一种用于双体小型无人艇与ROV协同作业的收放装置

一种用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置
技术领域
1.本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置。


背景技术：

2.随着科技、经济的持续发展，我国的水下作业水平也在不断提升，水下机器人应运而生，在水下作业及海洋探索中发挥着重要作用。它可以代替人类潜入水中，是一种实用性很强的机器人工具。水下机器人作为一种探索性工具，具有很强的应用性。由于海中的环境比较复杂，因此水下机器人发挥的作用往往会受到很多因素的制约，在众多的制约因素中，收放问题是最主要的原因之一；水下机器人的工作时间本来就有限，然而，每次收放时间较长，容易产生振荡，安全事故经常发生。此外，无人艇探测聚焦于水面，rov探测聚焦于水下，两者均存在一定的局限性，同时，rov地面收放的局限性还有:相比于无人艇收放，地面收放时rov拖曳的线缆更长，对rov运动姿态影响更大，影响探测的机动性和精度。
3.现有无人船除了有拖放式、水下电缆牵引机、a架式rov收放系统等等之外，还有通过机械手抓取rov进行下放与回收，这要求机械手灵敏度高且限位准确，配备高精度高自由度的定位系统的无人船整体造价高昂。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置。
5.一种用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置，包括：
6.主体支架；
7.拖篮，设置在所述主体支架的下方，所述拖篮的一端与所述主体支架旋转连接，所述拖篮的另一端与角度调节单元相连接，所述角度调节单元能够调节所述拖篮与所述主体支架的相对旋转角度，其中，所述拖篮用于释放或收起rov；
8.引导单元，滑动地设置在所述拖篮上，所述引导单元用于在释放或收起rov时，对所述rov的移动方向进行引导。
9.在其中一个实施例中，所述拖篮包括：
10.中间骨架，所述中间骨架上铺设有滚轮；
11.侧壁支架，所述侧壁支架设置在所述中间骨架的左右两侧，所述侧壁支架包括若干方形金属管，所述方形金属管通过螺栓连接成镂空的框架。
12.在其中一个实施例中，所述引导单元包括：
13.滑轨，所述滑轨对称固定在左右两侧的所述侧壁支架上；
14.引导杆，所述引导杆的两端设有滑块，所述滑块与所述滑轨对应滑动连接，其中，所述引导杆与所述rov的侧壁相接触；
15.电机，固定在所述主体支架上；
16.前方大绞盘，与所述电机相连接，所述前方大绞盘由三片不锈钢片和若干丝杆组成，所述前方大绞盘用于缠绕缆绳收放rov。
17.在其中一个实施例中，所述引导单元还包括导向喇叭口，所述导向喇叭口设置在所述拖篮的尾部开口处，且所述导向喇叭口处设有螺母。
18.在其中一个实施例中，所述角度调节单元包括尾部小绞盘，所述尾部小绞盘设置在所述主体支架的尾部，所述尾部小绞盘包括滑轮、小减速电机和线盘，所述线盘上缠绕钢丝绳的一端，并与所述小减速电机相连接，所述钢丝绳的另一端绕过所述滑轮后与所述拖篮的尾部开口处的螺母相连接。
19.在其中一个实施例中，所述主体支架上设有行程开关，当所述拖篮的最上方横杆中后段与所述行程开关相接触时，所述拖篮处于放平状态。
20.上述用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置，通过角度调节单元调节所述拖篮与所述主体支架的相对旋转角度，然后，利用引导单元对所述rov的移动方向进行引导，使拖篮能够自动地、准确地释放或收起rov，其具有结构简单，制作成本低，易于控制，平台间相对移动阻力小等优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明的用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置的结构示意图；
23.图2是本发明的用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置的主视图；
24.图3是本发明的用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置的俯视图；
25.图4是本发明的用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置的左视图；
26.图5是本发明的拖篮的结构示意图；
27.图6是本发明的前方大绞盘的结构示意图；
28.图7是本发明的尾部小绞盘的结构示意图。
具体实施方式
