CN116477032B - 抛载装置、抛载方法以及水下设备 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供一种抛载装置、抛载方法以及水下设备。该抛载装置包括：压盖，包括主体，具有主截面；至少两个执行器，其中每个被构造为向所述压盖施加垂直于所述主体的主截面的第一力；方向转换机构，与所述压盖连接，所述第一力通过所述方向转换被转换为垂直于所述第一力的第二力；以及负载，与所述方向转换机构可拆卸连接，其中所述第二力被构造为使得所述负载与所述抛载装置脱离。至少两个执行器均可以施加外力使得负载与抛载装置脱离，从而提升抛载的稳定性和可靠性。

Description

抛载装置、抛载方法以及水下设备

技术领域

本申请的实施例涉及一种抛载装置、抛载方法以及水下设备。

背景技术

水下机器人以及水下机器人配套设施是多种现代高技术及其系统集成的产物，对于我国海洋经济、海洋产业、海洋开发和海洋高科技具有特殊的重要意义。

水下设备例如，水下无缆机器人AUV、水下有缆机器人ROV等执行水下任务时若遇到沉底、电源不供电等意外情况，急需自救上浮，抛载装置一般采用抛出负载(一般为铅块等密度大的金属材质)浮出水面。但是如果此时的设备搭载的抛载装置失效，则无法实现抛载功能，水下设备无法上浮，从而造成重大损失。

发明内容

本申请的实施例提供一种抛载装置、抛载方法以及水下设备，设置有多个并联的执行器，均能够使得负载被抛出，从而避免了负载不能抛出的情况或者降低负载不被抛出的几率，提升了抛载的可靠性以及稳定性。

第一方面，本申请的实施例提供一种抛载装置，包括：压盖，包括主体，具有主截面；至少两个执行器，其中每个被构造为向所述压盖施加垂直于所述主体的主截面的第一力；方向转换机构，与所述压盖连接，所述第一力通过所述方向转换被转换为垂直于所述第一力的第二力；以及负载，与所述方向转换机构可拆卸连接，其中所述第二力被构造为使得所述负载与所述抛载装置脱离。

例如，根据本申请实施例的抛载装置还包括：固定座，至少两个执行器并行设置在所述固定座上，其中所述至少两个执行器包括无源执行器和有源执行器，所述方向转换机构设置所述固定座的中心，且由所述至少两个执行器围绕。

例如，在根据本申请实施例的抛载装置中，所述有源执行器包括电动执行器，所述无源执行器包括水压式执行器和发条式执行器。

例如，根据本申请实施例的抛载装置还包括：固定板，所述固定板固定到所述固定座；所述方向转换机构包括：第一连杆，所述第一连杆被固定到所述压盖；第一连接件，与所述第一连杆铰接；第一插件，所述第一插件固定到所述第一连接件；以及卡块，所述卡块连接到所述第一连杆且固定到所述固定板，其中在所述负载未脱离所述抛载装置的状态下，所述卡块通过所述第一插件与所述负载固定连接。

例如，在根据本申请实施例的抛载装置中，所述方向转换机构包括：第二连杆，一端与所述卡块铰接，另一端与所述第一连杆铰接，其中所述压盖被施加所述第一力时，所述第一连接件带动所述第一插件沿着平行于所述主体截面的方向移动，从而远离所述卡块，使得所述负载与所述抛载装置脱离。

例如，在根据本申请实施例的抛载装置中，所述卡块中开设有通第一通孔，在所述负载未被抛出的状态下，所述第一插件插入到所述第一通孔中。

例如，在根据本申请实施例的抛载装置中，所述抛载装置还包括法兰轴，所述法兰轴固定到所述负载，所述法兰轴包括突出部，所述突出部上开设有第二通孔，所述第一插件出入到所述第一通孔以及所述第二通孔。

例如，在根据本申请实施例的抛载装置中，所述卡块为U型形状，所述U型形状的两个分支分别形成有一个所述第一通孔，在所述负载未被抛出的状态下，所述突出部位于所述两个分支之间，所述第一插件顺次插入所述两个分支之一的所述第一通孔、所述第二通孔以及所述两个分支中另一个分支的所述第一通孔中。

例如，根据本申请实施例的抛载装置还包括：部件固定座，固定到所述固定板；可变形件，设置在所述部件固定座与所述压盖之间，且沿着所述第一力的方向可伸长或缩短，以为所述压盖提供复位功能，从而当所述压盖被施加所述第一力时，所述可变形件可伸长，当所述第一力被撤除时，所述可变形件复位。

