CN118110133A - 无人艇靠离泊装置及离泊码头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种无人艇靠离泊装置及离泊码头。本发明实施例提供的无人艇靠离泊装置，由于尾部挡板能够在打开状态时，两个尾部挡板之间形成喇叭状的开口，这样无人艇在驶入时尾部挡板为无人艇提供导向，当无人艇进入到浮体结构围成的区域内后，尾部挡板自动关闭，这样无人艇被限制在浮体结构围成的区域内，这样可实现对无人艇的位置固定，防止无人艇漂流出浮体结构围成的区域内，相较于现有技术而言，无人艇靠离泊装置能够在无人艇离泊时解除对无人艇的限位，在无人艇靠泊时对无人艇限位，无需人为在泊位固定无人艇。

Description

无人艇靠离泊装置及离泊码头

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种无人艇靠离泊装置及离泊码头。

背景技术

近年来，无人驾驶汽车和无人机逐渐为大众所熟悉，同样，在智能航海领域，有关无人艇的研究探索也在进行之中。无人艇主要分为远程操控无人艇和完全自主操控无人艇两大类，可借助精准卫星定位和自身传感设施，按照预设任务在水面安全可靠的航行，水面无人船的英文缩写为USV。

现有的无人艇靠离泊方式主要有两种，一种采用岸边无人艇吊机，通过吊机在专用底座上收放，来实现无人艇的靠离泊。但是吊放式的靠离泊操作复杂，人工挂钩困难，成本高，靠离泊时间长。另一种利用人工系缆的方式利用泊位上的带缆桩通过缆绳系固来实现无人艇的靠离泊。而直接系缆在泊位自动化、无人化程度低，系缆、解缆费时费力。

因此，亟需一种无人艇靠离泊装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种无人艇靠离泊装置及离泊码头，能够实现无人艇靠离泊，自动化程度高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种无人艇靠离泊装置，包括：

浮体结构，所述浮体结构包括首部挡板、两个尾部挡板和两个侧部挡板，所述首部挡板通过两个所述侧部挡板与所述尾部挡板固定连接，所述首部挡板呈“∧”型，所述首部挡板高度由靠近所述侧部挡板的一端向远离所述侧部挡板的一端呈逐渐增大的趋势，所述尾部挡板与所述侧部挡板转动连接，所述尾部挡板在打开状态时，两个所述尾部挡板之间的距离由远离所述侧部挡板的一端向靠近所述侧部挡板的一端逐渐减小，所述尾部挡板在关闭状态时，两个所述尾部挡板平行以将所述首部挡板与所述侧部挡板围成的区域封闭。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述无人艇靠离泊装置还包括艏部锁定结构，所述艏部锁定结构用于锁定所述无人艇。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述无人艇靠离泊装置还包括能源接口，所述能源接口设置于所述首部挡板远离所述侧部挡板的一端。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述尾部挡板与所述侧部挡板通过转动轴转动连接，所述无人艇靠离泊装置还包括用于驱动所述尾部挡板开闭的驱动组件。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述驱动组件包括电机、第一齿轮和第二齿轮，所述电机的输出轴与所述第一齿轮固定连接，所述电机设置于所述侧部挡板靠近所述尾部挡板的一端，所述第二齿轮通过连接轴与所述尾部挡板固定连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述第一齿轮与所述第二齿轮的数量均为两个，所述驱动组件还包括传动轴，所述第一齿轮设置于所述传动轴，所述传动轴与所述电机的输出轴固定连接，两个所述第二齿轮间隔设置于所述尾部挡板的一端，两个所述第一齿轮与两个所述第二齿轮一一对应设置。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述浮体结构的内侧壁间隔设置有多个导向滚柱，所述导向滚柱沿与水面垂直的方向延伸并能够自转。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述浮体结构设置有过浪孔。

