CN117602010B - 脱钩器组件以及应用其的有缆水下机器人自动脱钩器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种脱钩器组件以及应用其的有缆水下机器人自动脱钩器。所述自动脱钩器包括固定机构和运动机构；固定机构用于承载和安装运动机构，运动机构包括由止动、推杆和吊钩三套组件，通过在船板上或岸上调整自动脱钩器内拉伸弹簧的位置，改变运动机构的配合状态，进一步来控制自重吊钩的张开和闭合；当进行ROV下水放置作业时，ROV着水漂浮后，脱钩器中的自重吊钩可实现自动张开，与ROV吊钩脱离卡合；当进行ROV回收打捞作业时，脱钩器中的自重吊钩与ROV吊钩接触后可实现自动闭合而卡合。应用所述自动脱钩器后，再无需潜水员下水配合吊装装置进行ROV取钩和上钩工作，全面解决了设备入海下放、回收时无法实现自动脱钩和上钩的问题。

Description

脱钩器组件以及应用其的有缆水下机器人自动脱钩器

技术领域

本公开涉及一种应用于ROV技术领域机器人自动脱钩装置，用于实现有缆水下机器人的自动脱钩和上钩。

背景技术

有缆遥控水下机器人(ROV)是海洋资源开发和海洋工程搭建以及海洋环境保护作业的主要利器。ROV的最大特点是通过脐带缆连接水面支持设备与ROV，操作人员在水面或岸边通过遥控装置操纵ROV作业。ROV可通过母船获得源源不断的能量，能在水下进行长时间的作业。

ROV在进行下水放置和回收打捞作业时，大都需要配合潜水员人力在水下，将ROV和吊装装置取钩和放钩，这无疑增加了人力成本以及水下作业的安全隐患。因此，已有技术人员开始研究水下机器人用脱钩器，如CN211139532U公开的一种水下机器人用脱钩器。这种脱钩器包括壳体，壳体的内侧转动安装有转动杆，转动杆的下侧连接有锁定环，壳体的上侧设有锁扣，锁扣的下侧连接有连接杆，壳体的内侧安装有固定块，壳体的下侧安装有滑杆，滑杆的上端滑动安装有定位杆，锁定环的右侧上端安装有定位块，连接杆的外侧设有外螺纹。这种脱钩器无需操作人员手动进行脱钩操作，减小了操作人员的工作强度，但是仍然存在以下不足：1、脱钩器采用电控元件作为驱动源，在潮湿、易腐蚀的恶劣环境下设备可靠性差，电路元件易损坏，进而影响脱钩器的正常工作；2、脱钩器只实现了对机器人的脱钩释放，缺少对机器人的回收打捞的功能，工作人员仍需潜水上钩实现回收打捞机器人，降低了工作效率。

所以发明一种适用于在海洋常规作业时，在操作人员完全不下水的情况下，即可实现对ROV下水放置和回收打捞两者功能集一身的自动脱钩器很有必要。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本公开提出了一种脱钩器组件以及应用其的有缆水下机器人自动脱钩器，本公开给出的方案目的在于实现ROV下水放置和回收打捞的海洋作业时，能够简单方便地脱钩、上钩，无需潜水员下水配合吊装装置进行取钩和上钩工作，节约成本，提升工作效率。

固定机构包括固定体一、固定体二、脱钩器吊钩、缆线固定块、正时姿态调整滚轮和支撑限位板。支撑限位板两侧设置有第一翻边，分别插入到两个固定体一的第一L形凸台上，对两个固定体一起限位固定的作用。固定体二的下端设置有两个第二L形凸台，分别嵌入到两个固定体一下端的L形凹槽中。固定体一上端设置有第三凹槽和第七通孔，脱钩器吊钩下端设置有第十二通孔，将脱钩器吊钩下端插入第三凹槽后，第四拉铆螺栓穿过第七通孔、第十二通孔将固定体一与脱钩器吊钩连接在一起。两个第四螺栓穿过固定体二设置的第三螺纹通孔，与缆线固定块设置的两个第四螺纹孔连接。固定体一的第四凹槽中安装有正时姿态调整滚轮，其上设置有第十三通孔，第三拉铆螺栓穿过固定体一设置的第八通孔、第十三通孔将固定体一与正时姿态调整滚轮连接在一起，正时姿态调整滚轮用于使ROV吊钩稳定进入自动脱钩器内部。

运动机构主要由止动、推杆和吊钩三套组件组成。止动组件包括滑动销一、止推开关、支撑块、固定支撑座和推块。两个第三螺栓分别穿过支撑限位板设置的第二螺纹通孔，与固定支撑座设置的第一螺纹孔连接。止推开关、支撑块和推块放置在固定支撑座的第一凹槽中，其中止推开关、推块的下端分别插入到第一凹槽底面上设置的轨道槽二、轨道槽三中，止推开关的上端插入到支撑块设置的十字槽中，同时还支撑着插入十字槽中的滑动销一。

推杆组件包括推杆推块、弹簧和推杆。推杆推块的槽二内放置有止动销，槽四内放置有滑动销二。推杆推块中部设置有卡槽，能够嵌入支撑限位板设置的轨道槽一，使得推杆推块能够在支撑限位板上左右滑动。第二拉铆螺栓穿过推杆推块两端设置的第六通孔。固定体二上设置有第九通孔，第一拉铆螺栓穿过垫片中间的通孔以及第九通孔，将固定体二和垫片连接到一起。弹簧右端与第一拉铆螺栓连接，其左端与第二拉铆螺栓连接。推杆的上端设置有第二翻边，其下端设置有圆环，推杆的杆身穿过固定体二设置的第十通孔后，上端穿过弹簧中心，将第二翻边卡在推杆推块设置的槽一中，下端穿过连接杆设置的第五通孔，将圆环卡在连接杆设置的圆槽中。

