一种用于多直径AUV对接锁紧的柔性回收系统及方法与流程

本发明涉及auv回收，具体涉及一种用于多直径auv对接锁紧的柔性回收系统及方法。

背景技术：

1、目前auv(autonomous underwater vehicle，自主式水下机器人)是一种常见的水下运动负载，能够搭载多种传感器对水下环境进行检测。由于auv其本身搭载的能源有限，通常需要采用水下接驳站对其进行接驳回收并对其在水下进行能源补给，从而能够实现在水下源源不断的执行任务。当前使用的接驳站为刚性结构，用于起导向作用的喇叭口状结构通常由刚性金属制成，因此在auv对接碰撞时所产生的撞击力很有可能损坏auv本身及其搭载的传感设备，具有较大的风险，因此不少现有技术中提出了柔性对接回收系统。不论是柔性回收系统还是刚性回收系统，都面临同样的问题：只能回收单一直径的auv。除此之外，当auv成功回收后需要考虑如何有效地将auv固定在回收机构内，现有技术中提出了采用电磁铁锁紧的方式，但是该方式必须要在auv上安装有铁磁性的零部件，这一方面会影响auv流线外形，另一方面在auv本体上产生了额外的磁场，将影响导航设备以及传感器的正常工作。未来用于检测的auv可能会多种多样，现有技术的对接锁紧方式大大降低了柔性对接回收系统在水下应用的通用性。而如果没有良好的auv锁紧方案，那么即使对auv进行了回收，也有可能在水流的作用下导致auv从回收机构中脱离出。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种用于多直径auv对接锁紧的柔性回收系统及方法，结构简单可靠，调整方便，能够基于变直径结构与负压吸附原理用于多直径auv对接锁紧的柔性回收系统。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

3、在一些实施例中，提供一种用于多直径auv对接锁紧的柔性回收系统，所述柔性回收系统包括第一驱动装置、驱动盘、固定板、多个滑杆、多个连接臂、多个柔性臂，第一驱动装置与驱动盘连接，所述第一驱动装置能够驱动所述驱动盘在一定角度范围内转动；

4、所述固定板用于固定于基座，所述驱动盘可转动连接于所述固定板；所述固定板呈圆形，固定板的周向具有多个导向槽，每个所述导向槽的长度方向为沿固定板的径向方向；

5、每个导向槽内具有一个滑杆，滑杆能够在导向槽内沿固定板径向移动；滑杆一端具有凸起，另一端与连接臂连接；每个所述连接臂远离所述滑杆的一端与一个所述柔性臂连接；

6、驱动盘上具有多个驱动槽，每个所述驱动槽的长度方向与固定板的径向方向呈一定角度；每个滑杆的凸起设置在对应的驱动槽内；

7、每个所述柔性臂的末端具有第二驱动装置，所述第二驱动装置用于驱动所述柔性臂锁紧auv。

8、在一些实施例中，所述第一驱动装置包括液压缸，所述液压缸包括推杆和底座，所述驱动盘与液压缸的推杆连接，所述底座用于与基座上的铰链连接。

9、在一些实施例中，所述推杆一端具有连接孔，所述连接孔呈长条形，所述驱动盘外侧具有连接销，所述连接销设置在所述连接孔内。

10、在一些实施例中，所述柔性臂具有内流道和外流道，并通过内流道和外流道之间的液压差进行驱动；当内流道的压力大于外流道时，柔性臂往外翻，多个柔性臂形成喇叭口导向结构；当外流道的压力大于内流道时，柔性臂向内侧驱动，用于驱动柔性臂与auv贴合。

11、在一些实施例中，所述第二驱动装置包括螺旋桨，所述螺旋桨用于驱动所述柔性臂与auv进行吸附，从而保证对auv的锁紧状态。

12、在一些实施例中，柔性臂的末端具有镂空结构，所述镂空结构为穿透所述柔性臂的径向的通孔；所述镂空结构包括锥状孔和圆柱状孔，所述螺旋桨安装在锥状孔和圆柱状孔的交界处，所述锥状孔设置在所述喇叭口导向结构的内侧。

13、在一些实施例中，所述导向槽均匀分布在固定板的周向，所述导向槽数量为6个。

14、在一些实施例中，所述连接臂为圆筒状，所述连接臂的轴线与所述固定板所在平面垂直。

15、本申请另一方面还提供一种用于多直径auv对接锁紧的柔性回收的方法，所述方法包括采用如上任一项实施例所述的用于多直径auv对接锁紧的柔性回收系统对auv进行对接锁紧。

