所述元件朝向和/或远离所述基座的运动沿循直的路径。

Claims (27)

1.一种用于将船只可释放地固定到码头或第二船只的自动系泊设备，所述自动系泊设备包括：

a)基座，所述基座用于附接到所述码头或所述第二船只；

b)附接元件，所述附接元件被配置为能够可释放地与所述船只的表面接合；和

c)至少两个连杆，所述至少两个连杆从所述基座悬垂并且共同支撑所述附接元件，以及所述至少两个连杆被配置为缩回和伸出以允许所述附接元件分别在朝向和远离所述基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，所述基座臂和所述附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，所述基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到所述基座，并且所述附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到所述附接元件，其中，所述三个接头各自限定有旋转轴线，所述旋转轴线间隔开并且彼此平行，其中，所述至少两个连杆中的第一连杆的所述接头的所述旋转轴线不平行于所述至少两个连杆中的至少一个第二连杆的所述接头的旋转轴线。

2.根据权利要求1所述的自动系泊设备，其中，所述自动系泊设备包括运动装置，所述运动装置被配置为在所述横向方向上伸出和/或缩回所述附接元件。

3.根据权利要求1或2所述的自动系泊设备，其中，所述自动系泊设备包括三个、四个、五个或六个连杆。

4.根据权利要求1或2所述的自动系泊设备，其中，所述自动设备仅包括两个连杆；所述第一连杆和所述第二连杆。

5.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，所述第一连杆的中间旋转轴线与所述第二连杆的中间旋转轴线之间的角度为90度(即，所述旋转轴线彼此正交)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，仅所述连杆将所述附接元件的重量转移至所述码头或第二船只。

7.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，所述运动装置是动力致动装置。

8.根据权利要求7所述的自动系泊设备，其中，所述运动装置接合在所述基座与所述附接臂或所述附接元件中的一者之间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的自动系泊设备，其中，所述附接元件包括接合元件，所述接合元件被配置为接合所述船只的表面，并且所述接合元件为真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、充电连接件或被配置为可释放地与所述船只接合的其他接合特征。

10.一种用于将船只接合或防护到码头或第二船只的机构，所述机构包包含：

a.基座，所述基座用于附接到所述码头或第二船只；

b.元件，所述元件能够接触到所述船只；

c.至少两个连杆，所述至少两个连杆位于所述基座和所述元件中间，以形成与所述基座和所述元件组合的萨鲁斯机构，所述萨鲁斯机构允许所述元件相对于所述基座在横向方向上伸出和缩回运动，其中，第一连杆包括不平行于第二连杆的旋转轴线的旋转轴线；和

d.运动装置，所述运动装置用于驱动和/或阻挡所述框架在所述横向方向上的运动。

11.根据权利要求10所述的机构，其中，所述至少两个连杆中的每个连杆包括各自的基座臂和附接臂。

12.根据权利要求10或11所述的机构，其中，每个连杆包括三个回转接头，以允许所述基座和所述基座臂之间的旋转；所述基座臂和所述附接臂之间的旋转；以及所述附接臂和所述元件之间的旋转。

13.根据权利要求12所述的机构，其中，每个回转接头包括旋转轴线，并且连杆的所述三个旋转轴线彼此平行，并且其中，所述第一连杆的所述三个回转接头的所述旋转轴线不平行于所述第二连杆上的所述三个回转接头的所述旋转轴线。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的机构，其中，所述运动装置为液压致动器，所述液压致动器被配置为在所述横向方向驱动所述元件，或者所述运动装置为能量吸收器。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的机构，其中，所述连杆至少支撑其自身的重量以及至少支撑所述元件的部分重量或者所述元件的全部重量。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的机构，其中，所述机构包括框架，所述框架位于所述连杆和所述元件中间。

17.一种用于船只与码头或第二船只之间的护舷的机构，或者一种用于将船只可释放地固定至码头或第二船只的自动系泊设备，所述机构包括：

a)基座，所述基座用于附接到所述码头或所述第二船只；

b)元件，所述元件被配置为能够与所述船只的表面可释放地接合的护舷元件或附接元件；和

c)至少两个连杆，所述至少两个连杆从所述基座悬垂，并且共同且至少部分地支撑所述元件，以及所述至少两个连杆被配置为缩回和伸出，以允许所述元件分别在朝向和远离所述基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，所述基座臂和所述附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，所述基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到所述基座，并且所述附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到所述元件，其中，所述三个接头各自限定有旋转轴线，所述旋转轴线间隔开并且彼此平行，其中，所述至少两个连杆中的第一连杆的所述接头的所述旋转轴线不平行于所述至少两个连杆中的至少一个第二连杆的所述接头的所述旋转轴线。

18.根据权利要求17所述的机构，其中，所述机构包括运动装置，所述运动装置被配置为在所述横向方向上伸出和/或缩回所述附接元件。

19.根据权利要求17或18所述的机构，其中，所述自动设备包括两个连杆：所述第一连杆和所述第二连杆。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的机构，其中，所述第一连杆的中间旋转轴线与所述第二连杆的中间旋转轴线之间的角度为90度(即，所述旋转轴线彼此正交)。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的机构，其中，仅所述连杆将所述元件的重量转移至所述码头或所述第二船只。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的机构，其中，至少一个连杆被偏置以在重力作用下缩回所述元件。

23.根据权利要求17至22中任一项所述的机构，其中，所述运动装置是动力致动装置。

24.根据权利要求23所述的机构，其中，所述运动装置是能量吸收器，和/或所述运动装置是能量吸收器并选自橡胶吸收器、气动吸收器和泡沫吸收器中的一种或多种。

25.根据权利要求23或24所述的机构，其中，所述运动装置接合在所述基座与所述附接臂和所述元件中的一者或两者之间。

26.根据权利要求17至25中任一项所述的机构，其中，所述元件包括接合元件，所述接合元件被配置为接合所述船只的表面，并且所述接合元件为真空垫、一个或多个真空吸盘、钩构件、充电连接件、或被配置为可释放地与所述船只接合的其他接合特征。

27.一种用于船只与码头或第二船只之间的护舷的机构，或者一种用于将船只可释放地固定至码头或第二船只的自动系泊设备，所述机构包括：

a)基座，所述基座用于附接到所述码头或所述第二船只；

b)元件，所述元件能够与所述船只的表面接触；

c)至少两个连杆，所述至少两个连杆从所述基座悬垂，并且共同至少部分地支撑所述元件，以及所述至少两个连杆被配置为缩回和伸出，以允许所述元件分别在朝向和远离所述基座的方向(下文称为“横向方向”)上运动；每个连杆包括基座臂和附接臂，所述基座臂和所述附接臂在回转中间接头处可枢转地连接在一起，所述基座臂在回转基座接头处可枢转地连接到所述基座，并且所述附接臂在回转附接接头处可枢转地连接到所述元件；以及

其中，所述元件朝向和/或远离所述基座的运动沿循直的路径。

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