例如，根据本申请实施例的抛载装置还包括：固定轴，所述固定轴固定到所述固定板，且与所述卡块固定连接；卡销，与所述固定板固定连接；轴承，安装到所述压盖中开设的孔中；其中所述卡销与所述轴承为滑动配合，从而当所述第一力被施加或者撤除时，所述压盖沿所述卡销滑动。

例如，根据本申请实施例的抛载装置还包括：传感器，固定到所述固定座且为常闭传感器，其中所述负载未被抛出时，所述传感器未被提供电力，当所述负载被抛出且所述压盖离开所述固定座一定距离后，所述传感器被提供电力。

例如，根据本申请实施例的抛载装置还包括：磁铁，设置在所述压盖中；控制器，向所述有源执行器发出控制信号；其中所述传感器为电磁传感器，当所述负载被抛出时，所述压盖远离所述固定座且所述电磁传感器未感应到所述磁铁，所述传感器被提供电力，且向所述控制器发送所述负载被抛出的信号。

第二方面，本申请的实施例提供一种抛载方法，利用第一方面任意所述的抛载装置，包括：通过至少一个所述执行器向所述抛载装置的所述压盖施加垂直于所述主体截面的第一力，所述第一力使得所述压盖沿着所述第一力的方向移动；所述第一力被所述方向转换机构转换为垂直于所述第一力的第二力；所述第二力的作用使得所述负载与所述抛载装置脱离，从而所述负载在重力作用下离开所述抛载装置。

例如，根据本申请实施例的抛载方法还包括：在所述重力作用被阻止时，所述第一力还构造为使得所述压盖与脱离所述抛载装置的所述负载接触。

例如，在根据本申请实施例的抛载方法中，所述至少一个执行器包括无源执行器和有源执行器，所述无源执行器和所述有源执行器并行设置在所述固定座上，所述抛载装置包括控制器，所述方法还包括：所述控制器控制所述有源执行器工作，从而向所述压盖施加所述第一力，使得所述负载与所述抛载装置脱离；在所述有源执行器发生故障时，通过所述无源执行器向所述压盖施加所述第一力，从而使得所述负载与所述抛载装置脱离。

例如，在根据本申请实施例的抛载方法中，所述无源执行器包括水压式执行器和发条式执行器，所述方法包括：当外部水压超过所述预设值时，启动所述水压式执行器向所述压盖施加所述第一力，启动所述发条式执行器，以向所述压盖施加所述第一力，其中在所述有源执行器、所述水压式执行器或者所述发条式执行器之一的作用下，所述负载与所述抛载装置脱离。

例如，在根据本申请实施例的抛载方法中，所述抛载装置包括：固定座，所述至少一个执行器设置在所述固定座上；传感器，固定到所述固定座且为常闭传感器；所述方法还包括：所述负载未被抛出时，所述传感器未被提供电力；当所述负载被抛出且所述压盖离开所述固定座一定距离后，所述传感器被提供电力，所述传感器向所述控制器发送所述负载脱离的信号。

第三方面，本申请的实施例提供一种一种水下设备，包括：如第一方面任意所述的抛载装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，而非对本申请的限制。

图1示出了根据本申请实施例的抛载装置的示意图；

图2示出了根据本申请实施例的抛载装置的另一示意图；

图3示出了去除了部分部件后的根据本申请实施例的抛载装置的示意图；

图4示出了去除了部分部件后的根据本申请实施例的抛载装置的另一示意图；

图5示出了根据本申请实施例的方向转换机构的示意图；

图6示出了根据本申请实施例的负载的示意图；

图7A示出了根据本申请实施例的方向转换机构的初始状态的示意图；

图7B示出了根据本申请实施例的方向转换机构的运动后状态的示意图；以及

图8示出了根据本申请实施例的抛载方法的示意流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

一种水下抛载装置可以采用有源抛载装置(电力驱动)或者无源(无需电力驱动)抛载装置之一，或者可以采用二者的结合，但是二者结合的方式也是采用串联结合的形式，也就是，采用至少一种无源机构来触发对有源机构的电力提供，从而启动负载的抛出。对于这样的抛载装置，当采用有源驱动或者无源驱动之一时，一旦有源驱动或者无源驱动发生故障，将会导致负载无法抛出，设备无法上浮；对于二者结合的串联的方式，一旦有源驱动发生故障，则即便是无源机构没有故障此时也不能触发有源驱动来进行负载的抛出，因此，也会最终导致设备无法上浮，从而此类水下抛载装置一旦出现故障，并没有替补的方案，可靠性低。