16、在一些实施例中，所述方法包括：

17、通过第一驱动装置驱动所述驱动盘转动一定角度，使所述多个连接臂围合形成的空间与auv的外周尺寸相匹配；

18、在所述auv进入所述多个连接臂围合形成的空间后，驱动所述多个柔性臂贴合所述auv，完成对接；

19、在所述多个柔性臂贴合所述auv后，通过第二驱动装置驱动所述柔性臂的末端对auv进行锁紧。

20、与现有技术相比，本发明一些实施例的有益效果至少在于：(1)本发明一些实施例中auv与回收系统的接触为柔性接触，避免了刚性碰撞对auv造成伤害，也对auv内部传感器起到保护作用；(2)一些实施例中，在auv已经回收成功后，当洋流等外部环境变化造成auv快速震动或移动时，柔性臂上螺旋桨的转动能够保持柔性臂对auv的锁紧，起到增加auv停靠稳定性的作用；(3)一些实施例中，通过变直径机构实现的对不同口径auv的回收，提高了该系统的通用性。

技术特征：

1.一种用于多直径auv对接锁紧的柔性回收系统，其特征在于，所述柔性回收系统包括第一驱动装置(1)、驱动盘(2)、固定板(3)、多个滑杆(4)、多个连接臂(5)、多个柔性臂(6)，第一驱动装置(1)与驱动盘(2)连接，所述第一驱动装置(1)能够驱动所述驱动盘(2)在一定角度范围内转动；

2.根据权利要求1所述的柔性回收系统，其特征在于，所述第一驱动装置(1)包括液压缸，所述液压缸包括推杆(11)和底座(12)，所述驱动盘(2)与液压缸的推杆(11)连接，所述底座(12)用于与基座上的铰链连接。

3.根据权利要求2所述的柔性回收系统，其特征在于，所述推杆(11)一端具有连接孔(13)，所述连接孔呈长条形，所述驱动盘(2)外侧具有连接销(22)，所述连接销(22)设置在所述连接孔(13)内。

4.根据权利要求1所述的柔性回收系统，其特征在于，所述柔性臂(6)具有内流道(61)和外流道(62)，并通过内流道(61)和外流道(62)之间的液压差进行驱动；当内流道(61)的压力大于外流道(62)时，柔性臂(6)往外翻，多个柔性臂形成喇叭口导向结构；当外流道(62)的压力大于内流道(61)时，柔性臂(6)向内侧驱动，用于驱动柔性臂与auv贴合。

5.根据权利要求4所述的柔性回收系统，其特征在于，所述第二驱动装置(7)包括螺旋桨，所述螺旋桨用于驱动所述柔性臂与auv进行吸附，从而保证对auv的锁紧状态。

6.根据权利要求5所述的柔性回收系统，其特征在于，柔性臂(6)的末端具有镂空结构，所述镂空结构为穿透所述柔性臂(6)的径向的通孔；所述镂空结构包括锥状孔(63)和圆柱状孔(64)，所述螺旋桨安装在锥状孔和圆柱状孔的交界处，所述锥状孔设置在所述喇叭口导向结构的内侧。

7.根据权利要求1所述的柔性回收系统，其特征在于，所述导向槽(31)均匀分布在固定板(3)的周向，所述导向槽(31)数量为6个。

8.根据权利要求1所述的柔性回收系统，其特征在于，所述连接臂(5)为圆筒状，所述连接臂(5)的轴线与所述固定板所在平面垂直。

9.一种用于多直径auv对接锁紧的柔性回收的方法，其特征在于，所述方法包括采用如权利要求1-8任一项所述的用于多直径auv对接锁紧的柔性回收系统对auv进行对接锁紧。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种用于多直径AUV对接锁紧的柔性回收系统及方法，所述柔性回收系统包括第一驱动装置、驱动盘、固定板、多个滑杆、多个连接臂、多个柔性臂，第一驱动装置与驱动盘连接；驱动盘可转动连接于固定板；固定板的周向具有多个导向槽，每个导向槽的长度方向为沿固定板的径向方向；每个导向槽内具有一个滑杆，滑杆一端具有凸起，另一端与连接臂连接；每个连接臂远离所述滑杆的一端与一个柔性臂连接；驱动盘上具有多个驱动槽，每个滑杆的凸起设置在对应的驱动槽内；每个柔性臂的末端具有第二驱动装置，用于驱动所述柔性臂锁紧AUV。该柔性回收系统结构简单可靠，调整方便，能够基于变直径结构与负压吸附原理用于多直径AUV对接锁紧。

技术研发人员：王泽,曾保平,龚亚军,胡军华,刘贻欧,伍健,毋迪,武朝,吴勇
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15