吊钩组件包括自重吊钩、转轴固定块、转轴和连接杆。第一螺栓穿过转轴固定块设置的第一螺纹通孔，与固定体二设置的第三螺纹孔连接，第二螺栓穿过固定体二设置的第四螺纹通孔，与转轴固定块设置的第二螺纹孔连接。转轴固定块、自重吊钩分别设置有第四通孔、第三通孔，转轴穿过第四通孔、第三通孔将转轴固定块和自重吊钩连接到一起。下推杆、上推杆分别穿过自重吊钩上设置的第一通孔、第二通孔。另外，自重吊钩上设置有第二凹槽，用以对放置在其中的连接杆进行限位，使其只能左右运动而不发生扭转。

所述有缆水下机器人用自动脱钩器，脱钩器吊绳穿过脱钩器吊钩设置的第十一通孔，系于自动脱钩器上，脱钩器吊绳的材料属性是柔性安全吊绳。绝大多数零部件都是成对布置，且皆关于中心线呈中心对称。

优选的实施方式1：止动组件中的支撑块负责承载滑动销一和止推开关的上下滑动。滑动销一、支撑块会随止动开关的左右运动而同步运动。

优选的实施方式2：推杆组件中，手推动推杆，弹簧左端会被拉伸，推杆推块沿着轨道槽一在支撑限位板上移动。推杆推块、弹簧左端、推杆、滑动销二和止动销五者的左右运动是同步的。

优选的实施方式3：固定机构中ROV缆线在脱钩器内部由固定支撑板上的缆线孔和两个缆线固定块进行限位。自动脱钩器在顺ROV缆线下行时，ROV缆线起到了引导自动脱钩器去捕捉ROV吊钩的功效。

本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：首先，自动脱钩器的工作动能，并没有借助气动元件、液压元件和电控元件，而是通过弹簧的拉力势能与自动脱钩器结构件的重力势能相互配合，来完成自动脱钩器与ROV的分离和卡合，具有成本低、耐久性好的优点；

其次，利用自动脱钩器进行脱钩、上钩的操作方式简单，只需施工人员推动推杆即可实现；

再次，自动脱钩器的下水放置、回收打捞ROV作业时，其工作原理本质是相同的，唯一变化的是施工人员推动推杆、吊起放置的时机不同，起到了一举两得的功效；

此外，自动脱钩器是纯机械结构设计，可靠性好，易于更换和维护；

综上所述，通过本公开所提供的自动脱钩器，在船板上或岸上调整自动脱钩器内拉伸弹簧的位置，改变运动机构的配合状态，就能够控制自重吊钩的张开和闭合。当进行ROV下水放置作业时，ROV着水漂浮后，脱钩器中的自重吊钩可实现自动张开，与ROV吊钩脱离卡合；当进行ROV回收打捞作业时，脱钩器中的自重吊钩与ROV吊钩接触后可实现自动关闭而卡合。该自动脱钩器适用范围广，可延用至其他设备、场景中。例如，某些带缆线输能的智能设备也需要下水工作时，抑或下到某些低洼环境处，只需在该智能设备上安装与自动脱钩器配合的ROV吊钩结构，即可完成设备的下放、回收工作。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

图1为本发明自动脱钩器爆炸图。

图2为本发明固定体二的详细视图。

图3为本发明运动机构的止动组件安装在支撑限位板上的侧视图。

图4为本发明运动机构侧视图。

图5为本发明自动脱钩器整体结构，其中图5(a)为自动脱钩器俯视图，图5(b)为自动脱钩器A-A剖视图，图5(c)为自动脱钩器B-B剖视图，图5(d)为自动脱钩器C-C剖视图。

图6为本发明运动机构的推杆组件整体结构，其中图6(a)为推杆推块的内部结构剖视图，图6(b)为推杆组件结构图。

图7为本发明运动机构的止动组件结构图。

图8为本发明运动机构的吊钩组件结构图。

图9为本发明ROV吊钩稳定进入脱钩器示意图。

图10为本发明运动机构初始位置剖视图。

图11为本发明弹簧左端由Ⅰ₀位置拉伸至Ⅰ₁后运动机构剖视图。

图12为本发明弹簧左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₂后运动机构剖视图。

图13为本发明止动销卡滞在矩形槽中的过程示意图。

图14为本发明脱钩器顺着ROV缆线下行示意图。

图15为本发明止推开关被顶起后详细视图，其中图15(a)为此时运动机构整体剖视图，图15(b)为D区域的局部放大剖视图，图15(c)为D区域侧视图。

图16为本发明弹簧左端由Ⅰ₂位置收缩至Ⅰ₃后详细视图，其中图16(a)为此时D区域的局部放大剖视图，图16(b)为此时D区域侧视图，图16(c)槽四左端边沿与止推开关的上端接触时侧视图。