作为上述无人艇靠离泊装置的一种优选技术方案，所述首部挡板与所述侧部挡板为一体注塑成型结构。

另一方面，提供一种离泊码头，包括码头主体和多个上述任一方案所述的无人艇靠离泊装置，多个所述无人艇靠离泊装置间隔且并排设置于所述码头主体的同一侧。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的无人艇靠离泊装置，由于尾部挡板能够在打开状态时，两个尾部挡板之间形成喇叭状的开口，这样无人艇在驶入时尾部挡板为无人艇提供导向，当无人艇进入到浮体结构围成的区域内后，尾部挡板自动关闭，这样无人艇被限制在浮体结构围成的区域内，这样可实现对无人艇的位置固定，防止无人艇漂流出浮体结构围成的区域内，相较于现有技术而言，无人艇靠离泊装置能够在无人艇离泊时解除对无人艇的限位，在无人艇靠泊时对无人艇限位，无需人为在泊位固定无人艇。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的附体结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的离泊码头的结构示意图。

图中：

1、浮体结构；11、首部挡板；12、尾部挡板；13、侧部挡板；14、驱动组件；15、导向滚柱；16、过浪孔；2、码头主体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明的实施例提供了一种无人艇靠离泊装置，能够实现无人艇靠离泊，无需人工辅助靠离泊。

如图1所示，无人艇靠离泊装置包括浮体结构1，浮体结构1包括首部挡板11、两个尾部挡板12和两个侧部挡板13，首部挡板11通过两个侧部挡板13与尾部挡板12固定连接，首部挡板11呈“∧”型，这样能够与无人艇的艏部形状相似，对无人艇的艏部驶入浮体结构1围成的区域内实现导向的目的，便于无人艇的位置居中，首部挡板11高度由靠近侧部挡板13的一端向远离侧部挡板13的一端呈逐渐增大的趋势，也即首部挡板11有近无人艇端向远无人艇端高度逐渐增大，这样能够降低无人艇驶入时波浪向码头方向拍入造成码头地面的水增多。尾部挡板12与侧部挡板13转动连接，可实现对无人艇的位置限位或限位解除。尾部挡板12在打开状态时，两个尾部挡板12之间的距离由远离侧部挡板13的一端向靠近侧部挡板13的一端逐渐减小，也即两个尾部挡板12形成如喇叭状的开口，能够为无人艇进入浮体结构1提供导向，而尾部挡板12在关闭状态时，两个尾部挡板12平行以将首部挡板11与侧部挡板13围成的区域封闭，这样可固定无人艇，防止无人艇漂流出浮体结构1围成的区域内。

本发明实施例提供的无人艇靠离泊装置，由于尾部挡板12能够在打开状态时，两个尾部挡板12之间形成喇叭状的开口，这样无人艇在驶入时尾部挡板12为无人艇提供导向，当无人艇进入到浮体结构1围成的区域内后，尾部挡板12自动关闭，这样无人艇被限制在浮体结构1围成的区域内，这样可实现对无人艇的位置固定，防止无人艇漂流出浮体结构1围成的区域内，相较于现有技术而言，无人艇靠离泊装置能够在无人艇离泊时解除对无人艇的限位，在无人艇靠泊时对无人艇限位，无需人为在泊位固定或解除无人艇。

需要说明的是，浮体结构1设置有智能感知系统和第一控制器，第一控制器接收中心集控室的靠泊或离泊指令后，第一控制器接收到靠泊或离泊指令控制智能感知系统工作以用于识别无人艇并将识别结果传递给中心集控室，智能感知系统包括雷达和视觉系统，而无人艇设置有第二控制器，第二控制器接收到中心集控室的靠泊或离泊指令后，第二控制器控制设置在无人艇上的雷达或视觉系统自动识别浮体结构1，这样可辅助无人艇靠离泊，无人艇通过中心集控室远程遥控，实现无人艇集群的自动靠离泊，自动补给。对于无人艇的行驶操作属于现有技术，故不再详细说明。