29.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
32.参阅图1-7所示，本发明一实施例提供一种用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置，包括：
33.主体支架1；
34.拖篮2，设置在所述主体支架1的下方，所述拖篮2的一端与所述主体支架1旋转连接，所述拖篮2的另一端与角度调节单元3相连接，所述角度调节单元3能够调节所述拖篮2与所述主体支架1的相对旋转角度，其中，所述拖篮2用于释放或收起rov；
35.引导单元4，设置在所述拖篮2上，所述引导单元4用于在释放或收起rov时，对所述rov的移动方向进行引导。
36.上述用于双体小型无人艇与rov协同作业的收放装置，通过角度调节单元3调节所述拖篮2与所述主体支架1的相对旋转角度，然后，利用引导单元4对所述rov的移动方向进行引导，使拖篮2能够自动地、准确地释放或收起rov，其具有结构简单，制作成本低，易于控制，平台间相对移动阻力小等优点。
37.在本发明一实施例中，所述拖篮2包括：
38.中间骨架21，所述中间骨架21上铺设有滚轮22；本实施例中，铺设滚轮22的目的是：减轻rov收放移动时的摩擦力。
39.侧壁支架23，所述侧壁支架23设置在所述中间骨架21的左右两侧，所述侧壁支架23包括若干方形金属管，所述方形金属管通过螺栓连接成镂空的框架。如此，侧壁支架23不仅可以防止rov卡壁，而且镂空的设计可以减轻拖篮2的重量。
40.在本发明一实施例中，所述引导单元4包括：
41.滑轨41，所述滑轨41对称固定在左右两侧的所述侧壁支架23上；
42.引导杆42，所述引导杆42的两端设有滑块43，所述滑块43与所述滑轨41对应滑动连接，其中，所述引导杆42与所述rov的侧壁相接触；
43.电机46，固定在所述主体支架1上；
44.前方大绞盘47，与所述电机46相连接，所述前方大绞盘47由三片不锈钢片471和若干丝杆472组成，所述前方大绞盘47用于缠绕缆绳收放rov；具体地，将缆绳的一端连接在rov上，缆绳的另一端绕设在前方大绞盘47上，通过电机46驱动前方大绞盘47旋转，即可释放或收起所述rov。
45.本实施例中，引导杆42和缆绳可以随rov移动而移动，当释放rov时，引导杆42可以推动rov向下滑动完成释放作业；当rov收起时，rov推着引导杆42向上滑完成收起工作。设置引导杆42的目的是：使rov中线与拖篮2的中线对齐，完成中点找孔。
46.在本发明一实施例中，所述引导单元4还包括导向喇叭口44，所述导向喇叭口44设置在所述拖篮2的尾部开口处，且所述导向喇叭口44处设有螺母45。本实施例中，导向喇叭口44能辅助rov进入拖篮2内，提高其收起效率。
47.在本发明一实施例中，所述角度调节单元3包括尾部小绞盘33，尾部小绞盘33设置在所述主体支架1的尾部，所述尾部小绞盘33包括滑轮331、小减速电机332和线盘333，所述线盘333上缠绕钢丝绳的一端，并与所述小减速电机332相连接，所述钢丝绳的另一端绕过所述滑轮331后与所述拖篮2的尾部开口处的螺母45相连接。
48.本实施例中，通过小减速电机332可以带动线盘缠绕333进行转动，收放钢丝绳，在滑轮331的导向作用下，可以对所述拖篮2的尾部进行抬起或落下，从而可以调节拖篮2的角
度。
49.在本发明一实施例中，所述主体支架1上设有行程开关5，当所述拖篮2的最上方横杆中后段与所述行程开关5相接触时，所述拖篮2处于放平状态。如此，通过对行程开关5的一次按压并可判断拖篮2是否放平，其判断更加准确可靠。
50.本发明的工作过程如下：
51.释放过程：
52.1)、释放前，拖篮2水平，引导杆42和rov均位于拖篮2的前端；
53.2)、拖篮2倾斜，此时，缆绳拉紧，rov不会下滑；
54.3)、释放缆绳，引导杆42和rov一同下滑；
55.4)、引导杆42到达拖篮2的末端，不再移动，rov即将脱离拖篮2；
56.5)、rov彻底脱离拖篮2；
57.6)、将空拖篮2拉平，此时，引导杆42依然在拖篮2的末端，释放完成；
58.收起过程：
59.7)、将空拖篮2倾斜，此时，引导杆42依然在拖篮2的末端，准备迎接rov；
60.8)、收紧缆绳，rov接近导向喇叭口44，逐渐靠近引导杆42；
61.9)、rov贴在引导杆42上，进一步收紧缆绳，rov推着引导杆42向拖篮2的前端移动；
62.10)、引导杆42和rov到达拖篮2的前端，缆绳停止回收，但不放松；
63.11)、将拖篮2拉平，回收完成。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。