一种船基水下滑翔机布放回收系统及相应布放和回收方法与流程

文档序号:12444891阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种船基水下滑翔机布放回收系统,其特征在于,包括:船基主体(1)、主回收滑道(2)、副回收滑道(3)、电动翻转机构(4)、电控箱(5)、套紧机构(6)、多传感器融合定位系统(7)、拖拽单元(8)、所述挂钩系统(9)。

2.根据权利要求1所述的一种船基水下滑翔机布放回收系统,所述船基主体(1),其特征在于:包括船基本体(11)、可伸缩支腿(12)、导轮(13)、导轮支架(14)、船基主体轨道(15)、船基主体齿条(16)、翻转轴(17)、船基本体限位开关(18),其中可伸缩支腿(12)共四条,安装在船基本体(11)的左右两侧面的位置处,用以提高船基本体(11)在工作时的稳定性;所述导轮(13)共4个,通过轴与轴承机构连接至导轮支架(14)上;导轮支架(14)为4个,其上端设置在船基本体(11)的下底面的四周位置处,用以方便快速移动并定位本系统;所述船基主体轨道(15)设置于船基本体(11)上方内侧,配合主回收滑道(2)中的主回收滑动轨道(23)与船基主体轨道(15)平行的还有船基主体齿条(16),设置于船基本体(11)上方的内侧,船基主体齿条(16)通过齿轮的啮合作用和主回收滑道(2)中的主滑道电机齿轮(24)配合;所述翻转轴(17)固定在船基本体(11)的前端,同时翻转轴(17)还与主回收滑道(2)中主回收滑道本体(21)得后端连接,主回收滑道本体(21)的后端可绕翻转轴(17)转动,所述船基本体限位开关(18)为前后两个,分别安装在船基本体(11)前后两端的合适位置,用以实现对主回收滑道(2)在船基本体(11)上前后移动时的位置检测。

3.根据权利要求1或者2所述的一种船基水下滑翔机布放回收系统,所述主回收滑道(2),包括主回收滑道本体(21)、主滑道电机(22)、主回收滑动轨道(23)、主滑道电机齿轮(24)、主回收滑道齿条(25)、次回收滑动轨道(26)、主回收滑道本体限位开关(27),所述主回收滑道本体(21)通过主回收滑动轨道(23)和船基主体轨道(15)架设在船基本体(11)上方,主滑道电机(22)的转轴和主滑道电机齿轮(24)连接,主滑道电机(22)固定在主回收滑道本体(21)上,主回收滑道本体(21)沿着主回收滑动轨道(23)在船基本体(11)所在的船基主体轨道(15)上前后滑动,并且由于主滑道电机(22)对主滑道电机齿轮(24)的带动作用,且船基主体齿条(16)和主回收滑道(2)中的主滑道电机齿轮(24)的啮合作用,最终实现主回收滑道(2)相对船基本体(11)的相对前后运动作用,所述主回收滑道轨道(23)设置于主回收滑道本体(21)上方内侧,配合副回收滑道(3)中的副回收滑动轨道(33),与主回收滑道轨道(23)平行的还有主回收滑道齿条(25),设置于主回收滑道本体(21)上方的内侧,主回收滑道齿条(25)通过齿轮的啮合作用和副回收滑道(3)中的副滑道电机齿轮(34)配合;所述主回收滑道本体限位开关(27)为前后两个,分别安装在主回收滑道本体(21)前后两端的合适位置,用以实现对副回收滑道(3)在主回收滑道本体(21)上前后移动时的位置检测。