本申请的实施例提供一种抛载装置，包括：压盖，包括主体，具有主截面；至少两个执行器，其中每个被构造为向所述压盖施加垂直于所述主体的主截面的第一力；方向转换机构，与所述压盖连接，所述第一力通过所述方向转换被转换为垂直于所述第一力的第二力，负载，与所述方向转换机构可拆卸连接，其中所述第二力被构造为使得所述负载与所述抛载装置脱离。在本申请实施例的抛载装置中，通过采用与方向转换机构连接的压盖结构，而垂直于压盖主截面，即，Y方向的外力，例如，下压力，可以施加到压盖的任意一点，该外力被传递给与之连接的方向转换机构，从而该第一力被方向转换为垂直于第一力的第二力，从而使得负载与抛载装置脱离，负载被抛出，通过压盖的设置，外力可以作用到压盖上的任意一点，均可以可靠地传递到方向转换机构而启动负载的抛出；利用方向转换机构，将第一力转换为垂直于第一力的第二力，从而在第一力的作用距离减小的情况也能实现负载抛出，将第一力转换为第二力可以综合利用横向的空间，缩小整个抛载装置的占用空间；而且在该抛载装置中，设置有至少两个执行器，例如，不同类别的执行器，从而利用至少两个执行器并联设置，也就是，任何一个执行器都可以向压盖施加作用力，压盖上可以施加多个Y方向的外力，多个无源、有源的装置的执行器均可以接入，任意一个作用，都可以进行抛载，从而实现了多者的并联，提升了设备工作可靠性和安全性。

下面将结合附图对本申请实施例的抛载装置进行示例性描述。

图1和2示出了根据本申请实施例的抛载装置，如图1和图2所示，抛载装置1000包括：压盖4，压盖4包括主体41，具有主截面S；至少两个执行器，包括执行器2、执行器5以及执行器7中至少两者，其中每个执行器被构造为向所述压盖4施加垂直于所述主体的主截面S的第一力F；方向转换机构，与所述压盖4连接，所述第一力通过所述方向转换被转换为垂直于所述第一力的第二力F1；负载42，与所述方向转换机构可拆卸连接，其中所述第二力被构造为使得所述负载与所述抛载装置脱离。

图1和图2中示出了包括三个执行器，可以根据实际需要而设置执行器的数量，例如，可以包括两个执行器、四个执行器等，本申请的实施例不对此进行限制。

图1和图2中未标出方向转换机构，方向转换结构被三个执行器2、5和7所围绕，从视图中看不见该方向转换机构，下面将给出另外的示意图来说明该方向转换机构。

例如，方向转换机构可以设置在抛载装置1000的中心处，例如，压盖4的中心处，从而负载42在抛载装置的中心处与方向转换机构可拆卸连接，由于负载例如可以为铅块，比较重，从而负载设置在抛载装置的中心处，可以使得抛载装置保持稳定，安装好后不易出现偏斜，且利于安装有抛载装置的水下设备的稳定，不会出现偏斜。而且，当负载从抛载装置脱离后，也不会导致抛载装置的重心在负载脱离之前和之后发生改变，从而保持设备的稳定。

例如，压盖4的主体具有较平坦且面积较大的主截面，图中所示的圆盘状，或者还可以是多边形盘状等，压盖的中心处设置有凸起部44，而便于与固定板以及方向转换机构连接，且凸起部可以为中空而将方向转换机构等设置在中空区域中，而各种执行器可以对应于压盖主体的外围较平坦且方便施加外力的区域，也就是各种执行器可以围绕中心处的方向转换机构设置，从而使得整个抛载装置不但设置了多个并行的执行器且还可以充分利用整个控制，而使得整个装置的占用空间减小，结构更紧凑。

例如，如图1和图2所示，抛载装置1000还包括：固定座1，至少两个执行器设置在所述固定座1上，其中所述至少两个执行器包括无源执行器5和7和有源执行器2，所述无源执行器和所述有源执行器并行设置在所述固定座上。

例如，如图1和图2所示，抛载装置还包括总固定板3，总固定板3固定到固定座1，方向转换机构、无源执行器5和7、有源执行器2固定连接到总固定板3，其中所述固定座装设固定到采用该抛载装置的设备上，从而将抛载装置固定到设备上。

例如，所述有源执行器2可以包括电动执行器，所述无源执行器包括水压式执行器5和发条式执行器7。

例如，电动执行器可以由电力驱动，可以即时或者由定时器延时控制，通过电信号控制抛载装置的电力执行器向压盖主体的主截面施加垂直于主截面的第一力F，例如，下压力，从而使得负载与抛载装置脱离，使得水下设备，例如，水下机器人可以获得浮力浮出水面。例如，有源定时抛载系统常采用电力驱动电磁式、电力驱动电机带动丝杠螺母副或齿轮齿条副等机构从而对负载铅块抛载。

