[發明專利]一種無人船體之間的自動對接裝置

有效

• 申請號: 202011384066.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112572216B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 馮居;王建華;王昱博;王柱亞;姜洪巖;鄭翔
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: B60L53/37
• 分類號: B60L53/37;B60L53/66
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發明披露了一種無人船體之間的自動對接裝置，主要包括自動對接裝置、安裝機構。自動對接裝置分為公頭裝置和母頭裝置，設計為漏斗狀結構，對接面積大，對接定向且穩定。安裝機構主要包括連接錐體和旋轉球，所述公頭和母頭對接裝置分別固定在旋轉球的兩個方向上，一同焊接在錐體上，錐體水平焊接固定在無人船體的四周。該裝置根據接收的執行對接指令，執行對接過程，在對接時通過視覺傳感器檢測被對接船體的對接裝置，并根據紅外和視覺檢測方式，檢測對接裝置是否對齊，不斷校正，實現無人船體之間的準確、快速、自動對接。

技術領域

本發明涉及對接裝置，更具體地，涉及一種無人船體之間的自動對接裝置。

背景技術

近年來，無人船的對接與回收一直是該領域的研究熱點，特別是無人船與一個基站或另一艘船甚至多艘船的對接與鎖定系統，然而研究成果相對有限，面臨的挑戰主要有風浪流的擾動以及船體自身的結構、運動、振動和傾斜等。

傳統的對接裝置主要應用于船體的對接、回收以及充電，大多數對接依然以人工為主，通過人工對準，并進行相關操作。但是現在的無人船由于功能豐富，可以根據不同需要來確定船體的結構和工作方式，比如多艘船體的協同工作，如果僅依靠人工需要耗費很多的成本。因此，為了彌補這些局限性，實現上述功能，需要無人船實現自主對接與鎖定，并且要求對接裝置相對穩定，不影響船體作業性能。

發明內容

有鑒于此，針對上述傳統對接方式存在的不足，本發明設計了一種無人船體之間的自動對接裝置，為無人船工作方式的多樣化提供了新的思路和途徑。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案在于，當船只在工作過程中需要更大的體積或推力時，通過自動對接裝置將小船只按需組合成不同形狀的大船體進行集群作業；在不需要集群作業時，對接裝置斷開，各船只獨立工作，執行不同的任務。這樣不僅提高了船體的工作效率，而且每個船只都得到了充分利用。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種無人船體之間的自動對接裝置，包括自動對接部分、安裝機構部分。

所述自動對接裝置主要包括：公頭裝置、母頭裝置、旋轉裝置和安裝機構。

所述公頭裝置采用圓筒狀結構，其頭部安裝有“十字”對接架，對接架中包含有紅外檢測裝置，尾部與旋轉裝置通過焊接固定。

所述母頭裝置采用漏斗狀結構，漏斗狀結構尾部安裝有一個圓柱底盤，底盤上有“十字”凹槽，凹槽內包含有橫向和縱向紅外檢測裝置，圓柱底盤與旋轉裝置通過焊接固定。

所述旋轉裝置為球形結構，在球體同一截面的兩個相互垂直的方向分別焊接有公頭裝置和母頭裝置，兩個裝置之間的旋轉通過球體內部的角度編碼器來完成。

所述安裝機構為錐體結構，此結構通過焊接固定在船體四周，頂部通過軸承和螺母等與旋轉球相連。

所述自動連接裝置包含電機驅動模塊，通過串口通信與無人船體的控制中心相連。

基于上述技術方案，本發明的優點是：本發明提出的一種無人船體之間的自動對接裝置，能夠實現多艘無人船或無人船與岸邊基站之間的自動對接，以完成組合無人船協同作業或者進行岸基充電、數據交互，提高船體的利用率，提高了工作效率。對接裝置僅需通過接收到控制中心的對接指令進行對接操作，并通過檢測模塊進行對接的校正，整個過程自動操作，無需人工，簡化了船體上人工操作裝置的結構，利用檢測裝置使對接更加地快速、精準。對接裝置的結構采用漏斗狀結構，對接面積大，對接過程定向且穩定。對接裝置焊接在旋轉球上，能夠根據對接船體的對接裝置，旋轉到需要的對接頭，實現準確對接。對接是否對準以及對接是否完成均采用紅外檢測裝置，結構簡單，操作便利，簡化了對接的工作過程。

附圖說明

圖1為本發明對接裝置的公頭裝置結構示意圖；

圖2為本發明對接裝置的母頭裝置結構示意圖；