CN105540457A - 一种无人艇自动布放回收*** - Google Patents

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Abstract

本发明一种无人艇自动布放回收***，包括无人艇布放回收装置、货车和车载吊机、布放回收遥控装置；所述无人艇布放回收装置固定安装于无人艇艇身中心位置，所述货车和车载吊机用于实现无人艇的运输及起吊，所述布放回收遥控装置遥控无人艇布放回收装置。所述无人艇布放回收装置包括起吊环、伸缩杆、铰链、密封箱、气缸、充气泵、卷扬机绳索、卷扬机。本发明操作简单、便于实现，减轻了大量的人力物力，使无人艇的布放回收更加方便快捷，提升了无人艇自主操作性能。

Description

一种无人艇自动布放回收***
技术领域
本发明涉及无人艇布放回收领域，尤其是一种无人艇自动布放回收***。
背景技术
无人艇是一种新型的水面无人设备，可广泛应用于执行各种水上任务，如海岸线巡逻，近海防卫，港口巡逻，军舰护航，环境监测等等。随着无人艇的发展，未来无人艇将会有更加广泛的应用。
在无人艇实际使用过程中，布放回收一直是一个操作的难点，目前无人艇的布放回收大都是采用吊机将一个笼子放入水中，无人艇执行完任务后驶入笼子，从而实现无人艇的回收过程，无人艇的布放过程原理类似。这种方法太过笨重，每次进行布放回收时都要大动干戈、费时费力。而且这种方法可替代性不强，不同大小的无人艇，为节省能源需采用不同大小的笼子，操作起来比较麻烦。为实现无人艇的全面自主化，降低人力物力，提高布放回收的可操作性，必须采用一种新型的布放回收***，用于实现无人艇的自动布放回收。
发明内容
为解决无人艇的布放回收困难的问题，本发明提供一种无人艇自动布放回收***，用于实现无人艇更加方便的布放回收的操作。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无人艇自动布放回收***，包括无人艇布放回收装置、货车和车载吊机、布放回收遥控装置；所述无人艇布放回收装置固定安装于无人艇艇身中心位置，所述货车和车载吊机用于实现无人艇的运输及起吊，所述布放回收遥控装置遥控无人艇布放回收装置。
所述无人艇布放回收装置包括起吊环、伸缩杆、铰链、密封箱、气缸、充气泵、卷扬机绳索、卷扬机；所述卷扬机固定于无人艇的钢架上，并通过密封箱密封，所述充气泵安装在密封箱的侧面，所述伸缩杆通过铰链安装在密封箱的顶端，所述起吊环安装在伸缩杆的顶端，并连接卷扬机绳索的一端，所述气缸一端固定在无人艇的钢架上，其气杆端连接伸缩杆。
所述伸缩杆的每一节伸缩部分密封。
无人艇布放回收过程中，无人艇艇身的上升及下降不是通过伸缩杆来承受艇身整体重量的，而是通过伸缩杆内的卷扬机绳索来承受的。
所述的伸缩杆，其举升过程（即水平复原与竖直启动状态实现）是通过气缸推动来完成，类似于自卸货车的液压举升装置，由于伸缩杆重量较轻，可采用气缸来实现。
所述的伸缩杆的自动伸展与收缩，采用气压驱动方式。通过充气泵，在封闭箱和伸缩杆组成的封闭空间内充入气体使气压增高，从而产生足够的压力，能够将伸缩杆顶升起来，实现伸缩杆由收缩状态逐步转变为伸长状态。考虑到伸缩杆伸长后的长度必须大于岸边地面与水平面的高度差，以及还要有一定预留量，因此伸缩杆伸长状态时必须有足够的长度，由于伸长后长度较长不便于液压、电机等其它方式驱动，所以在此采用气动方式，可方便实现伸缩杆多节、大长度的自由伸缩。所述的充气***，其中封闭箱和伸缩杆的整体封闭性要求并不是很高，只要满足进气量大于充气量，并可实现气压提升伸缩杆的功能即可。
所述的伸缩杆采用具有一定刚性及柔性的材料，收缩状态时长度较短，但同时可实现较长距离的伸展。伸缩杆具有一定的刚性，使其可以在伸展状态下呈现竖直状态，不至于被压弯；伸缩杆具有一定的柔性，可以使伸缩杆在外力作用下发生变形弯曲，便于通过人工方式将吊钩和吊环结合及分离。在布放回收装置中，岸边工作人员通过带钩子的直杆，将伸直状态的伸缩杆拉到岸边，布放时分离吊钩和吊环，回收时将吊钩和吊环连接起来。
本***在无人艇布放时，使无人艇内布放回收装置中的卷扬机工作，使无人艇不断下放至水面同时伸缩杆自动伸长，在此过程中吊车上卷扬机不工作。无人艇伸缩杆完全伸长后，再使车载吊车卷扬机工作，一方面若此时无人艇尚未接触水面可继续下降直至接触水面，另一方面，无人艇接触水面后，吊车卷扬机继续工作下放一定长度的绳索，便于将伸缩杆连同吊车绳索一同拉到岸边，随后解开吊钩与吊环的连接，完成吊车与无人艇的分离。在无人艇回收时，首先通过无人艇布放回收装置中的充气泵及卷扬机，使伸缩杆连同绳索一同伸直上升，之后通过人工方式将伸缩杆拨到岸边进行伸缩杆吊环与车载吊车吊钩的连接操作。随后，转动吊车吊臂，使吊车吊钩位于伸直的伸缩杆的上方，接着开启无人艇布放回收装置中的卷扬机，进而带动无人艇上升，在此过程中吊车上卷扬机不工作。无人艇伸缩杆完成收缩后，控制吊车将无人艇放到货车上，即可完成回收过程。
所述的无人艇布放回收装置，采用自动与人工结合的方式，大部分通过自动控制方式。主要是控制伸缩杆的运动，人工操作只是进行伸缩杆吊环和吊车吊钩的结合与分离。
与现有布放回收方式相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：
