1.本发明涉及海上智能无人和船舶辅助设备技术领域，具体涉及一种舰载无人装备回收系统。
背景技术：
2.近年来，由于无人装备机动距离远、续航能力强、反应速度快、隐蔽性好、任务方式灵活、效费比高等优势，国内外军用和民用无人机、无人水面艇、无人潜航器等无人装备得到广泛发展和应用，并在各项任务中发挥了越来越重要的作用。
3.随着无人直升机任务多样化与功能拓展，对无人直升机的着落助降装置的需求越来越迫切。对于船载无人直升机，回收(包括助降和系留)的安全和着落效率至关重要。缺乏成熟简单、可靠有效的着落助降装置已成为制约我国乃至全世界在中小型船舶上部署无人直升机、实现高海况起降和使用的瓶颈，是当前急需解决的问题。
4.目前船舶上无人机及无人艇的回收装置结构复杂，回收过程中均需要精确引导和有人参与，适用范围小、自动化程度低、体积重量大，且一种回收装置仅适用于某一确定的装备型号和吨位。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种舰载无人装备回收系统，结构简单、小型轻量，智能化程度高，拓展性强。
6.为了达到上述的目的，本发明提供一种舰载无人装备回收系统，包括万能手、短柔性臂、可伸缩长柔性臂和中枢单元；所述可伸缩长柔性臂一端置于舰船上，所述短柔性臂设置于所述可伸缩长柔性臂另一端；所述万能手设置在所述短柔性臂一端；所述万能手、所述短柔性臂和所述可伸缩长柔性臂均与所述中枢单元连接；所述万能手配备三维引导定位系统，所述三维引导定位系统与所述中枢单元连接。
7.所述舰载无人装备回收系统，其中，对于舰载无人机，所述可伸缩长柔性臂为气动剪叉式可伸缩长柔性臂。
8.所述舰载无人装备回收系统，其中，舰船绞车的柔性索的柔性索系留装置装配到所述万能手上；舰载无人机在着落区上方悬停，中枢单元开启起降平台甲板上盖板，弹出气动剪叉式可伸缩长柔性臂；中枢单元控制短柔性臂伸向无人机位置；万能手的三维引导定位系统获取精确位置信息并发送中枢单元，中枢单元控制气动剪叉式可伸缩长柔性臂和短柔性臂跟随无人机滑翘式起落架或轮式起落架，然后万能手精确捕捉住无人机；万能手上的柔性索系留装置伸出，与无人机实现对接，回收系统解除与柔性索的连接；中枢单元控制气动剪叉式可伸缩长柔性臂和短柔性臂缩回，关闭起降平台甲板上盖板；利用绞车通过柔性索将无人机拉到起降平台上。
9.所述舰载无人装备回收系统，其中，回收系统还包括短柔性臂储存箱，所述短柔性臂储存箱设置在所述气动剪叉式可伸缩长柔性臂另一端；所述短柔性臂与所述短柔性臂储
存箱连接；所述短柔性臂储存箱用于存放短柔性臂的控制装置以及收纳缩回的短柔性臂。
10.所述舰载无人装备回收系统，其中，对于舰载无人艇，所述可伸缩长柔性臂为套筒式可伸缩长柔性臂。
11.所述舰载无人装备回收系统，其中，舰船吊放装置配合回收系统使用：当舰船发现舰载无人艇返航时，中枢单元开启盖板，控制套筒式可伸缩长柔性臂和短柔性臂伸出，三维引导定位系统引导万能手捕获吊放装置末端挂钩；舰载无人艇到达回收区域后，三维引导定位系统采集无人艇的结构光图像并发送中枢单元，中枢单元定位舰载无人艇的三维形貌，计算位置偏差，并根据纠偏量控制万能手实现吊放装置末端挂钩与无人艇的对接；对接完成后，万能手解除捕获状态，套筒式可伸缩长柔性臂和短柔性臂缩回，启动吊放装置驱动机构吊回无人艇。
12.所述舰载无人装备回收系统，其中，所述三维引导定位系统采用激光视觉定位系统。
13.基于上述技术方案，本发明的优点是：无人装备回收过程中无需有人参与；可多自由度伸缩柔性捕获无人装备；拓展性强，适用于多型无人装备；小型轻量且适装性好。
附图说明
14.图1是本发明实施例一中舰载无人机回收系统侧视图。
15.图2是本发明实施例一中舰载无人机回收系统工作示意图。
16.图3是本发明实施例二中舰载无人艇回收系统侧视图。
17.图4是本发明实施例二中舰载无人艇回收系统工作示意图。
具体实施方式
18.以下将结合图1～图4对本发明的舰载无人装备回收系统作进一步的详细描述。
19.本发明受章鱼、象鼻的生物运动特性启发，以拉降装置为原型，基于仿生学的先进技术，构想一种以无人装备为对象，利用新型柔性机械臂实现多自由度伸缩、利用万能手实现空中捕获的舰载无人装备回收系统。
