CN114919716B - 一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧*** - Google Patents

Abstract

一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，涉及水下滑翔机技术领域，包括对接机构、抱紧机构以及遥控机构；所述的抱紧机构安装于对接机构的底部，所述的对接机构通过遥控机构的控制在海面行驶，并与滑翔机对接，对接后，所述的抱紧机构在遥控机构的控制下将滑翔机抱紧。本发明提供了一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，该***包括对接机构、抱紧机构及遥控机构，在遥控机构的控制下，对接机构可在水面航行，并与滑翔机对接，对接后，抱紧机构可将滑翔机抱紧，通过本***可实现远海或复杂海况下滑翔机回收。

Description

一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***

技术领域

本发明涉及水下滑翔机技术领域，具体涉及一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***。

背景技术

水下滑翔机(以下简称“滑翔机”)是一种新型的水下对接机构，其具有能源消耗小、效率高、续航力大、制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。

滑翔机工作完成后没有动力，对于近海低海况的情况，滑翔机多数通过渔船进行人工手动打捞。人工打捞通常采用网兜及撑杆钩的形式，对于表面光滑且没有钩点的滑翔机打捞同样很困难，人员风险较大。而对于远海且风浪较大情况则很难实现有效回收。

发明内容

本发明提供了一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，该***包括对接机构、抱紧机构及遥控机构，在遥控机构的控制下，对接机构可在水面航行，并与滑翔机对接，对接后，抱紧机构可将滑翔机抱紧，通过本***可实现远海或复杂海况下滑翔机回收。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，包括对接机构、抱紧机构以及遥控机构；所述的抱紧机构安装于对接机构的底部，所述的对接机构通过遥控机构的控制在海面行驶，并与滑翔机对接，对接后，所述的抱紧机构在遥控机构的控制下将滑翔机抱紧。

优选的，所述的对接机构包括主体框架、垂直水平推进器、浮力材料、弹性导向架、主控舱、第一摄像头及第一照明灯，所述的主体框架整体为倒扣的U形结构，在U形结构的前端焊接有导向保护架，浮力材料通过螺栓固定于导向保护架的上表面，并用于对接机构的浮力配平，所述的导向保护架上端还固定连接有主控舱，所述的主控舱内设有控制器，所述的控制器与遥控机构信号连接，所述的控制器通过脐带缆与路基的电源电性连接或者与预设在主控舱内的蓄电池电性连接；所述的导向保护架的前端两侧分别固定连接有弹性导向架；所述的导向保护架的前端顶部分别设有第一摄像头和第一照明灯，所述的第一摄像头和第一照明灯与控制器电连接；所述的垂直水平推进器包括分别安装于主体框架或导向保护架上的水平推进器和垂直推进器，所述的控制器通过导线分别与水平推进器和垂直推进器电连接。

优选的，所述的导向保护架分为左右两组，两组导向保护架之间构成用以对接滑翔机的导向空间，两组导向保护架的顶端固定连接，两组导向保护架的尾端与主体框架固定连接；所述的弹性导向架分别设于两组导向保护架的前端，两组弹性导向架成V型敞开；所述的导向保护架及弹性导向架均由金属杆体焊接而成，在靠近导向空间一侧的金属杆体上均设有弹性橡胶层，所述的弹性橡胶层上设有橡胶凸起颗粒。

优选的，所述的抱紧机构为机械手结构，所述的机械手结构的顶端与导向保护架的顶端连接，且机械手结构位于导向空间内，当滑翔机经由导向空间进入机械手结构的工作范围时，所述的机械手结构对滑翔机进行抓取。

优选的，所述的抱紧机构包括导向杆、夹紧臂、传动机构、连接架、第二摄像头及第二照明灯，所述的连接架包括底板及设于底板顶端两侧的连接耳，所述的夹紧臂包括设于底板两侧的第一夹紧臂和第二夹紧臂，所述的连接耳的底端与底板的顶端中部固定连接，且连接耳的2个自由端顶部分别设有连接孔，所述的连接架与导向空间上方对应的导向保护架的顶端连接；所述的底板位于连接耳前后侧的顶端分别设有1组平行板，所述的传动机构包括设于每组平行板内一侧的主动齿轮、设于每组平行板内另一侧的从动齿轮、主动轴、从动轴及水下电机，所述的主动齿轮与从动齿轮啮合连接，2个主动齿轮通过贯穿对应的平行板的主动轴固定连接，所述的主动轴的一端贯穿出对应的平行板外侧，并与水下电机的输出轴固定连接，所述的水下电机通过安装座与连接架固定连接，2个从动齿轮通过贯穿对应的平行板的从动轴固定连接；第一夹紧臂和第二夹紧臂的顶端分别与主动轴及从动轴固定连接，并在水下电机的带动下张开或闭合；所述的底板的前后端分别设有用以导向滑翔机的导向杆，所述的第二摄像头及第二照明灯安装在相应基座上，并通过螺栓固定于导向保护架内侧，并用于为抱紧机构提供照明及视频信息采集，所述的第二照明灯、第二摄像头、水下电机分别通过导线与控制器电性连接。