图17为本发明弹簧左端由Ⅰ₃位置收缩至Ⅰ₁后详细视图以及此时止动组件位置视图。

图18为本发明自重吊钩与ROV吊钩卡合详细视图。

图19为本发明弹簧左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₃后止动组件详细视图。

图20为本发明弹簧左端由Ⅰ₃位置收缩至Ⅰ₁后运动机构剖视图。

图21为本发明脱钩器下水放置ROV示意图。

图22为本发明弹簧左端由Ⅰ₁位置恢复至初始位置Ⅰ₀后运动机构剖视图。

图23为本发明脱钩器下水打捞ROV示意图。

图中1-滑动销一、2-止推开关、3-支撑块、3-01-十字槽、4-固定支撑座、4-01-第一螺纹孔、4-02-第一凹槽、5-推块、6-自重吊钩、6-01-第一通孔、6-02-第二通孔、6-03-第三通孔、6-04第二凹槽、7-转轴固定块、7-01-第一螺纹通孔、7-02-第二螺纹孔、7-03-第四通孔、8-转轴、9-连接杆、9-01-第五通孔、9-02-圆槽、10-支撑限位板、10-01-第二螺纹通孔、10-02-第一翻边、11-滑动销二、12-止动销、13-推杆推块、14-弹簧、15-推杆、15-01-第二翻边、15-02-圆环、16-下横杆、17-上横杆、18-第一螺栓、19-垫片、20-第一拉铆螺栓、21-第二螺栓、22-矩形槽、23-缆线孔、24-矩形槽中线、25-第三螺栓、26-第二拉铆螺栓、27-中心线、28-卡槽、29-第六通孔、30-第四螺栓、31-槽一、32-槽二、33-槽三、34-槽四、35-止动槽、36-轨道槽一、37-轨道槽二、38-轨道槽三、40-运动机构、51-固定体一、51-01-第三凹槽、51-02-第七通孔、51-03-第四凹槽、51-04-第一L形凸台、51-05-第八通孔、51-06-L形凹槽、52-固定体二、52-01-第三螺纹通孔、52-02-第九通孔、52-03-第十通孔、52-04-第三螺纹孔、52-05-第四螺纹通孔、52-06-第二L形凸台、53-第三拉铆螺栓、54-第四拉铆螺栓、55-脱钩器吊钩、55-01-第十一通孔、55-02-第十二通孔、56-缆线固定块、56-01-第四螺纹孔、57-正时姿态调整滚轮、100-自动脱钩器、101-脱钩器吊绳、200-ROV主体、201-ROV吊钩、202-ROV缆线、300-吊车吊钩。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

如图1至图23所示，ROV用自动脱钩器，主要由固定机构和运动机构组成。

本公开所述的脱钩器组件，包括固定机构：

所述固定机构包括固定体一51、固定体二52、脱钩器吊钩55、缆线固定块56、正时姿态调整滚轮57和支撑限位板10，如图1所示；

支撑限位板10两侧设置有第一翻边10-02，分别插入到两个固定体一51的第一L形凸台51-04上，对两个固定体一51起限位固定的作用，结合图1、图3和图5(d)所示；

固定体二52的下端设置有两个第二L形凸台52-06，分别嵌入到两个固定体一51下端的L形凹槽51-06中，结合图1、图2和图5(d)所示；

固定体一51上端设置有第三凹槽51-01和第七通孔51-02，脱钩器吊钩55下端设置有第十二通孔55-02，将脱钩器吊钩55下端插入第三凹槽51-01后，第四拉铆螺栓54穿过第七通孔51-02、第十二通孔55-02将固定体一51与脱钩器吊钩55连接在一起，结合图1和图5(c)所示；

两个第四螺栓30穿过固定体二52设置的第三螺纹通孔52-01，与缆线固定块56设置的两个第四螺纹孔56-01连接，结合图1、图2和图5(b)所示；

固定体一51的第四凹槽51-03中安装有正时姿态调整滚轮57，其上设置有第十三通孔，第三拉铆螺栓53穿过固定体一51设置的第八通孔51-05、第十三通孔将固定体一51与正时姿态调整滚轮57连接在一起，正时姿态调整滚轮57用于使ROV吊钩201稳定进入自动脱钩器内部，结合图1、图5(c)、(d)和图9所示。

进一步地，所述脱钩器组件还包括运动机构，所述运动机构具有吊钩组件，

结合图2、图5(b)和图8所示，所述吊钩组件包括自重吊钩6、转轴固定块7、转轴8和连接杆9；

第一螺栓18穿过转轴固定块7设置的第一螺纹通孔7-01，与固定体二52设置的第三螺纹孔52-04连接，第二螺栓21穿过固定体二52设置的第四螺纹通孔52-05，与转轴固定块7设置的第二螺纹孔7-02连接；

转轴固定块7、自重吊钩6分别设置有第四通孔7-03、第三通孔6-03，转轴8穿过第四通孔7-03、第三通孔6-03将转轴固定块7和自重吊钩6连接到一起；

下推杆16、上推杆17分别穿过自重吊钩6上设置的第一通孔6-01、第二通孔6-02；

自重吊钩6上设置有第二凹槽6-04，用以对放置在其中的连接杆9进行限位，使其只能左右运动而不发生扭转。

进一步地，所述运动机构还包括推杆组件；

结合图2、图5(b)、图6(a)、(b)和图8所示，所述推杆组件包括推杆推块13、弹簧14和推杆15；

推杆推块13的槽二32内放置有止动销12，槽四34内放置有滑动销二11；

推杆推块13中部设置有卡槽28，能够嵌入支撑限位板10设置的轨道槽一36，使得推杆推块13能够在支撑限位板10上左右滑动；

第二拉铆螺栓26穿过推杆推块13两端设置的第六通孔29；

固定体二52上设置有第九通孔52-02，第一拉铆螺栓20穿过垫片19中间的通孔以及第九通孔52-02，将固定体二52和垫片19连接到一起；

弹簧14右端与第一拉铆螺栓20连接，其左端与第二拉铆螺栓26连接；

推杆15的上端设置有第二翻边15-01，其下端设置有圆环15-02，推杆15的杆身穿过固定体二52设置的第十通孔52-03后，上端穿过弹簧14中心，将第二翻边15-01卡在推杆推块13设置的槽一31中，下端穿过连接杆9设置的第五通孔9-01，将圆环15-02卡在连接杆9设置的圆槽9-02中。