为了能够使无人艇被锁定在浮体结构1上，防止无人艇在浮体结构1围成的区域内随意摆动，无人艇靠离泊装置还包括艏部锁定结构，艏部锁定结构用于锁定无人艇。无人艇的艏部设置有锁孔，浮体结构1则设置有开合结构，开合结构穿过锁孔用于将无人艇锁定在浮体结构1处，防止无人艇随意浮动。举例地，开合结构包括动力结构和两个锁紧臂，当设置在浮体结构1上的位置传感器检测到无人艇的艏部与浮体结构的首部挡板距离小于预设距离时，动力结构驱动两个锁紧臂穿过锁孔相互抵接实现锁定，当无人艇离泊时，动力结构驱动两个锁紧臂分离，实现解锁。动力结构可选择为气缸。开合结构具体连接方式为现有技术，不再详述赘述。

为了能够使无人艇实现自动补给能源，在一些实施例中，无人艇靠离泊装置还包括能源接口，能源接口设置于首部挡板11远离侧部挡板13的一端。举例地，能源接口可以电源接口，也可以是油源接口。无人艇靠泊后，无人艇的插电端或进油端在第一控制器的控制下能够伸入能源接口内，能源接口在插电端或进油端的挤压下打开，实现自动充电或加油的目的。需要说明的是，能源接口应具备密封性，防止水进入。能源接口的具体结构为现有技术，具体不再详细说明。

为了实现尾部挡板12的自动开闭，尾部挡板12与侧部挡板13通过转动轴转动连接，无人艇靠离泊装置还包括用于驱动尾部挡板12开闭的驱动组件14。当无人艇需要靠泊时，无人艇在中心集控室远程遥控下行驶到浮体结构1外，并对准浮体结构1，驱动组件14驱动尾部挡板12打开，然后无人艇进入浮体结构1围成的区域内，驱动组件14驱动尾部挡板12关闭，对无人艇实现围挡的目的。

具体地，驱动组件14包括电机、第一齿轮和第二齿轮，电机的输出轴与第一齿轮固定连接，电机设置于侧部挡板13靠近尾部挡板12的一端，第二齿轮通过连接轴与尾部挡板12固定连接，第一齿轮与第二齿轮啮合传动。电机转动能够驱使第一齿轮转动，由于第二齿轮与第一齿轮啮合，这样第二齿轮在第一齿轮的带动下相对于第一齿轮发生位置改变，第二齿轮与尾部挡板12固定连接，这样尾部挡板12在第二齿轮的作用下实现转动的目的。

为了能够使尾部挡板12稳定转动，第一齿轮与第二齿轮的数量均为两个，驱动组件14还包括传动轴，第一齿轮固定套设于传动轴，传动轴与电机的输出轴通过联轴器固定连接，两个第二齿轮间隔设置于尾部挡板12的一端，两个第一齿轮与两个第二齿轮一一对应设置。尾部挡板12上下各设置有一个第二齿轮，而两个第一齿轮通过传动轴可实现同时转动的目的，这样两个第二齿轮可实现同步转动的目的，尾部挡板12的上下在第二齿轮的作用下，可实现尾部挡板12的各处实现同步转动的目的。

在其他实施例中驱动组件14包括气缸，气缸的缸体固定在侧部挡板13的内侧壁，气缸的气缸杆的自由端则固定在尾部挡板12的内侧壁，如此可实现气缸驱动尾部挡板12自动开闭的目的。

在一些实施例中，浮体结构1的内侧壁间隔设置有多个导向滚柱15，导向滚柱15沿与水面垂直的方向延伸并能够自转。导向滚柱15能够在无人艇驶出或驶入浮体结构1围成的区域内时，当无人艇撞击到浮体结构1的内侧壁后，导向滚柱15对无人艇起到导向的作用，同时还能够防止无人艇与浮体结构1内侧壁摩擦损伤无人艇。

在一些实施例中，浮体结构1设置有过浪孔16。也即首部挡板11、尾部挡板12和侧部挡板13均设置有过浪孔16，过浪孔16的设置能够缓解无人艇制造的波浪，避免波浪对浮体结构1的影响。两个侧部挡板13设置的过浪孔16沿浮体结构1的长度方向呈中心轴对称设置，这样也可以降低无人艇驶入浮体结构1内时产生的波浪。

在一些实施例中，首部挡板11与侧部挡板13为一体注塑成型结构为一体注塑成型结构，过浪孔16在注塑过程中同时形成。

本发明的实施例中还提供了一种离泊码头，如图2所示，离泊码头包括码头主体2和多个上述实施例提供的无人艇靠离泊装置，多个无人艇靠离泊装置间隔且并排设置于码头主体2的同一侧。

