[發(fā)明專利]一種AUV水下對接裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811478948.2
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN111268068A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 朱興華;高啟升;陳冰冰;周溪橋;王有
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發(fā)明屬于水下機器人領(lǐng)域，具體地說是一種AUV水下對接裝置，液壓油缸A的一端鉸接于基座上，另一端與自適應調(diào)整平臺的一端鉸接，自適應調(diào)整平臺的另一端鉸接于基座上；對接框架的一端安裝在自適應調(diào)整平臺上，另一端設有導向罩，導向罩與對接框架為AUV的對接提供導引通道；對接框架上分別安裝有無線充電設備、無線通信設備及鎖定機構(gòu)，AUV與對接框架對接后通過鎖定機構(gòu)鎖定定位，并通過無線充電設備、無線通信設備實現(xiàn)能源補給與信息交換；基座上安裝有提供動力的液壓站。本發(fā)明通過液壓油缸驅(qū)動俯仰機構(gòu)適應不同坡度的海底平面，通過自適應調(diào)整平臺的被動調(diào)整配合AUV對接，實現(xiàn)海洋環(huán)境下的AUV能源補給與信息交換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水下機器人領(lǐng)域，具體地說是一種AUV水下對接裝置。

背景技術(shù)

AUV(自主水下機器人，Autonomous Underwater Vehicle，AUV)因其負載能力、機動性，在海洋環(huán)境研究、海洋資源探測等民用領(lǐng)域以及海洋軍事方面，發(fā)揮著重要作用。面向未來AUV更深、更遠的發(fā)展需求，AUV的能源供給瓶頸和信息交換安全顯得尤為重要。

由于AUV自身攜帶的能源有限，不能長時間的進行工作，需要定期對其進行能源補給。同時，工作人員會根據(jù)實際需求，對AUV布置新的航行任務，并下載之前任務的數(shù)據(jù)信息進行分析。目前，AUV的能源補給與信息交換大多采用母船回收方式，回收成本大，再次布放的過程也十分繁瑣。近年，接觸式接駁系統(tǒng)成為一種新的AUV能源補給與信息交換方式。該種方式能源與信息的相互連接較難，相對位置要求較高，海底環(huán)境的復雜性決定了其難以長時間在海底駐留；此外，該種方式多采取固定式對接通道，對于海底平面的適應性較差，對于AUV的導航控制精度要求較高。因此，有必要設計一種全新的AUV對接裝置，以滿足AUV更深、更遠的發(fā)展需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了能夠適應海底平面，滿足AUV更深、更遠的發(fā)展需求，本發(fā)明的目的在于提供一種AUV水下對接裝置。該水下對接裝置通過液壓油缸驅(qū)動俯仰機構(gòu)適應不同坡度的海底平面，通過自適應調(diào)整平臺的被動調(diào)整配合AUV對接，實現(xiàn)海底環(huán)境下的能源補給與信息交換。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括導向罩、對接框架、俯仰機構(gòu)、鎖定機構(gòu)、液壓站、基座、無線充電設備及無線通信設備，其中俯仰機構(gòu)包括液壓油缸A及自適應調(diào)整平臺，該液壓油缸A的一端鉸接于基座上，另一端與自適應調(diào)整平臺的一端鉸接，所述自適應調(diào)整平臺的另一端鉸接于基座上；所述對接框架的一端安裝在自適應調(diào)整平臺上，另一端設有導向罩，該導向罩與對接框架為AUV的對接提供導引通道；所述對接框架上分別安裝有無線充電設備、無線通信設備及鎖定機構(gòu)，AUV與所述對接框架對接后通過鎖定機構(gòu)鎖定定位，并通過所述無線充電設備、無線通信設備實現(xiàn)能源補給與信息交換；所述液壓油缸A驅(qū)動自適應調(diào)整平臺繞其另一端擺，進而實現(xiàn)對接框架的主動俯仰動作，所述對接框架通過自適應調(diào)整平臺的旋轉(zhuǎn)及擺動實現(xiàn)自適應旋轉(zhuǎn)和俯仰動作；所述基座上安裝有提供動力的液壓站；

其中：所述液壓油缸A的一端通過旋轉(zhuǎn)軸A與安裝在基座上的油缸支撐座A鉸接，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸A與所述自適應調(diào)整平臺的一端鉸接，該自適應調(diào)整平臺的另一端通過旋轉(zhuǎn)軸A與安裝在基座上的俯仰鉸接座鉸接；所述液壓油缸A驅(qū)動自適應調(diào)整平臺帶動導向罩及對接框架實現(xiàn)俯仰動作，該液壓油缸A伸出，所述導向罩與對接框架前傾，所述液壓油缸A縮回，導向罩與對接框架后仰；

所述自適應調(diào)整平臺包括回轉(zhuǎn)軸、安裝法蘭、被動俯仰支撐座、主動俯仰支撐座、旋轉(zhuǎn)軸B及支架，該主動俯仰支撐座的一端與所述液壓油缸A的另一端鉸接，所述主動俯仰支撐座的另一端鉸接于基座上，所述支架的一端固定在主動俯仰支撐座上，所述被動俯仰支撐座通過旋轉(zhuǎn)軸B與支架的另一端轉(zhuǎn)動連接；所述回轉(zhuǎn)軸的一端可相對轉(zhuǎn)動地安裝在被動俯仰支撐座上，該回轉(zhuǎn)軸的另一端與所述安裝法蘭相連，所述對接框架的另一端安裝在該安裝法蘭上；所述主動俯仰支撐座通過液壓油缸A的驅(qū)動實現(xiàn)主動俯仰動作，所述被動俯仰支撐座通過旋轉(zhuǎn)軸B相對于主動俯仰支撐座擺動，所述安裝法蘭通過回轉(zhuǎn)軸相對于被動俯仰支撐座轉(zhuǎn)動；