本公开的第二个方面，给出了一种有缆水下机器人自动脱钩器，除应用前述脱钩器组件外，还包括止动组件；

结合图3、图4和图7所示，所述止动组件包括滑动销一1、止推开关2、支撑块3、固定支撑座4和推块5；

两个第三螺栓25分别穿过支撑限位板10设置的第二螺纹通孔10-01，与固定支撑座4设置的第一螺纹孔4-01连接。止推开关2、支撑块3和推块5放置在固定支撑座4的第一凹槽4-02中，其中止推开关2、推块5的下端分别插入到第一凹槽4-02底面上设置的轨道槽二37、轨道槽三38中，止推开关2的上端插入到支撑块3设置的十字槽3-01中，同时还支撑着插入十字槽3-01中的滑动销一1。

进一步地，结合图3和图10所示，支撑限位板10上设置有与轨道槽一36相互连通的矩形槽22，当弹簧14处于自然状态Ⅰ₀位置时，垂直贯穿矩形槽22中心的矩形槽中线24，与止动组件中滑动销一1、止推开关2和支撑块3三个零件的中心线处于对齐状态；结合图12和图13所示，当推动推杆15，使弹簧14拉伸至Ⅰ₂位置时，推杆推块13中槽二32内的止动销12自由落体，卡滞在限位支撑板10上的矩形槽22中，使推杆组件停止运动，此时止动组件中滑动销一1、止推开关2、支撑块3以及吊钩组件中推杆推块13内设置的滑动销二11和止动销12，这五个零件的中心线与矩形槽中线24也处于对齐状态，所述Ⅰ₀位置定义为弹簧14的左端在不受推杆15推力时所处的位置，所述Ⅰ₂位置定义为弹簧14的左端在推杆15推力作用下被拉伸的最远位置。

进一步地，脱钩器吊绳101穿过脱钩器吊钩55设置的第十一通孔55-01，系于自动脱钩器100上，脱钩器吊绳101的材料属性是柔性安全吊绳；

进一步地，止动组件中的支撑块3承载滑动销一1和止推开关2的上下滑动；滑动销一1、支撑块3随止动开关2的左右运动而同步运动。

进一步地，推杆组件中，手推动推杆15，弹簧14左端被拉伸，推杆推块13沿着轨道槽一36在支撑限位板10上移动。推杆推块13、弹簧14左端、推杆15、滑动销二11和止动销12五者的左右运动同步。

进一步地，结合图5(a)和图9所示，所述固定机构中设置ROV缆线202，ROV缆线202由固定支撑板10上的缆线孔23和两个缆线固定块56进行限位，ROV缆线202用于引导自动脱钩器捕捉ROV吊钩201。

本公开的第三个方面，给出了一种应用前述任一种有缆水下机器人自动脱钩器，下水放置ROV的方法，由于整个脱钩器组件绝大多数零部件都是成对布置，且皆关于中心线27呈中心对称，因此为了通过说明附图更为清晰、直观的来描述下水放置ROV的工作过程，以下的说明附图中只截取了中心线27右侧的部分，同时由于固定机构仅对运动机构起连接固定的作用，该部分省略了固定机构中绝大多数的零件。此外，附图中还定义的弹簧14的左端所处运动位置Ⅰ₀、Ⅰ₁、Ⅰ₂和Ⅰ₃以及推杆15下端的圆环15-02所处运动位置Ⅱ₀、Ⅱ₁、Ⅱ₂和Ⅱ₃，包括以下步骤：

a.结合图10、图11、图12和图13所示，在船板上，手推动推杆15向左运动，弹簧14左端由自然状态下的Ⅰ₀位置拉伸至Ⅰ₁，推杆15下端由Ⅱ₀位置移动至Ⅱ₁，处于完全张开状态的自重吊钩6，在重力作用下绕转轴8顺时针旋转闭合，下横杆16推动连接块9上端向左运动，当弹簧14左端拉伸处于Ⅰ₁位置时，推杆15下端处于Ⅱ₁位置，自重吊钩6完全闭合；

手推动推杆15继续向左运动，弹簧14左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₂，推杆15下端由Ⅱ₁移动至Ⅱ₂，推杆推块13的下端逐渐接近并推动着推块5，沿固定支撑座4内的预留轨道槽三38向左运动，推块5向左运动过程中，推动安装在自重吊钩6的上横杆17，使得自重吊钩6绕转轴8逆时针旋转张开；

当弹簧14左端拉伸处于Ⅰ₂位置时，推杆15下端处于Ⅱ₂位置，自重吊钩6完全张开，推杆推块13中槽二32内的止动销12自由落体，卡滞在限位支撑板10上的矩形槽22中，使推杆组件停止运动；

b.在船板上，施工人员手动将自动脱钩器100顺着ROV缆线202下行，如图14所示；

c.(1)如图15所示，ROV吊钩201逐渐进入顺着ROV缆线202下行的自动脱钩器100中，使得止推开关2下端在与ROV吊钩201顶面接触后被逐渐顶起，当ROV吊钩201顶面与固定支撑座4下端接触时，自动脱钩器100停止下行；

被ROV吊钩201顶面所顶起的止推开关2向上运动，顶起滑动销一1一起插入槽四34中；滑动销一1的上端又顶起槽四34内的滑动销二11，滑动销二11上端面会将止动销12顶起，使推杆组件在弹簧14收缩拉力作用下，开始自动向右运动；

(2)如图16所示，弹簧14左端由Ⅰ₂位置向右自动收缩至Ⅰ₃，推杆15下端由Ⅱ₂移动至Ⅱ₃，滑动销二11下端面与滑动销一1上端面逐渐脱离接触，自重吊钩6在重力作用下绕转轴8顺时针旋转逐渐闭合，自重吊钩6在逐渐闭合过程中，其上安装的上横杆17会推动滑块5的下端，使滑块5沿固定支撑座4内预留轨道槽三38向右运动，当弹簧14左端收缩处于Ⅰ₃位置时，推杆15下端处于Ⅱ₃位置，滑动销一1穿过槽三33，推杆推块13中槽四34左端边沿与止推开关2的上端接触，同时滑动销一11下端面与滑动销一1上端面完全脱离接触开始做自由落体；