4.根据权利要求1或者2所述的一种船基水下滑翔机布放回收系统,所述副回收滑道(3),包括副回收滑道本体(31)、副滑道电机(32)、副回收滑动轨道(33)、副滑道电机齿轮(34)、副回收滑道齿条(35)、滚珠轴承(36)、副回收滑道本体限位开关(37);副回收滑道(3)为水下滑翔机的支撑载体,所述副回收滑道本体(31)通过副回收滑动轨道(33)和次回收滑动轨道(26)架设在主回收滑道本体(21)上方,副滑道电机(32)的转轴和副滑道电机齿轮(34)连接,副滑道电机(32)固定在副回收滑道本体(31)上,副回收滑道本体(31)沿着副回收滑动轨道(33)在主回收滑道(2)所在次回收滑动轨道(26)上前后滑动,并且由于副滑道电机(32)对副滑道电机齿轮(34)的带动作用,且主回收滑道齿条(25)和副回收滑道3中的副滑道电机齿轮(34)的啮合作用,最终实现副回收滑道(3)相对主回收滑道本体(21)的相对前后运动作用,所述副回收滑动轨道(33)设置于副回收滑道本体(31)上方内侧,配合主回收滑道(2)中的次回收滑动轨道(26);与副回收滑动轨道(33)平行的还有副回收滑道齿条(35),设置于副回收滑道本体(31)上方的内侧,副回收滑道齿条(35)通过齿轮的啮合作用和副回收滑道(3)中的副滑道电机齿轮(34)配合;所述滚珠轴承(36)共20个,分为左右两组,分别安装在副回收滑道本体(31)的顺势长度方向,每组10个,沿长度方向均匀分布,水下滑翔机在布放和回收时,水下滑翔机的机体通过滚珠轴承(36)和副回收滑道本体(31)的主体摩擦运动,所述副回收滑道本体限位开关(37)为前后两个,分别安装在副回收滑道本体(31)前后两端的合适位置,用以实现对拖拽单元(8)在副回收滑道本体(31)上前后移动时的位置检测。

5.根据权利要求1或2所述的一种船基水下滑翔机布放回收系统,所述拖拽单元(8),包括拖拽减速电机(81)、拖拽本体(82)、滑轨(83)、拖拽齿轮(84),所述拖拽减速电机(81)固定在拖拽本体(82)上,拖拽本体(82)连接并固定有所述挂钩系统(9),且拖拽齿轮(84)安装在拖拽减速电机(81)上,所述滑轨(83)安装在拖拽本体(82)的下方位置,并且和副回收滑道(3)的副回收滑动轨道(33)配合,实现拖拽单元(8)在副回收滑道(3)的副回收滑道本体(31)的前后滑动操作。拖拽减速电机(81)通过拖拽齿轮(84)与副回收滑道(3)上的副回收滑道齿条(35)啮合,通过拖拽减速电机(81)的转动,间接地带动拖拽单元(8)在副回收滑道(3)上作前后定向运动。

6.根据权利要求1或2所述的一种船基水下滑翔机布放回收系统,所述挂钩系统(9),包括挂钩本体(91)、挂钩控制电机(92)、张合抱紧机构(93)、碰撞传感器(94),所述张合抱紧机构(93)为多个镰刀形结构,以挂钩本体(91)为圆心,呈现圆周分布,挂钩本体(91)上设置有挂钩控制电机(92),并且挂钩控制电机(92)的输出轴连接张合抱紧机构(93),通过张合抱紧机构(93)的正反转动可以带动张合抱紧机构(93)的张开和闭合,实现对水下机器人前端首部的抱紧和张开功能,所述碰撞传感器(94)安装在挂钩本体(91)的内侧,用以检测水下机器人是否进入挂钩系统(9)并到位。

7.根据权利要求1或2所述的系统,其中,所述多传感器融合定位系统(7)包括:传感器固定支架(71)、超声波传感器(72)、声呐(73),所述传感器固定支架(71)上安装所述的对应的定位传感器。

8.根据权利要求1所述的系统,其中,所述套紧机构(6)包括:套紧电机(61)、档杆(62)、减速齿轮箱(63)、套紧电机支架(64)、套紧圆环(65)、圆环支架(66),所述套紧电机(61)和减速齿轮箱(63)连接,减速齿轮箱(63)的输出轴和档杆(62)连接并固定,且套紧电机(61)固定在套紧电机支架(64)上,套紧圆环(65)和圆环支架(66)连接,圆环支架(66)和减速齿轮箱(63)的输出轴连接,所述套紧机构(6)安装固定在副回收滑道(3)的副回收滑道本体(31)最末端的位置处。