例如，无源执行器即为无电力驱动，可以由外力或者预设力实现机械式驱动，也为即时或者延时，无源执行器向压盖主体的主截面施加垂直于主截面的第一力F，例如，下压力，从而使得负载与抛载装置脱离，使得水下设备，例如，水下机器人可以获得浮力浮出水面。此种无源定时抛载系统常采用发条、外部水压力驱动相关执行器从而对负载铅块抛载，例如，水压式执行器当水压达到一定预定值时，执行器被启动从而向压盖施加外力，发条式执行器可以通过发条定时而实现向压盖施加外力。

为了清楚地示出抛载装置1000所包括的方向转换机构及其周围的构件，图3和图4示出了去除固定座1、总固定板3、无源执行器5和7和有源执行器2之后的抛载装置1000。

如图3所示，抛载装置1000的方向转换机构30连接到压盖4，例如通过第一连杆35连接，例如，铰接到压盖4，进一步地，抛载装置1000还可以包括固定板9，固定板9固定到所述固定座1，例如，固定到总固定板3，从而将方向转换结构固定到固定座。

为了更清楚地示出方向转换机构30，图5给出了方向转换机构的示意图，如图5所示，方向转换机构30包括：第一连杆35，所述第一连杆35通过例如，销轴311铰接到压盖4；第一连接件314，与所述第一连杆35铰接，第一连接件314和第一连杆35可以绕共同的轴转动；第一插件36，所述第一插件36固定到所述第一连接件314，从而随着第一连接件314的移动而移动；卡块312，所述卡块312连接到所述第一连杆35且固定到固定板9，其中在所述负载未脱离所述抛载装置的状态下，所述负载42通过所述第一插件36与固定到固定板9的所述卡块312固定连接，从而将负载固定到抛载装置。

例如，第一插件36在第一连接件314的一侧可以设置有外螺纹，第一连接件314上可以设置有螺纹孔，从而第一插件36通过螺纹和螺孔连接可以固定连接到第一连接件314；备选地，第一插件36上可以设置有螺纹孔，第一连接件314上设置有通孔，通过螺钉315将第一插件固定到第一连接件。第一插件316的朝向卡块312的一端还设置有锥形，从而例如第一插件穿入卡块以及负载的法兰轴的凸起部的通孔，对于，第一插件36和第一连接件314的固定方式，本申请的实施例并不进行限制。

例如，方向转换机构30还可以包括：第二连杆310，第二连杆310的一端与卡块312铰接，另一端与第一连杆35铰接，从而将卡块312连接到第一连杆35，其中所述压盖4被施加所述第一力F时，所述第一连杆35带动所述第一插件36沿着平行于所述主体截面的方向移动，从而将Y方向的第一力F转换为垂直于第一力F的第二力F1，使得第一插件36远离所述卡块，将所述负载与所述抛载装置脱离。

例如，如图3所示，第一连杆35和第二连杆310使用销轴进行铰接配合，还可以设置卡簧39进行轴向限位，第一连杆35和第二连杆310之间还可以嵌入滑动轴承38，从而降低摩擦力，提升方向转换机构以及抛载装置的寿命。

应该注意的是，由于卡块312是通过固定板9而固定到固定座1上的，因此，在外力施加到压盖，进而压盖带动第一连杆移动，例如，向下移动时，卡块是固定不动的，在第一连杆的带动下，第一连接件314以及第一插件36沿着远离卡块312的方向平移，从而解除负载和卡块的固定连接，将负载从抛载装置脱离。

例如，所述卡块中开设有通第一通孔313，在所述负载42未被抛出的状态下，所述第一插件36插入到所述第一通孔313中。

例如，图6示出了负载42的示意图，如图6所示，负载42还可以包括法兰轴421以及主体部422，法兰轴421与主体部422一体形成或者分体形成而固定连接，在负载未脱离抛载装置时，法兰轴421将负载固定连接到方向转换机构30。例如，法兰轴421可以包括突出部423，突出部423上开设有第二通孔424，所述第一插件36插入到所述第一通孔313以及所述第二通孔424，从而将卡块312与负载42固定连接。

例如，卡块312可以为U型形状，所述U型形状的两个分支分别形成有一个所述第一通孔313，在所述负载未被抛出的状态下，所述突出部423位于所述两个分支之间，所述第一插件顺次插入所述两个分支之一的所述第一通孔313、所述第二通孔424以及所述两个分支中另一个分支的所述第一通孔313中。