本发明***可替代现有无人设备费时费力的布放回收方式，使无人艇布放回收更加方便更加无人化，该装置可实现与无人艇良好的结合。实际使用过程中，只需一辆车载吊车、两个人即可完成。一人操作吊车，一人遥控无人艇进行吊车吊钩及无人艇吊环的结合与分离，进而完成布放回收操作。这样大大降低了人力，实现起来简单方便。对所有无人设备都有很好的适应性，有很好的移植性及实际使用价值。
附图说明
图1为本发明无人艇自动布放回收***框图。
图2为本发明无人艇自动布放回收装置整体示意图。
图3为密封箱内部卷扬机示意图。
图4为无人艇自动布放回收过程示意图之一。
图5为无人艇自动布放回收过程示意图之二。
图6为伸缩杆运动过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施例做进一步的说明。
如图1所示，一种无人艇自动布放回收***，包括无人艇布放回收装置101、货车和车载吊机102、布放回收遥控装置103；所述无人艇布放回收装置101固定安装于无人艇12艇身中心位置，所述货车和车载吊机102用于实现无人艇12的运输及起吊，所述布放回收遥控装置103遥控无人艇布放回收装置101。
如图2和图3所示，所述无人艇布放回收装置101包括起吊环1、伸缩杆2、铰链3、密封箱4、气缸5、充气泵6、卷扬机绳索7、卷扬机8；所述卷扬机8固定于无人艇12的钢架上，并通过密封箱4密封，所述充气泵6安装在密封箱4的侧面，所述伸缩杆2通过铰链3安装在密封箱4的顶端，所述起吊环1安装在伸缩杆2的顶端，并连接卷扬机绳索7的一端，所述气缸5一端固定在无人艇12的钢架上，其气杆端连接伸缩杆2。所述伸缩杆2的每一节伸缩部分密封。
如图4所示，无人艇布放的具体操作过程如下（即将无人艇下放至水面的过程）：
首先，通过货车9将无人艇12运送到海边，货车9上装有车载吊架10。接着开始具体布放过程，对于无人艇12，岸边工作人员通过遥控设备103控制布放回收装置的升降气缸5，使原本处于水平状态的伸缩杆2，慢慢顶升至竖直状态，伸缩杆2通过铰链3进行90度的自由旋转。伸缩杆2底部和密封箱4采用合理的对接装置，并具有一定的密封效果。无人艇12上伸缩杆2处于竖直状态后，接着将车载吊架10机构转动到伸缩杆2上方，通过人工方式将车载吊架10的卷扬机8吊钩11与伸缩杆2的吊环1对接起来，然后控制车载吊架10吊起无人艇12旋转180度至海平面上方，此时无人艇12伸缩杆2仍处于收缩状态。
接着通过无线遥控装置103控制无人艇12上卷扬机8工作，使无人艇12不断下放至水面同时伸缩杆2自动伸长，在此过程中车载吊架10上卷扬机不工作，无人艇12卷扬机8单方面工作使无人艇12下降。在无人艇12布放时卷扬机8启动同时，充气泵6也随之启动，产生一定的气体压力，用于顶起伸缩杆2，通过逐渐的减小充气量，使后面伸缩杆2缩回时可以与卷扬机8同步缓慢进行，不至于伸缩杆2瞬间回落。
无人艇自动布放回收装置伸缩杆2完全伸长后，无人艇12上卷扬机8及充气泵6停止工作。再使车载吊架10卷扬机工作，一方面若此时无人艇12尚未接触水面可继续下降直至接触水面，另一方面，无人艇12接触水面后，车载吊架10卷扬机继续工作下放一定长度的绳索13，产生一定的绳索13余量，便于将伸缩杆2连同吊车绳索13一同拉到岸边。无人艇12被安全放置水面上且车载吊架10卷扬机产生一定的绳索13余量后，位于岸边的工作人员通过带有钩子的直线杆，将无人艇伸缩杆2连同车载卷扬机绳索13一同勾到岸边（伸缩杆2具有一定的柔性，具体情形见图5），通过人工将吊钩11和吊环1松开，之后放开伸缩杆2，使伸缩杆2自动弹回，完成无人艇12与吊车吊架10分离。
通过无线遥控装置103，控制无人艇上卷扬机8收缩，使无人艇卷扬机绳索7带动伸缩杆2下放，同时控制充气泵6逐渐降低充气量，使伸缩杆2由于气体顶升压力的减小而缓慢下降。伸缩杆2收缩完以后，接着控制气缸5开始收缩，使伸缩杆2处于船体表面水平放置，完成收回。至此，无人艇布放任务完成，无人艇12已被放置到水面，可开始执行其它任务。
无人艇回收的具体操作过程如下（即将无人艇由水面回收到岸上的过程）：
无人艇12回收和布放具体操作表现相反。
无人艇12在执行完任务后，驶入布放回收区域。首先，岸边工作人员，采用无线遥控装置103控制无人艇12布放回收装置中的气缸5运转，使气缸5逐步顶起伸缩杆2，如图6所示，伸缩杆2最终处于竖直状态，接着开启充气泵6和卷扬机8，充气泵6产生一定的气压，推动伸缩杆2逐步展开至完全伸展状态。此时，无人艇卷扬机绳索7随同伸缩杆2一同上升。伸缩杆2展开后，岸边工作人员采用带钩子的直线杆，将伸缩杆2勾到岸边，随后将伸缩杆2的吊环1和车载吊架10的吊钩11相连，然后放开伸缩杆2，并旋转吊架吊钩11至垂直伸缩杆2上方，准备开始回收无人艇过程。
在无人艇12由水面提升过程中，车载吊架10的卷扬机不工作，无人艇12自动布放回收装置的卷扬机8开启，同时关闭充气泵6，伸缩杆2在无人艇卷扬机绳索7拉力作用下可自动伸直，无人艇12开始逐步向上运动，直到伸缩杆2处于收缩状态，这时关闭无人艇自动布放回收装置中的卷扬机8，开始旋转车载吊架10，使车载吊架10吊起无人艇12旋转至货车9上方，并安全放在货车9上方，解开吊钩11与吊环1的连接。然后控制气缸5使伸缩杆2缩回原来状态。至此，无人艇回收任务完成，无人艇12可通过货车9方便被运至其它地方。