9.根据权利要求1所述的一种船基水下滑翔机布放回收系统进行对应布放的方法,具体步骤如下:

步骤Ⅰ:前期准备过程,需要对水下滑翔机进行布放前,首先需要工作人员将可伸缩支腿(12)缩进船基本体(11)中,然后通过转动导轮(13)拖动船基主体(1)至合适位置处;

步骤Ⅱ:水下滑翔机放置和抱紧过程,需要对水下滑翔机进行布放前,需要工作人员将其抬放至副回收滑道(3)结构的副回收滑动轨道(33)上,并通过控制遥控手柄(55)将挂钩系统(9)中的挂钩控制电机(92)正转,张合抱紧机构(93)打开,然后人工手动将水下滑翔机向前推动,直到触碰到碰撞传感器(94),此时水下滑翔机的前端卡入张合抱紧机构(93)中,然后工作人员操作遥控手柄(55)将挂钩系统(9)中的挂钩控制电机(92)反转,张合抱紧机构(93)闭合,实现对水下滑翔机前端的抱紧作用,紧接着,工作人员通过控制遥控手柄(55)将套紧机构(6)中的套紧电机(61)正转,套紧圆环(65)从水平状态切换至与副回收滑道本体(31)的主体垂直状态,实现套紧圆环(65)对水下滑翔机尾部位置的套紧,使之不能发生移动,至此,水下滑翔机的船基部分的固定部分已经完成。

步骤Ⅲ:主回收滑道实现伸出船基过程,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制所述主回收滑道(2)中的主滑道电机(22)正转,通过主滑道电机齿轮(24)和船基主体齿条(16)的啮合作用,带动整套主回收滑道(2)沿船基本体(11)向前运动,当主回收滑道(2)触碰到后端的船基本体限位开关(18)时,主回收滑道(2)停止运动,至此,主回收滑道(2)的伸长过程完毕,实现从船基主体1的伸出功能。

步骤Ⅳ:主回收滑道相对船基主体翻转过程,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制所述带自锁电动伸缩杆(42)伸长,从而使得前支撑臂(41)和后支撑臂(43)之间的距离加长,主回收滑道本体(21)与船基本体(11)之间夹角变大,主回收滑道本体(21)开始下移,为水下滑翔机入水布放作铺垫;

步骤Ⅴ:副回收滑道伸出主回收滑道过程,主回收滑道(2)相对船基主体1翻转下移后,开始副回收滑道(3)伸出操作,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制副滑道电机(32)正转,通过主回收滑道齿条(25)和副回收滑道(3)中的副滑道电机齿轮(34)的啮合作用,最终实现副回收滑道(3)相对主回收滑道本体(21)的向前运动,当副回收滑道(3)碰触到后端的主回收滑道本体限位开关(27)时,副回收滑道(3)停止运动,至此,副回收滑道(3)的伸长过程完毕,实现了主回收滑道(2)的伸出功能;

步骤Ⅵ:水下滑翔机入水释放过程,当副回收滑道(2)伸出主回收滑道(3)后,开始进入入水释放过程,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制套紧电机(61)反转,套紧圆环(65)从垂直状态切换至与副回收滑道本体(31)的水平状态,实现套紧圆环(65)对水下滑翔机尾部位置的释放,使之可能发生滑动,然后,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制挂钩系统(9)中的挂钩控制电机(92)正转,张合抱紧机构(93)打开,由于水下滑翔机与本系统没有拖拽力的作用,只有在所述副回收滑道(3)中的滚珠轴承(36)得接触滚动摩擦作用,因此滑翔机开始入水,接触海水后,受到浮力作用,开始漂浮或下沉动作,至此,水下滑翔机的入水释放过程完毕。

10.根据权利要求1所述的一种船基水下滑翔机布放回收系统进行水下滑翔机的回收方法,包括以下步骤:

步骤Ⅰ:前期准备过程,当准备回收水下滑翔机时,首先应该使得水下滑翔机运动至船尾处,并且本系统的各个机构的状态应该同水下滑翔机释放完毕后的状态一致;