图7A和图7B分别示出了方向转换机构30的两种状态的示意图。图7A示出了方向转换机构30的初始状态，在该初始状态下，第一插件36插入到卡块312的第一通孔313中，为了图示的方便，这里未示出负载的突出部423，在抛载装置装配好了之后，负载的突出部423位于卡块的两个分支之间。图7A和图7B中，示出了卡块312为U形形状，但是本领域的技术人员可以根据需要而采取合适的卡块的形状，采用U形形状能够将突出部卡设在两个分支之间，进行限位，从而使得负载和抛载装置的固定更稳固。图7B示出了方向转换机构30的运动后的脱离状态，当第一力施加到压盖上时，压盖带动与其固定的第一连杆下压，第一连杆带动第一连接件314以及第一插件36沿着远离卡块312的方向移动，第一插件316从卡块312抽离，从而负载脱离卡块。

例如，如图3和图4所示，抛载装置1000还可以包括：部件固定座10，其固定到固定板9；可变形件12，设置在所述部件固定座10和与所述压盖4之间，例如，图4中，可变形件12设置在压盖4的凸起部44与部件固定座10之间，该可变形件可以沿着所述第一力的方向伸长或缩短，以为所述压盖提供复位功能，从而当所述压盖被施加所述第一力时，所述可变形件可伸长，当所述第一力被撤除时，所述可变形件复位。

例如，如图3和图4所示，抛载装置1000还可以包括：固定轴32，固定轴32固定到所述固定板9，且与所述卡块312固定连接，从而将卡块固定到固定板9，而固定板9固定到总固定板3，总固定板3固定到固定座1。例如，固定轴32还可以通过弹垫15以及螺钉16与卡块312固定连接。抛载装置1000还可以包括：卡销8，与所述固定板9固定连接，且出入到压盖中开设的孔中；轴承13，安装到所述压盖中开设的孔中，其中所述卡销8与所述轴承13为滑动配合，从而当所述第一力被施加或者撤除时，所述压盖沿所述卡销上下滑动。

例如，轴承13可以为直线轴承，压盖的安装有轴承13的孔还可以设置有轴承压片14，从而更好地安装轴承13。

例如，如图1和2所示，抛载装置1000还可以包括：传感器6，固定到所述固定座1且为常闭传感器，其中所述负载未被抛出时，所述传感器6未被提供电力，当所述负载被抛出且所述压盖离开所述固定座一定距离后，所述传感器被提供电力。

例如，如图3所示，抛载装置1000还可以包括：磁铁11，设置在所述压盖4中；控制器，向所述有源执行器发出控制信号。传感器6可以为电磁传感器，常闭磁传感器，当负载未被脱离时，传感器可以感应到磁体而为断开状态，传感器为无电状态；当所述负载被抛出时，所述压盖带着磁铁11远离所述固定座1向下移动而当磁铁11超过电磁传感器的感应范围，电磁传感器6未感应到所述磁铁11，常闭传感器被接通，传感器被提供电力，且向所述控制器发送所述负载被抛出的信号。这样，当负载未被抛出时，传感器处于无电状态，而当负载被抛出后，传感器未感应到磁铁为接通状态而被提供电力，从而发送信号，能够节省水下设备的电力，节省能源。

如图3和图4所示，抛载装置1000中，可变形件12通过销轴31与部件固定座10固定连接，可变形件12通过另一个销轴34固定到压盖4的凸起部44。

根据本申请实施例的抛载装置的工作过程如下：第一插件36穿入负载42的法兰轴突出部423上的第二通孔424，且负载42左右被卡块312的左右分支限位，因此负载42初始位置时是被限制不动的；压盖4与第一连杆35连接，例如铰接，当压盖4受到下压力时，压盖沿着卡销向下滑动，而也会带动第一连杆35向下运动，参见图7B。负载42在第一插件36脱离后在重力作用下抛出的同时，压盖4与负载42发生接触，下压力还会作用在负载42上，此功能保证了负载即便在泥土环境等重力失效情况下，负载42仍然会被顶出。拉伸弹簧12一端连接在与压盖4固连的销轴34上，一端连接在与固定板9固连的部件固定座10上。拉伸弹簧的作用是提供复位功能，压盖4受到下压力运动后负载抛出，拉伸弹簧被拉长，当下压力撤除后，拉伸弹簧复位，机构也会复位到初始状态；手动拉住第一插件36不动，装入负载42，机构会复位到初始状态，方便安装。