Claims (3)

1.一种无人艇自动布放回收***，其特征在于：包括无人艇布放回收装置（101）、货车和车载吊机（102）、布放回收遥控装置（103）；所述无人艇布放回收装置（101）固定安装于无人艇（12）艇身中心位置，所述货车和车载吊机（102）用于实现无人艇（12）的运输及起吊，所述布放回收遥控装置（103）遥控无人艇布放回收装置（101）。
2.根据权利要求1所述的无人艇自动布放回收***，其特征在于：所述无人艇布放回收装置（101）包括起吊环（1）、伸缩杆（2）、铰链（3）、密封箱（4）、气缸（5）、充气泵（6）、卷扬机绳索（7）、卷扬机（8）；所述卷扬机（8）固定于无人艇（12）的钢架上，并通过密封箱（4）密封，所述充气泵（6）安装在密封箱（4）的侧面，所述伸缩杆（2）通过铰链（3）安装在密封箱（4）的顶端，所述起吊环（1）安装在伸缩杆（2）的顶端，并连接卷扬机绳索（7）的一端，所述气缸（5）一端固定在无人艇（12）的钢架上，其气杆端连接伸缩杆（2）。
3.根据权利要求2所述的无人艇自动布放回收***，其特征在于：所述伸缩杆（2）的每一节伸缩部分密封。
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