优选的，所述的导向杆为倒置的V形结构，2个导向杆的顶端之间通过连接杆固定连接，所述的连接杆与底板的下表面固定连接，所述的导向杆外表面设有弹性橡胶层，在倒置的V形结构内侧的顶端处的外表面设有若干弹性凸起。

优选的，所述的第一夹紧臂和第二夹紧臂均包括2个相互平行的夹紧钩，2个夹紧钩之间通过连杆固定连接，2个夹紧钩的顶端与主动轴或从动轴固定连接，在夹紧钩的内表面设有弹性橡胶板，所述的弹性橡胶板的内表面均匀分布有若干弹性凸起。

优选的，所述的连接耳贯穿导向保护架的顶端，并通过穿过连接孔的销轴与吊机连接件连接，所述的连接耳的侧壁上还设有限位槽，对应的导向保护架的顶端设有限位杆，所述的底板的前端通过连接座安装有转动轴，所述的导向保护架的顶部设有连接座，所述的转动轴与连接座铰接，当连接耳在吊机的拉动下绕转动轴转动时，所述的限位杆与限位槽卡合，当卡合时，所述的抱紧机构将抱持的滑翔机拉平。

本发明一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***的有益效果：

1、本发明可在3级海况下完成滑翔机的回收，在4级海况下有概率完成滑翔机的回收；2、本发明只需操作人员在母船上进行遥控即可完成滑翔机回收，无需人员手动打捞回收。

附图说明

图1、本发明一种实施方式的结构示意图：

图2、本发明对接机构与抱紧机构的示意图：

图3、本发明对接机构通过抱紧机构捕获滑翔机的示意图；

图4、本发明抱紧机构的结构示意图；

图5、本发明抱紧机构的连接架的结构示意图；

图6、本发明抱紧机构的导向杆的结构示意图；

图7、本发明抱紧机构的夹紧臂的结构示意图；

图8、本发明抱紧机构的传动机构的结构示意图；

图9、本发明对接机构的结构示意图；

1、对接机构；2、抱紧机构；3、吊机连接件；4、起重机；5、遥控机构；6、辅助配电装置；7、滑翔机；8、母船；9、导向保护架；10、导向空间；

11、防护板；12、垂直水平推进器；13、浮力材料；14、弹性导向架；15、主控舱；16、第一摄像头；17、第一照明灯；18、连接座；19、限位杆；

21、导向杆；21-1、前导向杆；21-2、连接杆；21-3、后导向杆；

22、夹紧臂；22-1、第一夹紧臂；22-2、第二夹紧臂；22-3、夹紧钩；22-4、连杆；22-5、弹性橡胶板；

23、传动机构；23-1、水下电机；23-2、主动轴；23-3、主动齿轮；23-4、从动齿轮；23-5、平行板；

24、连接架；24-1、连接耳；24-2、底板；24-3、限位槽；

25、第二摄像头；26、第二照明灯；27、从动轴；28、连接孔；29、转动轴。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，如图1-9所示，包括对接机构1、抱紧机构2以及遥控机构5；所述的抱紧机构2安装于对接机构1的底部，所述的对接机构1通过遥控机构5的控制在海面行驶，并与滑翔机7对接，对接后，所述的抱紧机构2在遥控机构5的控制下将滑翔机7抱紧。

本实施例中，通过遥控机构遥控对接机构在海面行驶，到达滑翔机所在位置后，对接机构通过行驶将滑翔机导向进入对接机构底部的预设位置处，然后通过抱紧机构将滑翔机抱紧。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例进一步公开了：