本发明提供的无人艇靠离泊装置，由于浮体结构1能够实现自动打开或者闭合，这样自动化程度高，可实现无人靠离泊；由于浮体结构1为模块化结构，这样布置方便，结构简单，可靠性高，经济性好；浮体结构1可集成各种功能模块，实现无人艇智能靠泊，无人补给等功能。

码头主体2与浮体结构1柔性连接，举例地，浮体结构1与码头主体2二者件可通过缆绳系固，这样可避免浮体结构1受到波浪影响与码头主体2之间产生硬撞击，如此可提高浮体与码头主体2之间的连接强度。

浮体结构1的设置可使靠离泊效率高，靠泊稳定安全，码头主体2锯齿状的设计、浮体结构两侧的过浪孔16和首部挡板11升高的结构形式可以极大了减少了无人艇驶入浮体单元时环境条件的影响，可以实现无人艇集群在码头上的快速响应。

由于包括上述的无人艇靠离泊装置，故本发明实施例的离泊码头有上述实施例的所有优点和有益效果，此处不再赘述。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.无人艇靠离泊装置，其特征在于，包括：

浮体结构(1)，所述浮体结构(1)包括首部挡板(11)、两个尾部挡板(12)和两个侧部挡板(13)，所述首部挡板(11)通过两个所述侧部挡板(13)与所述尾部挡板(12)固定连接，所述首部挡板(11)呈“∧”型，所述首部挡板(11)高度由靠近所述侧部挡板(13)的一端向远离所述侧部挡板(13)的一端呈逐渐增大的趋势，所述尾部挡板(12)与所述侧部挡板(13)转动连接，所述尾部挡板(12)在打开状态时，两个所述尾部挡板(12)之间的距离由远离所述侧部挡板(13)的一端向靠近所述侧部挡板(13)的一端逐渐减小，所述尾部挡板(12)在关闭状态时，两个所述尾部挡板(12)平行以将所述首部挡板(11)与所述侧部挡板(13)围成的区域封闭。

2.根据权利要求1所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述无人艇靠离泊装置还包括艏部锁定结构，所述艏部锁定结构用于锁定所述无人艇。

3.根据权利要求1所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述无人艇靠离泊装置还包括能源接口，所述能源接口设置于所述首部挡板(11)远离所述侧部挡板(13)的一端。

4.根据权利要求1所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述尾部挡板(12)与所述侧部挡板(13)通过转动轴转动连接，所述无人艇靠离泊装置还包括用于驱动所述尾部挡板(12)开闭的驱动组件(14)。

5.根据权利要求4所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述驱动组件(14)包括电机、第一齿轮和第二齿轮，所述电机的输出轴与所述第一齿轮固定连接，所述电机设置于所述侧部挡板(13)靠近所述尾部挡板(12)的一端，所述第二齿轮通过连接轴与所述尾部挡板(12)固定连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动。

6.根据权利要求5所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述第一齿轮与所述第二齿轮的数量均为两个，所述驱动组件(14)还包括传动轴，所述第一齿轮设置于所述传动轴，所述传动轴与所述电机的输出轴固定连接，两个所述第二齿轮间隔设置于所述尾部挡板(12)的一端，两个所述第一齿轮与两个所述第二齿轮一一对应设置。

7.根据权利要求1所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述浮体结构(1)的内侧壁间隔设置有多个导向滚柱(15)，所述导向滚柱(15)沿与水面垂直的方向延伸并能够自转。

8.根据权利要求1所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述浮体结构(1)设置有过浪孔(16)。

9.根据权利要求1所述的无人艇靠离泊装置，其特征在于，所述首部挡板(11)与所述侧部挡板(13)为一体注塑成型结构。

10.离泊码头，其特征在于，包括码头主体(2)和多个如权利要求1-9任一项所述的无人艇靠离泊装置，多个所述无人艇靠离泊装置间隔且并排设置于所述码头主体(2)的同一侧。