本申请实施例的抛载装置，包括压盖以及固定到固定座而可以向压盖施加垂直于压盖主体主截面的第一力，例如，下压力的多个并联的执行器，从而多个并联的执行器均可以向压盖施加第一力，且可以施加到压盖的任意点，也就是，压盖上可以施加多个Y方向的外力，多个无源、有源的装置的执行器均可以接入，任意一个作用，都可以进行抛载，从而实现了多者的并联，提升了抛载装置的工作可靠性，稳定性，避免出现不能抛载导致设备无法上浮的情况；压盖的主体设置为主截面较大，主体的中部可以设置有方向转换机构，则多个并联的执行器可以对应于主截面而围绕方向转换机构设置，从而使得整个抛载装置的结构更紧凑，在实现并联抛载的同时占空空间更小，对高密度的水下机器人空间布置极为友好，更适合搭载；通过设置与压盖连接的方向转换机构，还可以将施加到压盖上的Y方向的力转换为X方向的外力，从而将固定且限位住负载的销钉被抽出，使得铅块在重力情况下被抛出，该方向转换机构将Y方向的力转换为X方向的力，避免了仅在一个方向作用力距离过长的的问题，可以充分利用装置的空间，进一步减小装置的体积；进一步地，Y方向的外力是施加在压盖上表面上的，压盖同时也在Y方向直线运动，销钉抽出后负载在重力情况下抛出的同时，压盖与负载发生接触，Y方向的外力还会作用在负载上，此功能保证了负载即便在泥土环境等重力失效情况下，负载仍然会被顶出，从而提升了装置工作的可靠性和稳定性；进一步地，通过设置可变形件，提供复位功能，利于装置的安装和使用。

本申请的实施例还提供一种水下设备，包括以上任意所述的抛载装置，该水下设备可以是水下无缆机器人AUV、水下有缆机器人ROV等，本申请的实施例不对此进行限制，只要需要采用抛载而使得水下设备自救上浮的设备都在本申请实施例的范围内。

本申请的实施例还提供一种抛载方法，利用以上任意所述的抛载装置实现，为了简洁，这里在不再重复描述抛载装置，抛载装置可以参见以上实施例，如图8所示，该抛载方法包括：

S1、通过至少一个所述执行器向所述抛载装置的所述压盖施加垂直于所述主体的主截面的第一力，所述第一力使得所述压盖沿着所述第一力的方向移动；

S2、所述第一力被所述方向转换机构转换为垂直于所述第一力的第二力；

S3、所述第二力的作用使得所述负载与所述抛载装置脱离，从而所述负载在重力作用下离开所述抛载装置。

例如，该抛载方法还可以包括：在所述重力作用被阻止时，所述第一力还构造为使得所述压盖与脱离所述抛载装置的所述负载接触。例如，当负载在泥土环境等重力失效情况下，压盖在垂直于所述主体的主截面的第一力的作用下仍向下移动从而与铅块发生接触，该第一力，也就是，Y方向的外力还会作用在负载上使得负载仍然会被往下推而远离抛载装置。

例如，抛载装置中的至少一个执行器可以包括无源执行器和有源执行器，所述无源执行器和所述有源执行器并行设置在所述固定座上，所述抛载装置包括控制器，所述方法还包括：所述控制器控制所述有源执行器工作，从而向所述压盖施加所述第一力，使得所述负载与所述抛载装置脱离；在所述有源执行器发生故障时，通过所述无源执行器向所述压盖施加所述第一力，从而使得所述负载与所述抛载装置脱离。或者，所述方法还包括：通过所述无源执行器向所述压盖施加所述第一力，从而使得所述负载与所述抛载装置脱离；在所述无源执行器发生故障时，所述控制器控制所述有源执行器工作，从而向所述压盖施加所述第一力，使得所述负载与所述抛载装置脱离。这样，通过设置多个并联的执行器，当一个执行器发生故障时，其他的执行器还可以向压盖施加第一力，而使得负载可以与抛载装置脱离。

在实际情况中，例如，有源执行器可以通过定时器控制，也就是，计时达到一定的时间，有源执行器便可以执行施加外力的动作；或者可以由控制器控制而施加外力，本申请的实施例不对此进行限制；对于无源执行器，例如，所述无源执行器可以包括水压式执行器和发条式执行器。当执行器包括两个以上执行器的时候，可以是这些执行器都执行施加外力的动作，例如，这些执行器施加外力并不是同时进行时，由于负载只有一个，因此每次抛载时只有第一次被施加的外力能够使得负载与抛载装置脱离，后面的执行器执行动作时，由于负载已经脱离，所以即便是施加了外力到压盖，也不会起到使得负载与抛载装置脱离的效果，但是这样的多个执行器的设置，使得当前面的执行器由于故障没有施加外力时，后续必然会有一个执行器必然会施加外力到压盖，而使得负载与抛载装置脱离。

进一步地，当抛载装置包括多个执行器时，即便是多个执行器同时作用，即便有执行器发生故障则必然会有执行器正常工作而施加外力到压盖，实现抛载，而且如果多个执行器都施加了外力，也能够加快压盖的移动而使得负载与抛载装置快速脱离，提升工作效率。