如图2、3所示，所述的对接机构包括主体框架(图中未标示)、垂直水平推进器12、浮力材料13、弹性导向架14、主控舱15、第一摄像头16及第一照明灯17，所述的主体框架整体为倒扣的U形结构，在U形结构的前端焊接有导向保护架9，浮力材料13通过螺栓固定于导向保护架9的上表面，并用于对接机构的浮力配平，所述的导向保护架9上端还固定连接有主控舱15，所述的主控舱15内设有控制器(图中未画出)，所述的控制器与遥控机构5信号连接，所述的控制器通过脐带缆与路基的电源电性连接或者与预设在主控舱15内的蓄电池(图中未画出)电性连接；所述的导向保护架9的前端两侧分别固定连接有弹性导向架14；所述的导向保护架9的前端顶部分别设有第一摄像头16和第一照明灯17，所述的第一摄像头和第一照明灯与控制器电连接；所述的垂直水平推进器12包括分别安装于主体框架或导向保护架上的水平推进器(图中未标示)和垂直推进器(图中未标示)，并用于使对接机构完成水面的各种动作，所述的控制器通过导线分别与水平推进器和垂直推进器电连接。

本实施例中，控制器与遥控机构信号连接的方式可以为有线或无线的方式，由于为现有技术，故不做赘述。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例进一步公开了：

如图3、9所示，所述的导向保护架9分为左右两组，两组导向保护架9之间构成用以对接滑翔机7的导向空间，两组导向保护架9的顶端固定连接，两组导向保护架9的尾端与主体框架固定连接；所述的弹性导向架14分别设于两组导向保护架9的前端，两组弹性导向架14成V型敞开；所述的导向保护架9及弹性导向架14均由金属杆体焊接而成，在靠近导向空间一侧的金属杆体上均设有弹性橡胶层(图中未画出)，所述的弹性橡胶层上设有橡胶凸起颗粒。

本实施例中，设置弹性橡胶层的目的是为了避免对接过程中对滑翔机外壳造成损坏，其中滑翔机的结构如图3所示，类似火箭筒的形状，在滑翔机的后端设有滑翔翼，在对接过程中，弹性导向架14不但起到了导向作用，还可避免滑翔翼与其磕碰带来损坏。导向空间的截面尺寸应与滑翔机的截面尺寸适配，从而在导向的过程中可对滑翔机进行限位。

实施例4：

在实施例3的基础上，本实施例进一步公开了：

如图1-9所示，所述的抱紧机构为机械手结构，所述的机械手结构的顶端与导向保护架9的顶端连接，且机械手结构位于导向空间内，当滑翔机经由导向空间进入机械手结构的工作范围时，所述的机械手结构对滑翔机进行抓取。

本实施例中，机械手结构可以为任意可实现抱紧滑翔机功能的装置，并不限于本发明公开的结构。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例进一步公开了：

所述的抱紧机构包括导向杆21、夹紧臂22、传动机构23、连接架24、第二摄像头25及第二照明灯26，所述的连接架24包括底板24-2及设于底板顶端两侧的连接耳24-1，所述的夹紧臂22包括设于底板两侧的第一夹紧臂22-1和第二夹紧臂22-2，所述的连接耳的底端与底板的顶端中部固定连接，且连接耳的2个自由端顶部分别设有连接孔28，所述的连接架24与导向空间10上方对应的导向保护架9的顶端连接；所述的底板24-2位于连接耳24-1前后侧的顶端分别设有1组平行板23-5，所述的传动机构包括设于每组平行板内一侧的主动齿轮23-3、设于每组平行板内另一侧的从动齿轮23-4、主动轴23-2、从动轴27及水下电机23-1，所述的主动齿轮与从动齿轮啮合连接，2个主动齿轮通过贯穿对应的平行板的主动轴固定连接，所述的主动轴的一端贯穿出对应的平行板外侧，并与水下电机23-1的输出轴固定连接，所述的水下电机通过安装座与连接架24固定连接，2个从动齿轮23-4通过贯穿对应的平行板的从动轴27固定连接；第一夹紧臂22-1和第二夹紧臂22-2的顶端分别与主动轴及从动轴固定连接，并在水下电机23-1的带动下张开或闭合；所述的底板的前后端分别设有用以导向滑翔机的导向杆21，所述的第二摄像头25及第二照明灯26安装在相应基座上，并通过螺栓固定于导向保护架内侧，并用于为抱紧机构提供照明及视频信息采集，所述的第二照明灯、第二摄像头、水下电机分别通过导线与控制器电性连接。

本实施例中，遥控机构5接收控制器传过来第二摄像头25的视频信号，再通过控制水下电机实现抱紧机构的第一夹紧臂22-1和第二夹紧臂22-2的张开和抱紧，从而实现滑翔机的捕获和布放。

