具备大冗余度的水下对接机构的制作方法

本发明涉及设备对接技术，特别是涉及一种具备大冗余度的水下对接机构。

背景技术：

水下对接机构是在水下完成两个设备的对接，此项技术的研究还处在少数领域内，所公开的资料不多， 由于水下运动的主体与目标间的相对位置无法精确确定或保持，使对接相对于陆地具有太多的不确定性。但就技术要求而言，一个要克服水下具有对接结构在一定的相对位置姿态误差范围内，能够克服相对位置误差的不利影响，以较大的冗余度完成对接动作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够克服相对位置和姿态误差的具备大冗余度的水下对接机构。

本发明的目的是这样实现的，具备大冗余度的水下对接机构，其特征是：至少包括：2个对接套和驱动机构，2个对接套安装于水下作业驱动机构末端，2个对接套与驱动机构通过连接杆连接，驱动机构随水下移动体运动接近对接柄，驱动机构驱动2个对接套的开口使其形成合拢姿态对对接柄进行捕获；当对接套在驱动机构带动下达到和对接柄相对位置范围时，两个对接套相对合拢；当对接套的套口内壁与对接柄的柄体的边缘接触时，柄体的圆弧边缘将在套口的圆弧内壁或斜面内壁上滑动，并被导入到套口底端的槽口内。

所述的对接套至少包括：套口、套座、疏水孔，套口为扁圆状喇叭口形式，两端带有光滑圆弧结构，上下斜面有分布的疏水孔；套口与套座通过螺栓连接，套座上有平行的两个插孔，驱动机构的一套支撑杆插入套座平行的两个插孔进行固定连接，使对接套与驱动机构形成一体。

所述的对接柄包括：柄座、柄体，柄体上有疏水孔，柄体套接在柄座的一端；柄座与水下作业目标连接，柄体边缘为圆弧状。

所述的驱动机构至少包括：齿条、齿轮、丝杠、丝杠滑块、支撑杆、导轨、导轨滑块、安装基座和导轨支撑；丝杠滑块、支撑杆、导轨滑块和导轨支撑分别有左右两套；左右导轨支撑相互平行，与垂直的导轨连接成“U型”架体，在左右导轨支撑上连接有丝杠，丝杠平行与导轨，左右两套导轨滑块连接在导轨两端，通过左右两套导轨滑块分别连接左右支撑杆，左右支撑杆通过左右两套导轨滑块平行伸向导轨前侧连接左右对接套，左右支撑杆位于导轨的后侧分别连接左右丝杠滑块，所述的丝杠穿过左右丝杠滑块的上过孔，左右支撑杆穿过左右丝杠滑块的下过孔；左右支撑杆同时穿过左右两套导轨滑块的下过孔使用在一个平面上；在导轨的中间，平行介于左右支撑杆之间连接有齿条，在丝杠上套接有齿轮，丝杠和齿轮进行齿连接；左右导轨支撑齿条和左右支撑杆分别有前后两个安装基座，通过安装基座使驱动机构进行整体固定在密封的壳体内，左右对接套伸出密封的壳体。

本发明的优点是：由于水下作业主体与目标均为水中悬浮物体，两者对接时，由于自身姿态控制能力的限制，两者间未必能够完全满足相对位置姿态精度，可能存在一定的相对位置姿态误差，因此，当对接套的套口内壁与对接柄的柄体的边缘接触时，柄体的圆弧边缘将在套口的圆弧内壁或斜面内壁上滑动，并被导入到套口底端的槽口内，达到自动导向纠正相对位置姿态误差，最终精确对接的目的。达到克服相对位置和姿态误差的目的。

附图说明

下面结合实施了例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是对接套结构示意图；

图3是对接柄结构示意图；

图4是 驱动机构结构示意图。

图中，1、对接套；2、对接柄；3、驱动机构。

具体实施方式

如图1所示，具备大冗余度的水下对接机构，至少包括：2个对接套1和驱动机构3，2个对接套1与驱动机构3通过连接杆连接，驱动机构3随水下移动体运动接近对接柄2，驱动机构3驱动2个对接套1的开口使其形成合拢姿态对对接柄2进行捕获。

如图2所示，所述的对接套1至少包括：套口11、套座12、疏水孔13，套口11为扁圆状喇叭口形式，两端带有光滑圆弧结构，上下斜面有分布的疏水孔13（见图1），疏水孔13便于水下动作时水流通过，减小流体阻力。套口11与套座12通过螺栓连接，套座12上有平行的两个插孔，驱动机构3的一套支撑杆35插入套座12平行的两个插孔进行固定连接，使对接套1与驱动机构3形成一体。

如图3所示，对接柄2包括：柄座21、柄体22，柄体22上有疏水孔23，柄体22套接在柄座21的一端；柄座21与水下作业目标连接，柄体22边缘为圆弧状，利于与对接套1的套口11的配合，疏水孔23便于水下动作时水流通过，减小流体阻力。

如图4所示，驱动机构3至少包括：齿条31、齿轮32、丝杠33、丝杠滑块34、支撑杆35、导轨36、导轨滑块37、安装基座38和导轨支撑39；丝杠滑块34、支撑杆35、导轨滑块37和导轨支撑39分别有左右两套；左右导轨支撑39相互平行，与垂直的导轨36连接成“U型”架体，在左右导轨支撑39上连接有丝杠33，丝杠33平行与导轨36，左右两套导轨滑块37连接在导轨36两端，通过左右两套导轨滑块37分别连接左右支撑杆35，左右支撑杆35通过左右两套导轨滑块37平行伸向导轨36前侧连接左右对接套1，（连接左右对接套1的一方定义为前侧），左右支撑杆35位于导轨36的后侧分别 连接左右丝杠滑块34，所述的丝杠33穿过左右丝杠滑块34的上过孔，左右支撑杆35穿过左右丝杠滑块34的下过孔；左右支撑杆35同时穿过左右两套导轨滑块37的下过孔使用在一个平面上；在导轨36的中间，平行介于左右支撑杆35之间连接有齿条31，在丝杠33上套接有齿轮32，丝杠33和齿轮32进行齿连接；左右导轨支撑39齿条31和左右支撑杆35分别有前后两个安装基座38，通过安装基座38使驱动机构3进行整体固定在密封的壳体内，左右对接套1伸出密封的壳体。

工作时，电机驱动齿条31，通过齿连接的齿轮32带动支撑杆35前后移动，从而带动对接套1完成进行前后伸缩运动。同时，丝杠33转动时，2个丝杠滑块34带动支撑杆相对运动，使2个对接套相对合拢或分开，为增加整体结构稳固度，驱动机构3前端使用导轨36与2个导轨滑块37进行辅助支撑，驱动机构3整体由6个安装基座与水下作业主体固定连接，作为驱动机构的安装与定位基准。

2个对接套1安装于水下作业驱动机构末端，对接柄安装于目标上。当对接套1在驱动机构3带动下达到和对接柄2合适的相对位置范围时，两个对接套1相对合拢。由于水下作业主体与目标均为水中悬浮物体，两者对接时，由于自身姿态控制能力的限制，两者间未必能够完全满足相对位置姿态精度，可能存在一定的相对位置姿态误差，因此，当对接套1的套口11内壁与对接柄2的柄体22的边缘接触时，柄体22的圆弧边缘将在套口11的圆弧内壁或斜面内壁上滑动，并被导入到套口底端的槽口内，达到自动导向纠正相对位置姿态误差，最终精确对接的目的。