备选地，该抛载方法还可以包括：当外部水压超过所述预设值时，启动所述水压式执行器向所述压盖施加所述第一力；启动所述发条式执行器，以向所述压盖施加所述第一力，其中在所述有源执行器、所述水压式执行器或者所述发条式执行器之一的作用下，所述负载与所述抛载装置脱离。

例如，所述抛载装置还可以包括：固定座，所述至少一个执行器设置在所述固定座上；传感器，固定到所述固定座且为常闭传感器；所述方法还包括：所述负载未被抛出时，所述传感器未被提供电力；当所述负载被抛出且所述压盖离开所述固定座一定距离后，所述传感器被提供电力，所述传感器向所述控制器发送所述负载脱离的信号。

备选地，所述抛载装置中的每个执行器还可以包括分控制器以及通信模块，该抛载方法还可以包括：当控制器接受到传感器发送的负载脱离的信号时，控制器发送控制信号到各个执行器，以关闭执行器的动作，每个执行器的通信模块接受到该控制信号，停止向压盖施加外力。这样，将负载一旦被抛出后，其他的执行器便停止施加外力，从而能够节省电力等资源，且提升抛载装置工作效率。

本申请实施例的抛载方法通过设置多个并联的执行器，该多个执行器均能够向压盖施加作用力，任意一个作用，都可以使得负载与抛载装置脱离，一旦一个执行器发生故障而没有向压盖施加外力，则其他的执行器还可以保证能够向压盖施加外力，从而提升了抛载的可靠性。进一步地，当负载已经抛出后，传感器还可以向控制器发送抛出负载成功的信号，从而可以控制后续的执行器不再执行外力的施加，而提升工作效率，节省电力等。

本申请实施例的抛载装置、抛载方法以及水下设备，具有以下技术优势：

1、多个并联的执行器均可以向压盖施加第一力，且可以施加到压盖的任意点，也就是，压盖上可以施加多个Y方向的外力，多个无源、有源的装置的执行器均可以接入，任意一个作用，都可以进行抛载，从而实现了多者的并联，提升了抛载装置的工作可靠性，稳定性，避免出现不能抛载导致设备无法上浮的情况；

2、压盖的主体设置为主截面较大，主体的中部可以设置有方向转换机构，则多个并联的执行器可以对应于主截面而围绕方向转换机构设置，从而使得整个抛载装置的结构更紧凑，在实现并联抛载的同时占空空间更小，对高密度的水下机器人空间布置极为友好，更适合搭载；

3、方向转换机构可以将施加到压盖上的Y方向的力转换为X方向的外力，避免了仅在一个方向施加力而作用力距离过长的问题，可以充分利用装置的空间，进一步减小装置的体积；

4、保证了负载即便在泥土环境等重力失效情况下，负载仍然会被顶出，从而提升了装置工作的可靠性和稳定性；

5、通过设置可变形件，提供复位功能，利于装置的安装和使用

6、设置常闭传感器且在压盖中设置磁铁，当负载未抛出时，传感器未被施加电力，当负载抛出后，传感器被施加电力，从而向控制器发送负载抛出的信号；

7、多个执行器可以接受控制发送的控制信号，当控制器接受到负载被抛出的信号后，可以发送控制信号，其他执行器停止工作，从而提升工作效率节省电力。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (17)

1.一种抛载装置，包括：

压盖，包括主体，具有主截面；

至少两个执行器，其中每个被构造为向所述压盖施加垂直于所述主体的主截面的第一力；

方向转换机构，与所述压盖连接，所述第一力通过所述方向转换机构被转换为垂直于所述第一力的第二力；以及

负载，与所述方向转换机构可拆卸连接，

其中所述第二力被构造为使得所述负载与所述抛载装置脱离,

其中所述抛载装置还包括：

固定板，所述固定板固定到固定座；

所述方向转换机构包括：

第一连杆，所述第一连杆被固定到所述压盖；

第一连接件，与所述第一连杆铰接；

第一插件，所述第一插件固定到所述第一连接件；

第二连杆，一端与卡块铰接，另一端与所述第一连杆铰接；以及

所述卡块，所述卡块通过所述第二连杆连接到所述第一连杆且固定到所述固定板，

其中在所述负载未脱离所述抛载装置的状态下，所述卡块通过所述第一插件与所述负载固定连接。

2.根据权利要求1所述的抛载装置，还包括：

固定座，至少两个执行器并行设置在所述固定座上，

其中所述至少两个执行器包括无源执行器和有源执行器，所述方向转换机构设置所述固定座的中心，且由所述至少两个执行器围绕。

3.根据权利要求2所述的抛载装置，其中所述有源执行器包括电动执行器，所述无源执行器包括水压式执行器和发条式执行器。

4.根据权利要求1所述的抛载装置，其中所述压盖被施加所述第一力时，所述第一连接件带动所述第一插件沿着平行于所述主体截面的方向移动，从而远离所述卡块，使得所述负载与所述抛载装置脱离。