(3)如图17所示，弹簧14左端继续向右由Ⅰ₃位置自动收缩至Ⅰ₁，推杆15下端由Ⅱ₃移动至Ⅱ₁。推杆推块13中槽四34的左端边沿推动止推开关2的上端，使止推开关2沿固定支撑座4内预留轨道槽二37向右运动，止推开关2上的止动槽35会嵌入固定支撑座4内的预留轨道上，使其无法脱落；当弹簧14左端收缩处于Ⅰ₁位置时，推杆15下端处于Ⅱ₁位置，推动开关2和推块5运动到固定支撑座4内的预留轨道槽的最右端，滑动销二11自由落体完成，自重吊钩6完全闭合，推杆组件停止运动；

d.在船板上，施工人员操纵吊车吊钩300，通过吊绳101将自动脱钩器100吊起，使自重吊钩6与ROV吊钩201卡合，如图18所示；

e.结合图19和图20所示，在船板上，自动脱钩器100和ROV处于被吊起状态时，手推动推杆15向左运动，弹簧14左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₃，推杆15下端由Ⅱ₁移动至Ⅱ₃，滑动销二11推动滑动销一1向左运动，弹簧14左端处于Ⅰ₁位置时，推杆15下端处于Ⅱ₃位置，支撑块3左端碰触到固定支撑座4左端，推杆组件停止运动，止推开关2上的止动槽35脱离固定支撑座4内的预留轨道，止推开关2自由落体；

然后将推杆15松开后，滑动销一1自由落体，弹簧14的左端又由Ⅰ₃位置向右自动收缩至Ⅰ₁，当弹簧14左端收缩处于Ⅰ₁位置时，推杆15下端处于Ⅱ₁位置，由于自重吊钩6与ROV吊钩201卡合，下横杆16限制了连接杆9的上端移动，推杆15下端无法继续向右移动，推杆组件停止运动。

f.在船板上，施工人员操纵吊车吊钩300通过脱钩器吊绳101，吊着自动脱钩器100和ROV从船板上向水面放置，如图21所示。当ROV主体200接触水面受水的浮力被托起后，吊车吊钩300吊着自动脱钩器100继续下行，使自动脱钩器100中的自重吊钩6与ROV吊钩201逐渐脱离卡合状态；

g.如图22所示，当自重吊钩6与ROV吊钩201脱离卡合状态时，弹簧14左端自动向右收缩由Ⅰ₁位置恢复到自然状态Ⅰ₀位置，推杆15的下端带动着连接杆9逐渐由Ⅱ₁位置向右移动至Ⅱ₀，连接杆9向右运动时，其上端推动自重吊钩6上的下横杆16，使自重吊钩6绕吊钩转轴8逆时针旋转张开，当弹簧14的左端处于自然状态Ⅰ₀位置时，推杆15下端处于Ⅱ₀位置，自重吊钩6完全张开，自动脱钩器100与ROV完成脱钩。

前面已经介绍了利用本脱钩器下水放置ROV的步骤，当观测到脱钩器吊绳101不再处于绷紧状态时，施工人员操纵吊车吊钩300，将自动脱钩器100顺ROV缆线202收回至船板上，ROV下水放置工作完成。与其基本相同的原理，在此介绍回收打捞ROV的步骤，具体包括以下步骤：

a.结合图10、图11、图12和图13所示，在船板上，手推动推杆15向左运动，弹簧14左端由自然状态下的Ⅰ₀位置拉伸至Ⅰ₁，推杆15下端由Ⅱ₀位置移动至Ⅱ₁。处于完全张开状态的自重吊钩6，在重力作用下绕转轴8顺时针旋转闭合，其上安装的下横杆16推动连接块9上端向左运动。当弹簧14左端拉伸处于Ⅰ₁位置时推杆15下端处于Ⅱ₁位置，自重吊钩6完全闭合。

手推动推杆15继续向左运动，弹簧14左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₂，推杆15下端由Ⅱ₁移动至Ⅱ₂。推杆推块13的下端逐渐接近并推动着推块5，沿固定支撑座4内的预留轨道槽三38向左运动，推块5向左运动过程中，会推动安装在自重吊钩6的上横杆17，使得自重吊钩6绕转轴8逆时针旋转张开。

当弹簧14左端拉伸处于Ⅰ₂位置时，推杆15下端处于Ⅱ₂位置，自重吊钩6完全张开。推杆推块13中槽二32内的止动销12自由落体，卡滞在限位支撑板10上的矩形槽22中，使推杆组件停止运动。

b.在船板上，施工人员操纵吊车吊钩300，通过脱钩器吊绳101将自动脱钩器100顺ROV缆线202从船板上向水面放置，如图23所示。

c.(1)如图15所示，ROV吊钩201逐渐进入顺着ROV缆线202下行的自动脱钩器100中，使得止推开关2下端在与ROV吊钩201顶面接触后被逐渐顶起。当ROV吊钩201顶面与固定支撑座4下端接触时，自动脱钩器100停止下行。

被ROV吊钩201顶面所顶起的止推开关2向上运动，顶起滑动销一1一起插入槽四34中。滑动销一1的上端又顶起槽四34内的滑动销二11。此时，滑动销二11上端面会将止动销12顶起，使推杆组件在弹簧14收缩拉力作用下，开始自动向右运动。