实施例6：

在实施例5的基础上，本实施例进一步公开了：

如图4、6所示，所述的导向杆21为倒置的V形结构，2个导向杆21的顶端之间通过连接杆21-2固定连接，所述的连接杆与底板24-2的下表面固定连接，所述的导向杆外表面设有弹性橡胶层(图中未画出)，在倒置的V形结构内侧的顶端处的外表面设有若干弹性凸起。

本实施例中，滑翔机进入导向杆的范围内，导向杆一方面对滑翔机下压，另一方面避免滑翔机向左右侧大幅移动，从而将滑翔机导入第一夹紧臂22-1和第二夹紧臂22-2之间，达到设定为之后，即可通过第一夹紧臂22-1和第二夹紧臂22-2将滑翔机夹紧。

实施例7：

在实施例6的基础上，本实施例进一步公开了：

如图4、7所示，所述的第一夹紧臂和第二夹紧臂均包括2个相互平行的夹紧钩22-3，2个夹紧钩之间通过连杆22-4固定连接，2个夹紧钩的顶端与主动轴或从动轴固定连接，在夹紧钩的内表面设有弹性橡胶板22-5，所述的弹性橡胶板的内表面均匀分布有若干弹性凸起。

实施例8：

在实施例7的基础上，本实施例进一步公开了：

如图4、5、9所示，所述的连接耳24-1贯穿导向保护架9的顶端，并通过穿过连接孔28的销轴与吊机连接件3连接，所述的连接耳的侧壁上还设有限位槽24-3，对应的导向保护架9的顶端设有限位杆19，所述的底板的前端通过连接座安装有转动轴29，所述的导向保护架9的顶部设有连接座18，所述的转动轴29与连接座18铰接，当连接耳在吊机的拉动下绕转动轴转动时，所述的限位杆19与限位槽卡24-3合，当卡合时，所述的抱紧机构2将抱持的滑翔机7拉平。也就是说，当对接前，连接耳受到限位杆的限制，可使抱紧机构不会绕转动轴向下转动。

实施例9：

本实施例在以上实施例的基础上公开了一种回收滑翔机的方式，具体如下：

如图1所示，本***工作时，依靠母船8在水面作业，实施时具体的配置为，包括用以在水面航行并寻找滑翔机目标的对接机构1、设于对接机构1底端并用以将滑翔机抱紧的抱紧机构2、设于母船8上并用以起吊对接机构的起重机4、用以连接对接机构1及起重机挂钩的吊机连接件3、设于母船上用以遥控对接机构的遥控机构5、设于母船上用以为对接机构和遥控机构5提供电源和通信信号的辅助配电装置6。

本实施例实施时，在回收过程中，通过对接机构对接滑翔机，对接后，通过抱紧机构抱紧滑翔机，然后通过吊机连接件3连接起重机的吊钩与对接机构，起重机起吊时，滑翔机被拉平，然后通过起重机将对接机构连带滑翔机一起吊装到母船上，从而完成了对滑翔机的回收，在此过程中，辅助配电装置6为对接机构及遥控机构提供电源和通信信号。

本发明的工作原理：

本发明回收滑翔机的过程中，启动起重机4，吊钩移至对接机构1上方，通过吊机连接件3连接起重机的吊钩与对接机构，吊装对接机构1入水，将吊机连接件3与对接机构脱开。对接机构1行驶至滑翔机7前方，松开夹紧臂22。通过图像***调整对接机构1正对滑翔机7，对接机构1快速向滑翔机7对接。滑翔机7进入夹紧位置后，关闭夹紧臂22，抱紧滑翔机7。控制对接机构1行驶至母船8附近，起重机4通过吊机连接件3连接对接机构，起重机4吊起对接机构与滑翔机的整体至母船上的托架上，对接机构松开夹紧臂22释放滑翔机7。起重机4吊起对接机构1至托架上，将吊机连接件3与对接机构脱开，恢复至非工作状态。

Claims (3)

1.一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，其特征为：包括对接机构、抱紧机构以及遥控机构；所述的抱紧机构安装于对接机构的底部，所述的对接机构通过遥控机构的控制在海面行驶，并与滑翔机对接，对接后，所述的抱紧机构在遥控机构的控制下将滑翔机抱紧；

