[發明專利]一種多功能調節式深海投放設備

有效

• 申請號: 202010550399.6
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN112109865B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 向先波;程尉;楊少龍;馮大奎
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;G01C21/16;G01C1/00
• 代理公司: 廣州中堅知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44515
• 代理人: 賴麗娟

本發明公開了一種多功能調節式深海投放設備，投放設備包括投放裝置和投放目標物，投放裝置具有動力區域和發射區域，動力區域內部為四個氣缸，氣缸頂部與發射區域尾端相連接，氣缸尾部連接岸上氣源；發射區域內部為四個發射管，發射管內為圓筒形，可安放圓形或柱形投放目標物；氣缸可通過岸上控制裝置操作運動，通過氣缸的快速伸出，將具有自動重心調節功能的投放目標物從發射管中推出。能夠取得下列有益效果：運行可靠，省時省力，便捷。

技術領域

本發明屬于海洋要素檢測技術領域，涉及一種投放試驗機構，更具體地，涉及一種用于重心可控的投放目標物與多功能投放裝置，即一種多功能調節式深海投放設備。

背景技術

21世紀是海洋的世紀，海洋探測用傳感器搭載技術是伴隨著海洋科學的發展，在傳統技術的基礎上發展起來的海洋探測新技術。隨著海洋經濟的發展，石油、天然氣等資源的開發由近海逐漸延伸至深海，對深海環境、資源、地質等方面的研究也不斷深入，深海探測裝置的需求不斷上升。

作為深海探測裝置的主要承擔者，探測設備的投放成為了其中的一個關鍵性技術，具有重要的意義。因此，對于水下目標物投放軌跡、運動調節等領域逐漸引起了人們的重視。目前，大多數探測設備所進行投放是無法進行控制的，其投放目標位置的精度、效果有著很大的局限性，故一種能夠實現多功能深海投放裝置以及自動調節的投放目標物正待研發。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種多功能調節式深海投放設備，通過對投放裝置及投放目標物的結構設計，使其具備水下自主重心控制，精準投放等作業功能，能夠解決水下探測設備投放時難以確定投放物實際位置，動態投放過程困難，靈活性較差等問題。

為了實現上述目的，按照本方明的一個方面，提供了

一種多功能調節式深海投放設備，所述投放設備包括投放裝置1和投放目標物7，所述投放裝置1具有動力區域2和發射區域3，動力區域2內部為四個氣缸4，氣缸4頂部與發射區域尾端相連接，氣缸4尾部連接岸上氣源；發射區域3內部為四個發射管5，發射管5內為圓筒形，可安放圓形或柱形投放目標物7；氣缸4可通過岸上控制裝置操作運動，通過氣缸4的快速伸出，將投放目標物7從發射管5中推出。

進一步地，所述投放裝置1的兩側設置有滑輪6，實現投放裝置1在軌道上運動，便于投放裝置1的運輸，在投放裝置1的后方設置有掛鉤25，用于控制投放裝置位置；所述投放目標物7具有中部8，所述中部8的前端設置有頭部9，所述中部8的后端設置有尾部10，所述中部8為中空結構，其內設置有內部梁11，所述內部梁11的兩端分別連接頭部9和尾部10，所述內部梁11的上下兩側面上設置滑軌13，所述滑軌13上設置有重心調節機構12，可通過重心調節機構12實現投放目標物7水下重心調節。

進一步地，重心調節機構包括：配重、慣性測量單元、微處理器、反饋單元、驅動單元；所述配重，開設有通孔，所述通孔的上下側面設置有滾輪，所述滾輪支撐在滑軌上；所述慣性測量單元，包括三軸陀螺儀、三軸加速度計以及控制電路，可用來測量投放目標物在三維空間中運動的角速度和加速度，從而解算出物體的姿態；所述微處理器，其與慣性測量單元相連，收集慣性測量單元所測量的投放目標物在運動過程中的角速度與加速度，同時根據搭載的不同傳感器，接收、處理和存儲傳感器數據，對投放目標物運動時姿態信息進行處理，得到姿態擬合數據，并與預設投放目標物運動姿態進行比較，得出偏差值θ，控制驅動單元調節投放目標物重心位置；所述反饋單元，包括激光測距模塊，激光測距模塊與微處理器相連，測量配重距尾端距離，與配重解算位置進行比較，通過反饋與實際的偏差值θ′，繼續進行重心位置微調；所述驅動單元，包括滾輪、微型電機、鏈條、減速器、齒輪，滾輪安裝在配重內部下方，微型電機安裝在配重一側，通過減速器帶動齒輪在鏈條上運動，從而帶動配重在內部梁首尾方向運動。

進一步地，可通過上位機控制目標物投放順序、時間等參數，實現多投放目標物連續投放、多目標物同時投放、單目標物投放等多種功能。

進一步地，所述尾部10還連接有尾翼26。