[發(fā)明專利]AUV水下對(duì)接與收放裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610896336.X
• 申請(qǐng)日: 2016-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN106314732B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪天;許可;范華濤;裴晴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶科學(xué)研究中心（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0二研究所）
• 主分類號(hào): B63C11/52
• 分類號(hào): B63C11/52;B63G8/00
• 代理公司: 無(wú)錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32228
• 代理人: 嚴(yán)梅芳,聶啟新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下作業(yè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于自主式水下無(wú)人航行器（簡(jiǎn)稱“AUV”）的水下搭載平臺(tái)，尤其涉及水下搭載平臺(tái)上將自主式水下無(wú)人航行器回收對(duì)接及布放的裝置。

背景技術(shù)

AUV，主要用于海洋科學(xué)考察、海底勘探、海底打撈等深海探測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域。由于AUV的續(xù)航能力及水下作業(yè)時(shí)間受到自身攜帶能源的限制，當(dāng)AUV完成某一任務(wù)后，通常需要在水下對(duì)接并回收至搭載平臺(tái)，以便補(bǔ)充能源和指令信息，當(dāng)AUV接收到下一個(gè)任務(wù)后，可在水下布放AUV開展探測(cè)與作業(yè)任務(wù)。

目前，AUV與水下搭載平臺(tái)的對(duì)接及布放方式主要是三種：第一種是在AUV艏部安裝捕捉繩索、桿類等導(dǎo)向目標(biāo)的對(duì)接機(jī)構(gòu)，AUV沿導(dǎo)向裝置運(yùn)動(dòng)并完成對(duì)接，該種搭載對(duì)接裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在各類平臺(tái)上的適裝性較差，且需對(duì)AUV進(jìn)行較大的改動(dòng)，影響航行運(yùn)動(dòng)和作業(yè)性能；第二種是以圓錐導(dǎo)向罩、喇叭筒和籠箱類為對(duì)接目標(biāo)的對(duì)接方式，該種方式對(duì)AUV的操縱性、運(yùn)動(dòng)控制性能和聲學(xué)導(dǎo)航定位精度具有嚴(yán)苛的要求，即使設(shè)置轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)根據(jù)海流方向調(diào)節(jié)對(duì)接角度，對(duì)接過(guò)程中受船身附近各向異性海流的干擾影響很大，回收失敗率很高，AUV稍有偏離，即會(huì)撞擊回收裝置，造成AUV本體及回收裝置的損壞；第三種是一種平臺(tái)式對(duì)接，即AUV采用飛機(jī)降落的原理降落于對(duì)接平臺(tái)上，通過(guò)AUV腹下的兩個(gè)捕捉臂捕捉對(duì)接平臺(tái)上的V字形定位裝置，利用鎖定機(jī)構(gòu)完成最終定位，該種裝置需在AUV上附加復(fù)雜的捕捉機(jī)構(gòu)，對(duì)AUV姿態(tài)控制的要求高，對(duì)接過(guò)程中AUV容易與對(duì)接平臺(tái)發(fā)生撞擊而造成損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)人針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種安全、可靠、高效回收、布放AUV的AUV水下對(duì)接與收放裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

AUV水下對(duì)接與收放裝置，包括搭載筒，搭載筒兩端分別同軸固接有導(dǎo)引環(huán)、抽水環(huán)，抽水環(huán)的另一端蓋合有可開閉的蓋體；導(dǎo)引環(huán)的環(huán)壁為中空殼體，所述環(huán)壁的外壁的兩端分別向?qū)бh(huán)內(nèi)部彎折并沿導(dǎo)引環(huán)軸向延伸形成喉管段、聚縮段，聚縮段的寬口端朝向搭載筒，聚縮段的窄口端套疊在喉管段窄口端的外部，且二者之間留有徑向間隙，所述徑向間隙使所述中空殼體的內(nèi)腔與導(dǎo)引環(huán)的內(nèi)腔連通；抽水環(huán)的內(nèi)腔與所述中空殼體的內(nèi)腔通過(guò)管路連通，管路上設(shè)有水泵；搭載筒的內(nèi)壁上設(shè)有鎖緊機(jī)構(gòu)和限位機(jī)構(gòu)，分別用于AUV的鎖緊與限位。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：

所述喉管段的長(zhǎng)度小于導(dǎo)引環(huán)長(zhǎng)度的四分之一。

所述抽水環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)有周向槽，周向槽與抽水環(huán)內(nèi)腔連通，周向槽通過(guò)法蘭管一與管路連通，管路另一端通過(guò)法蘭管二與所述中空殼體的內(nèi)腔連通。

管路上位于水泵與抽水環(huán)之間的管段上設(shè)有過(guò)濾器。

所述搭載筒入口側(cè)的內(nèi)壁上沿周向設(shè)有多個(gè)可伸縮的鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)的可伸縮鎖緊件朝向搭載筒中心軸線的一端上設(shè)有橡膠墊層一。

所述搭載筒出口側(cè)的內(nèi)壁上沿周向設(shè)有多個(gè)限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)的可伸縮限位件朝向搭載筒中心軸線的一端上設(shè)有橡膠墊層二。

所述蓋體與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與電動(dòng)推桿的推桿端鉸接，連桿兩端之間的桿體鉸接支撐在支板上，電動(dòng)推桿的殼體鉸接在抽水環(huán)外周壁上，支板固定支撐在抽水環(huán)外周壁上。

所述搭載筒的內(nèi)壁上固裝有無(wú)線充電裝置初級(jí)模塊，無(wú)線充電裝置初級(jí)模塊與AUV上的安裝的無(wú)線充電裝置次級(jí)模塊配合；搭載筒的內(nèi)壁與AUV上均裝有數(shù)據(jù)通信模塊。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

1、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)AUV的全方位水下對(duì)接與回收，能避免海流擾動(dòng)、電磁干擾、對(duì)接角度差等不利因素的影響，提高了回收AUV的可靠性及成功率，縮短了水下回收AUV所耗費(fèi)的時(shí)間，提高了工作效率，并降低了在回收過(guò)程中AUV損壞和丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

2、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)AUV舷外搭載和安全、快速布放的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)以一定的速度和角度水下布放AUV，布放效率高，且降低了布放過(guò)程中AUV與搭載平臺(tái)碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。

3、本發(fā)明對(duì)AUV的操縱性能和定位精度的要求不高，更適用于通用型AUV；且無(wú)需在AUV上附加復(fù)雜的對(duì)接機(jī)構(gòu)，可避免改裝結(jié)構(gòu)對(duì)AUV的續(xù)航能力、航行運(yùn)動(dòng)性能造成的不利影響。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中蓋體部分未剖視，且圖中雙點(diǎn)劃線部分示出了AUV。

圖2為本發(fā)明的回收AUV的狀態(tài)示意圖，圖中，AUV回收并對(duì)接到位后的狀態(tài)見(jiàn)虛線所示AUV。

圖3為本發(fā)明的布放AUV的狀態(tài)示意圖，圖中，AUV布放后的狀態(tài)見(jiàn)虛線所示AUV。