[發(fā)明專利]一種可移動可折疊的繩網(wǎng)式AUV回收系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110237877.2
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112849341B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王生海;孫茂凱;陳羿宗;邱建超;李建;徐小清;陳海泉;徐敏義;孫玉清
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號: B63B23/48
• 分類號: B63B23/48;B63B23/52
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發(fā)明公開了一種可移動可折疊的繩網(wǎng)式AUV回收系統(tǒng)，包括繩網(wǎng)式AUV回收裝置、中央控制單元和起重機(jī)液壓裝置。該系統(tǒng)采用中央控制單元控制船用起重機(jī)進(jìn)行大臂的起降動作、絞車收放纜繩以及塔身回轉(zhuǎn)節(jié)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，采用無線遙控的方法控制繩網(wǎng)式AUV回收裝置中的四個全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器使繩網(wǎng)完全展開，采用三種方式對AUV定位，從而實(shí)現(xiàn)了繩網(wǎng)式AUV回收裝置的主動微調(diào)進(jìn)而對AUV進(jìn)行回收，該系統(tǒng)中對AUV定位定向采用三種方案，通過繩網(wǎng)式AUV回收裝置的主動微調(diào)實(shí)現(xiàn)繩網(wǎng)與AUV的配合的方案使回收效率大大提高同時降低了操作難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及AUV回收控制領(lǐng)域，尤其涉及一種可移動可折疊的繩網(wǎng)式AUV 回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著計算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、微型定位設(shè)備以及指揮和控制硬件和邏輯與軟件技術(shù)的的突飛猛進(jìn)，AUV得到了很快的發(fā)展，AUV擺脫了傳統(tǒng)的系纜的牽絆，可應(yīng)用于海洋工程的各個領(lǐng)域。由于AUV上有各種傳感器，一般的回收方法極易將其損壞。其次受定位精度以及復(fù)雜海況等影響，為防止AUV因碰撞損壞，當(dāng)前AUV尚無法自主精準(zhǔn)進(jìn)入搭載在母船的回收艙，實(shí)現(xiàn)高效回收。當(dāng)前AUV回收主要采用人工手動方式，一般流程為：AUV自主巡航或手動遙控至離母船安全距離的海面，母船放下小船后由人工駕駛靠近AUV，而后通過人工掛鉤等方式連接鎖緊AUV，最后通過母船吊裝上船。這種回收方法效率極低，無法滿足AUV的回收要求。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明公開了一種可移動可折疊的繩網(wǎng)式AUV 回收系統(tǒng)，具體方案包括：

用于對AUV進(jìn)行回收的繩網(wǎng)式AUV回收裝置，該裝置包括四個全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器、無線控制傳輸模塊、北斗定位模塊、監(jiān)控攝像頭、張力傳感器、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和螺旋槳，所述四個全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器對用于回收AUV的繩網(wǎng)進(jìn)行鋪展調(diào)控、確保繩網(wǎng)始終保持完全展開狀態(tài)；所述北斗定位模塊用于監(jiān)測繩網(wǎng)式AUV 回收裝置的實(shí)時經(jīng)緯度信息；所述監(jiān)控攝像頭檢測AUV的運(yùn)動位置；所述張力傳感器用于監(jiān)測全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器與繩網(wǎng)之間的拉力值；所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器底部螺旋槳的回轉(zhuǎn)動作進(jìn)行控制；所述螺旋槳為全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器提供推動力，所述繩網(wǎng)式AUV回收裝置通過無線控制傳輸模塊將采集到的經(jīng)緯度信號、拉力值輸出；

接收繩網(wǎng)式AUV回收裝置傳送的數(shù)據(jù)信息的中央控制單元，所述中央控制單元包括供電單元、主控芯片、無線遙控單元和元件控制單元，所述供電單元與主控芯片相連接為其提供電能，所述主控芯片接收無線控制傳輸模塊傳送的經(jīng)緯度信號和拉力值對繩網(wǎng)式AUV回收裝置的工作過程進(jìn)行實(shí)時調(diào)控，所述無線遙控單元接收主控芯片傳送的指令信息控制四個全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器運(yùn)動，所述元件控制單元對繩網(wǎng)式AUV回收裝置以及起重機(jī)液壓裝置中各元器件進(jìn)行控制；

起重機(jī)液壓裝置，控制回收AVU的機(jī)械臂的起降動作、絞車對纜繩的收放動作以及塔身回轉(zhuǎn)節(jié)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，包括主起降回路、變幅回路和回轉(zhuǎn)回路，所述中央控制單元通過起降回路實(shí)現(xiàn)絞車對纜繩的收放動作以完成繩網(wǎng)式AUV回收裝置的起降過程，通過變幅回路對控制AUV收放的大臂的起落動作進(jìn)行調(diào)控、通過回轉(zhuǎn)回路控制塔身的回轉(zhuǎn)動作。

進(jìn)一步的，在繩網(wǎng)式AUV回收裝置完成初始布放時，所述中央控制單元遠(yuǎn)程控制繩網(wǎng)式AUV回收裝置中四個全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器將繩網(wǎng)拉至完全展開并保持展開狀態(tài)、以完成后期AUV的回收工作。

進(jìn)一步的，在對AUV進(jìn)行定位時采用如下三種方案：

在塔臺處直接觀察AUV與繩網(wǎng)式AUV回收裝置的位置關(guān)系，所述中央控制單元控制繩網(wǎng)式AUV回收裝置與AUV到達(dá)適合的回收位置；

通過讀取北斗定位模塊監(jiān)測到的繩網(wǎng)式AUV回收裝置的實(shí)時經(jīng)緯度信息，將該信息與AUV的經(jīng)緯度和船體自身的經(jīng)緯度信息進(jìn)行比較分析、折算出AUV 的目的經(jīng)緯度，通過中央控制單元的控制使繩網(wǎng)式AUV回收裝置與AUV到達(dá)適合回收的位置；