5.根据权利要求4所述的抛载装置，其中所述卡块中开设有通第一通孔，在所述负载未被抛出的状态下，所述第一插件插入到所述第一通孔中。

6.根据权利要求5所述的抛载装置，其中所述抛载装置还包括法兰轴，所述法兰轴固定到所述负载，所述法兰轴包括突出部，所述突出部上开设有第二通孔，所述第一插件出入到所述第一通孔以及所述第二通孔。

7.根据权利要求6所述的抛载装置，其中所述卡块为U型形状，所述U型形状的两个分支分别形成有一个所述第一通孔，在所述负载未被抛出的状态下，所述突出部位于所述两个分支之间，所述第一插件顺次插入所述两个分支之一的所述第一通孔、所述第二通孔以及所述两个分支中另一个分支的所述第一通孔中。

8.根据权利要求7所述的抛载装置，其中所述抛载装置还包括：

部件固定座，固定到所述固定板；

可变形件，设置在所述部件固定座与所述压盖之间，且沿着所述第一力的方向可伸长或缩短，以为所述压盖提供复位功能，从而当所述压盖被施加所述第一力时，所述可变形件可伸长，当所述第一力被撤除时，所述可变形件复位。

9.根据权利要求8所述的抛载装置，其中所述抛载装置还包括：

固定轴，所述固定轴固定到所述固定板，且与所述卡块固定连接；

卡销，与所述固定板固定连接；以及

轴承，安装到所述压盖中开设的孔中，

其中所述卡销与所述轴承为滑动配合，从而当所述第一力被施加或者撤除时，所述压盖沿所述卡销滑动。

10.根据权利要求2或3所述的抛载装置，其中所述抛载装置还包括：

传感器，固定到所述固定座且为常闭传感器，

其中所述负载未被抛出时，所述传感器未被提供电力，当所述负载被抛出且所述压盖离开所述固定座一定距离后，所述传感器被提供电力。

11.根据权利要求10所述的抛载装置，其中所述抛载装置还包括：

磁铁，设置在所述压盖中；

控制器，向所述有源执行器发出控制信号；

其中所述传感器为电磁传感器，当所述负载被抛出时，所述压盖远离所述固定座且所述电磁传感器未感应到所述磁铁，所述传感器被提供电力，且向所述控制器发送所述负载被抛出的信号。

12.一种抛载方法，利用如权利要求1-11任意所述的抛载装置，包括：

通过至少一个所述执行器向所述抛载装置的所述压盖施加垂直于所述主体截面的第一力，所述第一力使得所述压盖沿着所述第一力的方向移动；

所述第一力被所述方向转换机构转换为垂直于所述第一力的第二力；

所述第二力的作用使得所述负载与所述抛载装置脱离，从而所述负载在重力作用下离开所述抛载装置。

13.根据权利要求12所述的抛载方法，其中在所述重力作用被阻止时，所述第一力还构造为使得所述压盖与脱离所述抛载装置的所述负载接触。

14.根据权利要求13所述的抛载方法，其中所述至少一个执行器包括无源执行器和有源执行器，所述无源执行器和所述有源执行器并行设置在所述固定座上，所述抛载装置包括控制器，

所述方法还包括：

所述控制器控制所述有源执行器工作，从而向所述压盖施加所述第一力，使得所述负载与所述抛载装置脱离；

在所述有源执行器发生故障时，通过所述无源执行器向所述压盖施加所述第一力，从而使得所述负载与所述抛载装置脱离。

15.根据权利要求14所述的抛载方法，其中所述无源执行器包括水压式执行器和发条式执行器，

所述方法包括：

当外部水压超过预设值时，启动所述水压式执行器向所述压盖施加所述第一力，

启动所述发条式执行器，以向所述压盖施加所述第一力，

其中在所述有源执行器、所述水压式执行器或者所述发条式执行器之一的作用下，所述负载与所述抛载装置脱离。

16.根据权利要求15所述的抛载方法，其中所述抛载装置包括：

固定座，所述至少一个执行器设置在所述固定座上；

传感器，固定到所述固定座且为常闭传感器；

所述方法还包括：

所述负载未被抛出时，所述传感器未被提供电力；

当所述负载被抛出且所述压盖离开所述固定座一定距离后，所述传感器被提供电力，

所述传感器向所述控制器发送所述负载脱离的信号。

17.一种水下设备，包括：

如权利要求1-11中任一项所述的抛载装置。