(2)如图16所示，弹簧14左端由Ⅰ₂位置向右自动收缩至Ⅰ₃，推杆15下端由Ⅱ2移动至Ⅱ3。滑动销二11下端面与滑动销一1上端面逐渐脱离接触，自重吊钩6在重力作用下绕转轴8顺时针旋转逐渐闭合。自重吊钩6在逐渐闭合过程中，其上安装的上横杆17会推动滑块5的下端，使滑块5沿固定支撑座4内预留轨道槽三38向右运动。当弹簧14左端收缩处于Ⅰ3位置时推杆15下端处于Ⅱ3位置，滑动销一1穿过槽三33，推杆推块13中槽四34左端边沿与止推开关2的上端接触。同时滑动销一11下端面与滑动销一1上端面完全脱离接触开始做自由落体。

(3)如图17所示，弹簧14左端继续向右由Ⅰ₃位置自动收缩至Ⅰ₁，推杆15下端由Ⅱ₃移动至Ⅱ₁。推杆推块13中槽四34的左端边沿推动止推开关2的上端，使止推开关2沿固定支撑座4内预留轨道槽二37向右运动。此时，止推开关2上的止动槽35会嵌入固定支撑座4内的预留轨道上，使其无法脱落。当弹簧14左端收缩处于Ⅰ₁位置时推杆15下端处于Ⅱ₁位置，推动开关2和推块5也运动到固定支撑座4内的预留轨道槽的最右端，滑动销二11自由落体完成，自重吊钩6完全闭合，推杆组件停止运动。

d.当观测到脱钩器吊绳101不再处于绷紧状态时，施工人员操纵吊车吊钩300，通过脱钩器吊绳101将自动脱钩器100吊起，使得自动脱钩器100内的的自重吊钩6与ROV吊钩201卡合，此卡合状态同图18所示。吊车吊钩300将自动脱钩器100和ROV从水面吊至船板上后，先不允许ROV主体200在船板上着陆。

e.结合图19和图20所示，在船板上，自动脱钩器100和ROV处于被吊起状态时，手推动推杆15向左运动，弹簧14左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₃，推杆15下端由Ⅱ₁移动至Ⅱ₃。滑动销二11推动滑动销一1向左运动。弹簧14左端处于Ⅰ₁位置时，推杆15下端处于Ⅱ₃位置，支撑块3左端碰触到固定支撑座4左端，推杆组件停止运动。此时，止推开关2上的止动槽35脱离固定支撑座4内的预留轨道，止推开关2自由落体。

然后将推杆15松开后，滑动销一1自由落体，弹簧14的左端又由Ⅰ₃位置向右自动收缩至Ⅰ₁。当弹簧14左端收缩处于Ⅰ₁位置时，推杆15下端处于Ⅱ₁位置，由于自重吊钩6与ROV吊钩201卡合，下横杆16限制了连接杆9的上端移动，因此推杆15下端无法继续向右移动，推杆组件停止运动。

f.施工人员操纵吊车吊钩300将自动脱钩器100和ROV放置在船板上。当ROV主体接触船板着陆后，吊车吊钩300吊着自动脱钩器100继续下行，使自动脱钩器100中的自重吊钩6与ROV吊钩201逐渐脱离卡合状态。

g.如图22所示，当自重吊钩6与ROV吊钩201脱离卡合状态时，弹簧14左端向右自动收缩由Ⅰ₁位置恢复到自然状态Ⅰ₀位置，推杆15的下端带动着连接杆9逐渐由Ⅱ₁位置向右移动至Ⅱ₀。连接杆9向右运动时，其上端推动自重吊钩6上的下横杆16，使自重吊钩6绕吊钩转轴8逆时针旋转张开。当弹簧14的左端处于自然状态Ⅰ₀位置时，推杆15下端处于Ⅱ₀位置，自重吊钩6完全张开，自动脱钩器100与ROV完成脱钩。

h.在船板上，当观测到脱钩器吊绳101不再处于绷紧状态时，施工人员手动将自动脱钩器100顺ROV缆线202取下，ROV回收打捞工作完成。

Claims (4)

1.一种有缆水下机器人自动脱钩器，包括固定机构、运动机构以及止动组件，其特征在于：

所述固定机构包括固定体一(51)、固定体二(52)、脱钩器吊钩(55)、缆线固定块(56)、正时姿态调整滚轮(57)和支撑限位板(10)；

支撑限位板(10)两侧设置有第一翻边(10-02)，分别插入到两个固定体一(51)的第一L形凸台(51-04)上，对两个固定体一(51)起限位固定的作用；

固定体二(52)的下端设置有两个第二L形凸台(52-06)，分别嵌入到两个固定体一(51)下端的L形凹槽(51-06)中；

固定体一(51)上端设置有第三凹槽(51-01)和第七通孔(51-02)，脱钩器吊钩(55)下端设置有第十二通孔(55-02)，将脱钩器吊钩(55)下端插入第三凹槽(51-01)后，第四拉铆螺栓(54)穿过第七通孔(51-02)、第十二通孔(55-02)将固定体一(51)与脱钩器吊钩(55)连接在一起；

两个第四螺栓(30)穿过固定体二(52)设置的第三螺纹通孔(52-01)，与缆线固定块(56)设置的两个第四螺纹孔(56-01)连接；

固定体一(51)的第四凹槽(51-03)中安装有正时姿态调整滚轮(57)，其上设置有第十三通孔，第三拉铆螺栓(53)穿过固定体一(51)设置的第八通孔(51-05)、第十三通孔将固定体一(51)与正时姿态调整滚轮(57)连接在一起，正时姿态调整滚轮(57)用于使ROV吊钩(201)稳定进入自动脱钩器内部；