20.本发明的舰载无人装备回收系统包括万能手、短柔性臂、可伸缩长柔性臂和中枢单元；所述可伸缩长柔性臂一端置于舰船上，所述短柔性臂设置于所述可伸缩长柔性臂另一端；所述万能手设置在所述短柔性臂一端；所述万能手、所述短柔性臂和所述可伸缩长柔性臂均与所述中枢单元连接；所述万能手配备三维引导定位系统，所述三维引导定位系统与所述中枢单元连接。
21.实施例一：
22.参见图1，本实施例的舰载无人装备回收系统包括万能手11、短柔性臂12、短柔性臂储存箱13、可伸缩长柔性臂14和中枢单元15。
23.所述万能手11实现对舰载无人机的捕获和对接，本实施例中，所述万能手11配备三维引导定位系统和柔性索系留装置。
24.所述短柔性臂12可多自由度灵活运动，实现回收系统与舰载无人机对准。
25.所述短柔性臂储存箱13用于存放短柔性臂的控制装置以及收纳缩回的短柔性臂。
26.本实施例中，所述可伸缩长柔性臂14采用气动剪叉式可伸缩长柔性臂，可实现大
尺寸的伸缩，刚度较高，一定程度上提高了柔性臂整体刚度。
27.所述气动剪叉式可伸缩长柔性臂14一端置于舰船甲板上，所述短柔性臂储存箱13设置在所述气动剪叉式可伸缩长柔性臂14另一端；所述短柔性臂12与所述短柔性臂储存箱13连接；所述万能手11设置在所述短柔性臂12一端；所述中枢单元15与所述万能手11、所述短柔性臂12的的控制装置、所述气动剪叉式可伸缩长柔性臂14以及所述万能手11上三维引导定位系统连接，提供控制和动力。
28.本实施例中，三维引导定位系统采用激光视觉定位系统。
29.参见图2，本实施例的舰载无人装备回收系统工作原理如下：
30.利用舰船已有的绞车31作为舰载无人机着落拖拽装置，绞车31的柔性索32的柔性索系留装置装配到回收系统的万能手11上；
31.舰载无人机从起降平台尾部飞抵起降平台着落区上方悬停后，船上识别无人机位置并发送中枢单元15；中枢单元15开启起降平台甲板上“灵巧触手”盖板，弹出气动剪叉式可伸缩长柔性臂14，中枢单元15通过控制短柔性臂的控制装置控制短柔性臂2伸向无人机位置，进入引导窗口；万能手1的三维引导定位系统获取精确位置信息并发送中枢单元15，中枢单元15控制气动剪叉式可伸缩长柔性臂14和短柔性臂12跟随无人机滑翘式起落架或轮式起落架，然后万能手1精确捕捉住无人机；接着万能手1上的柔性索系留装置伸出，与无人机实现对接，回收系统解除与柔性索32的连接；中枢单元15控制气动剪叉式可伸缩长柔性臂14和短柔性臂12缩回，其中，短柔性臂12缩回短柔性臂储存箱13内，气动剪叉式可伸缩长柔性臂4缩回甲板下，关闭起降平台甲板上“灵巧触手”盖板；利用绞车31通过柔性索32将无人机拉到起降平台上，舰上其他柔性臂捕捉无人机并系留在起降平台上，整个过程无需人员参与、自动完成。
32.实施例二：
33.参见图3，本实施例的舰载无人装备回收系统包括万能手21、短柔性臂22、套筒式可伸缩长柔性臂24和中枢单元25。
34.所述套筒式可伸缩长柔性臂24一端置于舰船上，所述短柔性臂22设置在所述套筒式可伸缩长柔性臂24另一端；所述万能手21设置在所述短柔性臂22一端；所述中枢单元25与所述万能手21、所述短柔性臂22的控制装置、所述套筒式可伸缩长柔性臂24以及所述万能手21上三维引导定位系统连接，提供控制和动力。
35.本实施例中，舰船已有的吊放装置33配合回收系统使用；所述三维引导定位系统采用激光视觉定位系统。
36.参见图4，本实施例的舰载无人装备回收系统工作原理如下：
37.当舰船发现舰载无人艇返航时，中枢单元25开启“灵巧触手”盖板，控制套筒式可伸缩长柔性臂24和短柔性臂22伸出，三维引导定位系统引导万能手21捕获吊放装置33末端挂钩34；等到舰载无人艇靠近舰船、到达回收区域时，三维引导定位系统通过激光视觉传感器采集无人艇的结构光图像并发送中枢单元25，中枢单元25定位目标的三维形貌，计算位置偏差，并根据纠偏量控制万能手21实现吊放装置33末端挂钩34与无人艇的对接；对接完成后，万能手9解除捕获状态，套筒式可伸缩长柔性臂24和短柔性臂22缩回，启动吊放装置驱动机构吊回无人艇完成回收过程。
38.本发明的舰载无人装备回收系统结构简单，体积重量小，回收过程中自动化程度
高，无需有人参与，适用范围广。