所述的对接机构包括主体框架、垂直水平推进器、浮力材料、弹性导向架、主控舱、第一摄像头及第一照明灯，所述的主体框架整体为倒扣的U形结构，在U形结构的前端焊接有导向保护架，浮力材料通过螺栓固定于导向保护架的上表面，并用于对接机构的浮力配平，所述的导向保护架上端还固定连接有主控舱，所述的主控舱内设有控制器，所述的控制器与遥控机构信号连接，所述的控制器通过脐带缆与路基的电源电性连接或者与预设在主控舱内的蓄电池电性连接；所述的导向保护架的前端两侧分别固定连接有弹性导向架；所述的导向保护架的前端顶部分别设有第一摄像头和第一照明灯，所述的第一摄像头和第一照明灯与控制器电连接；所述的垂直水平推进器包括分别安装于主体框架或导向保护架上的水平推进器和垂直推进器，所述的控制器通过导线分别与水平推进器和垂直推进器电连接；

所述的导向保护架分为左右两组，两组导向保护架之间构成用以对接滑翔机的导向空间，两组导向保护架的顶端固定连接，两组导向保护架的尾端与主体框架固定连接；所述的弹性导向架分别设于两组导向保护架的前端，两组弹性导向架成V型敞开；所述的导向保护架及弹性导向架均由金属杆体焊接而成，在靠近导向空间一侧的金属杆体上均设有弹性橡胶层，所述的弹性橡胶层上设有橡胶凸起颗粒；

所述的抱紧机构为机械手结构，所述的机械手结构的顶端与导向保护架的顶端连接，且机械手结构位于导向空间内，当滑翔机经由导向空间进入机械手结构的工作范围时，所述的机械手结构对滑翔机进行抓取；

所述的抱紧机构包括导向杆、夹紧臂、传动机构、连接架、第二摄像头及第二照明灯，所述的连接架包括底板及设于底板顶端两侧的连接耳，所述的夹紧臂包括设于底板两侧的第一夹紧臂和第二夹紧臂，所述的连接耳的底端与底板的顶端中部固定连接，且连接耳的2个自由端顶部分别设有连接孔，所述的连接架与导向空间上方对应的导向保护架的顶端连接；所述的底板位于连接耳前后侧的顶端分别设有1组平行板，所述的传动机构包括设于每组平行板内一侧的主动齿轮、设于每组平行板内另一侧的从动齿轮、主动轴、从动轴及水下电机，所述的主动齿轮与从动齿轮啮合连接，2个主动齿轮通过贯穿对应的平行板的主动轴固定连接，所述的主动轴的一端贯穿出对应的平行板外侧，并与水下电机的输出轴固定连接，所述的水下电机通过安装座与连接架固定连接，2个从动齿轮通过贯穿对应的平行板的从动轴固定连接；第一夹紧臂和第二夹紧臂的顶端分别与主动轴及从动轴固定连接，并在水下电机的带动下张开或闭合；所述的底板的前后端分别设有用以导向滑翔机的导向杆，所述的第二摄像头及第二照明灯安装在相应基座上，并通过螺栓固定于导向保护架内侧，并用于为抱紧机构提供照明及视频信息采集，所述的第二照明灯、第二摄像头、水下电机分别通过导线与控制器电性连接；

所述的导向杆为倒置的V形结构，2个导向杆的顶端之间通过连接杆固定连接，所述的连接杆与底板的下表面固定连接，所述的导向杆外表面设有弹性橡胶层，在倒置的V形结构内侧的顶端处的外表面设有若干弹性凸起；

滑翔机为火箭筒的形状，在滑翔机的后端设有滑翔翼，机械手结构进行抓取动作时，滑翔翼与弹性导向架配合，滑翔机位于导向空间内的机体顶部与导向杆配合，所述的弹性导向架的前端向后上侧倾斜设置。

2.如权利要求1所述的一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，其特征为：所述的第一夹紧臂和第二夹紧臂均包括2个相互平行的夹紧钩，2个夹紧钩之间通过连杆固定连接，2个夹紧钩的顶端与主动轴或从动轴固定连接，在夹紧钩的内表面设有弹性橡胶板，所述的弹性橡胶板的内表面均匀分布有若干弹性凸起。

3.如权利要求2所述的一种用于回收水下滑翔机的对接抱紧***，其特征为：所述的连接耳贯穿导向保护架的顶端，并通过穿过连接孔的销轴与吊机连接件连接，所述的连接耳的侧壁上还设有限位槽，对应的导向保护架的顶端设有限位杆，所述的底板的前端通过连接座安装有转动轴，所述的导向保护架的顶部设有连接座，所述的转动轴与连接座铰接，当连接耳在吊机的拉动下绕转动轴转动时，所述的限位杆与限位槽卡合，当卡合时，所述的抱紧机构将抱持的滑翔机拉平。