所述运动机构具有吊钩组件；

所述吊钩组件包括自重吊钩(6)、转轴固定块(7)、转轴(8)和连接杆(9)；

第一螺栓(18)穿过转轴固定块(7)设置的第一螺纹通孔(7-01)，与固定体二(52)设置的第三螺纹孔(52-04)连接，第二螺栓(21)穿过固定体二(52)设置的第四螺纹通孔(52-05)，与转轴固定块(7)设置的第二螺纹孔(7-02)连接；

转轴固定块(7)、自重吊钩(6)分别设置有第四通孔(7-03)、第三通孔(6-03)，转轴(8)穿过第四通孔(7-03)、第三通孔(6-03)将转轴固定块(7)和自重吊钩(6)连接到一起；

下横杆(16)、上横杆(17)分别穿过自重吊钩(6)上设置的第一通孔(6-01)、第二通孔(6-02)；

自重吊钩(6)上设置有第二凹槽(6-04)，用以对放置在其中的连接杆(9)进行限位，使其只能左右运动而不发生扭转；

所述运动机构还包括推杆组件；

所述推杆组件包括推杆推块(13)、弹簧(14)和推杆(15)；

推杆推块(13)的槽二(32)内放置有止动销(12)，槽四(34)内放置有滑动销二(11)；

推杆推块(13)中部设置有卡槽(28)，能够嵌入支撑限位板(10)设置的轨道槽一(36)，使得推杆推块(13)能够在支撑限位板(10)上左右滑动；

第二拉铆螺栓(26)穿过推杆推块(13)两端设置的第六通孔(29)；

固定体二(52)上设置有第九通孔(52-02)，第一拉铆螺栓(20)穿过垫片(19)中间的通孔以及第九通孔(52-02)，将固定体二(52)和垫片(19)连接到一起；

弹簧(14)右端与第一拉铆螺栓(20)连接，其左端与第二拉铆螺栓(26)连接；

推杆(15)的上端设置有第二翻边(15-01)，其下端设置有圆环(15-02)，推杆(15)的杆身穿过固定体二(52)设置的第十通孔(52-03)后，上端穿过弹簧(14)中心，将第二翻边(15-01)卡在推杆推块(13)设置的槽一(31)中，下端穿过连接杆(9)设置的第五通孔(9-01)，将圆环(15-02)卡在连接杆(9)设置的圆槽(9-02)中；

所述止动组件包括滑动销一(1)、止推开关(2)、支撑块(3)、固定支撑座(4)和推块(5)；

两个第三螺栓(25)分别穿过支撑限位板(10)设置的第二螺纹通孔(10-01)，与固定支撑座(4)设置的第一螺纹孔(4-01)连接；止推开关(2)、支撑块(3)和推块(5)放置在固定支撑座(4)的第一凹槽(4-02)中，其中止推开关(2)的下端插入到第一凹槽(4-02)底面上设置的轨道槽二(37)中，推块(5)的下端插入到轨道槽三(38)中，止推开关(2)的上端插入到支撑块(3)设置的十字槽(3-01)中，同时还支撑着插入十字槽(3-01)中的滑动销一(1)；

支撑限位板(10)上设置有与轨道槽一(36)相互连通的矩形槽(22)，当弹簧(14)处于自然状态Ⅰ₀位置时，垂直贯穿矩形槽(22)中心的矩形槽中线(24)，矩形槽中线(24)与止动组件中滑动销一(1)、止推开关(2)和支撑块(3)三个零件的中心线处于对齐状态；当推动推杆(15)，使弹簧(14)拉伸至Ⅰ₂位置时，推杆推块(13)中槽二(32)内的止动销(12)自由落体，卡滞在支撑限位板(10)上的矩形槽(22)中，使推杆组件停止运动，此时止动组件中滑动销一(1)、止推开关(2)、支撑块(3)以及吊钩组件中推杆推块(13)内设置的滑动销二(11)和止动销(12)，这五个零件的中心线与矩形槽中线(24)也处于对齐状态，所述Ⅰ₀位置定义为弹簧(14)的左端在不受推杆(15)推力时所处的位置，所述Ⅰ₂位置定义为弹簧(14)的左端在推杆(15)推力作用下被拉伸的最远位置；

所述固定机构中设置ROV缆线(202)，ROV缆线(202)由固定支撑限位板(10)上的缆线孔(23)和两个缆线固定块(56)进行限位，ROV缆线(202)用于引导自动脱钩器捕捉ROV吊钩(201)。

2.根据权利要求1所述的一种有缆水下机器人自动脱钩器，其特征在于：

止动组件中的支撑块(3)承载滑动销一(1)和止推开关(2)的上下滑动；滑动销一(1)、支撑块(3)随止推开关(2)的左右运动而同步运动。

3.根据权利要求2所述的一种有缆水下机器人自动脱钩器，其特征在于：推杆组件中，手推动推杆(15)，弹簧(14)左端被拉伸，推杆推块(13)沿着轨道槽一(36)在支撑限位板(10)上移动；推杆推块(13)、弹簧(14)左端、推杆(15)、滑动销二(11)和止动销(12)五者的左右运动同步。

4.一种应用权利要求1至3中任一项所述的一种有缆水下机器人自动脱钩器下水放置ROV的方法，包括以下步骤：

a.在船板上，手推动推杆(15)向左运动，弹簧(14)左端由自然状态下的Ⅰ₀位置拉伸至Ⅰ₁，推杆(15)下端由Ⅱ₀位置移动至Ⅱ₁，处于完全张开状态的自重吊钩(6)，在重力作用下绕转轴(8)顺时针旋转闭合，下横杆(16)推动连接杆(9)上端向左运动，当弹簧(14)左端拉伸处于Ⅰ₁位置时，推杆(15)下端处于Ⅱ₁位置，自重吊钩(6)完全闭合；