步骤Ⅱ:通过多传感器融合定位系统对水下滑翔机精确定位过程。当水下滑翔机进入船尾后,说明已经具备回收条件,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制所述多传感器融合定位系统(7)上的超声波传感器(72)、声呐(73)等实现对即将回收的水下滑翔机精确定位,定位完毕后将定位后的相对信息发送至水下滑翔机或者告知船上工作人员,如果滑翔机具备自主通讯和控制能力,则其可以自主根据定位信息运动至挂钩系统(9)正前方,并摆正自身机身位置;若水下滑翔机不具备自主通讯和控制能力,或者其自控能力较差,则可通过船上相关工作人员通过一定手段将其运动至挂钩系统(9)正前方,并摆正自身机身位置;

步骤Ⅲ:水下滑翔机挂钩并抱紧过程,水下滑翔机接收定位信息后,开始向前运动,进入挂钩系统(9)中,当水下滑翔机触碰到碰撞传感器(94)后停止运动,此时水下滑翔机的前端卡入张合抱紧机构(93)中,然后提醒工作人员,此后工作人员操作遥控手柄(55)将挂钩系统(9)中的挂钩控制电机(92)反转,张合抱紧机构(93)闭合,实现对水下滑翔机前端的抱紧作用,紧接着,工作人员通过控制遥控手柄(55)将套紧机构(6)中的套紧电机(61)正转,套紧圆环(65)从水平状态切换至与副回收滑道本体(31)的主体垂直状态,实现套紧圆环(65)对水下滑翔机尾部位置的套紧,使之不能发生移动,至此,水下滑翔机的挂钩和抱紧步骤完成。

步骤Ⅳ:副回收滑道缩入主回收滑道过程,主回收滑道(2)相对船基主体1开始实现副回收滑道(3)缩进操作,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制副滑道电机(32)反转,通过主回收滑道齿条(25)和副回收滑道(3)中的副滑道电机齿轮(34)的啮合作用,最终实现副回收滑道(3)相对主回收滑道本体(21)的向后运动,当副回收滑道(3)碰触到前端的主回收滑道本体限位开关(27)时,副回收滑道(3)停止运动,至此,副回收滑道(3)的缩入过程完毕,实现了主回收滑道(2)的缩进功能。

步骤Ⅴ:主回收滑道相对船基主体翻转过程,副回收滑道缩入主回收滑道过程完毕后,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制所述带自锁电动伸缩杆(42)缩短,从而使得前支撑臂(41)和后支撑臂(43)之间的距离缩短,主回收滑道本体(21)与船基本体(11)之间夹角变小,主回收滑道本体(21)开始上移,带动水下滑翔机向上运动;

步骤Ⅶ:主回收滑道实现缩入船基过程,上述中的主回收滑道相对船基主体翻转过程完毕后,工作人员通过控制遥控手柄(55)控制所述主回收滑道(2)中的主滑道电机(22)反转,通过主滑道电机齿轮(24)和船基主体齿条(16)的啮合作用,带动整套主回收滑道(2)沿船基本体(11)向后运动,此时水下滑翔机开始沿着船基本体(11)运动,当主回收滑道(2)触碰到前端的船基本体限位开关(18)时,主回收滑道(2)停止运动。至此,主回收滑道(2)的缩入过程完毕,实现从船基主体1的缩进功能;

步骤Ⅷ:水下滑翔机船基释放过程,水下滑翔机上岸后,需要工作人员控制遥控手柄(55)将挂钩系统(9)中的挂钩控制电机(92)正转,张合抱紧机构(93)打开,紧接着,工作人员通过控制遥控手柄(55)将套紧机构6中的套紧电机(61)反转,套紧圆环(65)从垂直状态切换至与副回收滑道本体(31)的主体水平状态,实现套紧圆环(65)对水下滑翔机尾部位置的张开,使之可能发生移动,最后,工作人员手动将水下滑翔机向后推动,脱离碰撞传感器(94),此时水下滑翔机的前端从张合抱紧机构(93)内脱离,至此,水下滑翔机的回收过程完毕。

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