手推动推杆(15)继续向左运动，弹簧(14)左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₂，推杆(15)下端由Ⅱ₁移动至Ⅱ₂，推杆推块(13)的下端逐渐接近并推动着推块(5)，沿固定支撑座(4)内的预留轨道槽三(38)向左运动，推块(5)向左运动过程中，推动安装在自重吊钩(6)的上横杆(17)，使得自重吊钩(6)绕转轴(8)逆时针旋转张开；

当弹簧(14)左端拉伸处于Ⅰ₂位置时，推杆(15)下端处于Ⅱ₂位置，自重吊钩(6)完全张开，推杆推块(13)中槽二(32)内的止动销(12)自由落体，卡滞在支撑限位板(10)上的矩形槽(22)中，使推杆组件停止运动；

b.在船板上，施工人员手动将自动脱钩器(100)顺着ROV缆线(202)下行；

c.(1)ROV吊钩(201)逐渐进入顺着ROV缆线(202)下行的自动脱钩器(100)中，使得止推开关(2)下端在与ROV吊钩(201)顶面接触后被逐渐顶起，当ROV吊钩(201)顶面与固定支撑座(4)下端接触时，自动脱钩器(100)停止下行；

被ROV吊钩(201)顶面所顶起的止推开关(2)向上运动，顶起滑动销一(1)一起插入槽四(34)中；滑动销一(1)的上端又顶起槽四(34)内的滑动销二(11)，滑动销二(11)上端面会将止动销(12)顶起，使推杆组件在弹簧(14)收缩拉力作用下，开始自动向右运动；

(2)弹簧(14)左端由Ⅰ₂位置向右自动收缩至Ⅰ₃，推杆(15)下端由Ⅱ₂移动至Ⅱ₃，滑动销二(11)下端面与滑动销一(1)上端面逐渐脱离接触，自重吊钩(6)在重力作用下绕转轴(8)顺时针旋转逐渐闭合，自重吊钩(6)在逐渐闭合过程中，其上安装的上横杆(17)会推动推块(5)的下端，使推块(5)沿固定支撑座(4)内预留轨道槽三(38)向右运动，当弹簧(14)左端收缩处于Ⅰ₃位置时，推杆(15)下端处于Ⅱ₃位置，滑动销一(1)穿过槽三(33)，推杆推块(13)中槽四(34)左端边沿与止推开关(2)的上端接触，同时滑动滑动销二(11)下端面与滑动销一(1)上端面完全脱离接触开始做自由落体；

(3)弹簧(14)左端继续向右由Ⅰ₃位置自动收缩至Ⅰ₁位置，推杆(15)下端由Ⅱ₃位置移动至Ⅱ₁位置；推杆推块(13)中槽四(34)的左端边沿推动止推开关(2)的上端，使止推开关(2)沿固定支撑座(4)内预留轨道槽二(37)向右运动，止推开关(2)上的止动槽(35)会嵌入固定支撑座(4)内的预留轨道上，使其无法脱落；当弹簧(14)左端收缩处于Ⅰ₁位置时，推杆(15)下端处于Ⅱ₁位置，推动开关(2)和推块(5)运动到固定支撑座(4)内的预留轨道槽的最右端，滑动销二(11)自由落体完成，自重吊钩(6)完全闭合，推杆组件停止运动；

d.在船板上，施工人员操纵吊车吊钩(300)，通过吊绳(101)将自动脱钩器(100)吊起，使自重吊钩(6)与ROV吊钩(201)卡合；

e.在船板上，自动脱钩器(100)和ROV处于被吊起状态时，手推动推杆(15)向左运动，弹簧(14)左端由Ⅰ₁位置拉伸至Ⅰ₃位置，推杆(15)下端由Ⅱ₁位置移动至Ⅱ₃位置，滑动销二(11)推动滑动销一(1)向左运动，弹簧(14)左端处于Ⅰ₁位置时，推杆(15)下端处于Ⅱ₃位置，支撑块(3)左端碰触到固定支撑座(4)左端，推杆组件停止运动，止推开关(2)上的止动槽(35)脱离固定支撑座(4)内的预留轨道，止推开关(2)自由落体；

然后将推杆(15)松开后，滑动销一(1)自由落体，弹簧(14)的左端又由Ⅰ₃位置向右自动收缩至Ⅰ₁位置，当弹簧(14)左端收缩处于Ⅰ₁位置时，推杆(15)下端处于Ⅱ₁位置，由于自重吊钩(6)与ROV吊钩(201)卡合，下横杆(16)限制了连接杆(9)的上端移动，推杆(15)下端无法继续向右移动，推杆组件停止运动；

f.在船板上，施工人员操纵吊车吊钩(300)通过脱钩器吊绳(101)，吊着自动脱钩器(100)和ROV从船板上向水面放置，当ROV主体(200)接触水面受水的浮力被托起后，吊车吊钩(300)吊着自动脱钩器(100)继续下行，使自动脱钩器(100)中的自重吊钩(6)与ROV吊钩(201)逐渐脱离卡合状态；

g.当自重吊钩(6)与ROV吊钩(201)脱离卡合状态时，弹簧(14)左端自动向右收缩由Ⅰ₁位置恢复到自然状态Ⅰ₀位置，推杆(15)的下端带动着连接杆(9)逐渐由Ⅱ₁位置向右移动至Ⅱ₀位置，连接杆(9)向右运动时，其上端推动自重吊钩(6)上的下横杆(16)，使自重吊钩(6)绕吊钩转轴(8)逆时针旋转张开，当弹簧(14)的左端处于自然状态Ⅰ₀位置时，推杆(15)下端处于Ⅱ₀位置，自重吊钩(6)完全张开，自动脱钩器(100)与ROV完成脱钩。