一种动基座条件下的UUV水下对接装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于水下对接领域，具体涉及一种动基座条件下的UUV水下对接装置。本发明专利技术主要包括圆锥形导向模块(1)、限位及定位模块(2)、支撑及连接模块(3)及附加模块；UUV进入对接装置，UUV吊耳触碰吊耳卡槽推动向前运动，触发控制中心开关，锥型导向罩会有一系列的动作。移动吊耳卡槽上升，固定UUV的前进方向，再利用液压装置向上推动UUV，在z轴方向上固定，锥型导向罩通过控制中心发出的信号控制液压装置及卡槽收缩来使锥型导向罩收起。通过支撑杆上的液压装置驱动，使锥型导向罩装置达到预定姿态，回收到设计好的对接圆筒装置中，完成对接回收工作。本发明专利技术可以实现在动基座条件下，该对接装置自动调节姿态，配合UUV与母艇对接，具有实用性。

A UUV underwater docking device under moving base condition

The invention belongs to the field of underwater docking, in particular relates to a UUV underwater butting device under the moving base condition. The invention mainly comprises a conical guide module (1), the limit and the positioning module (2), supporting and connecting module (3) and additional modules; UUV into the docking device, UUV touch lug lug slot push forward movement, trigger control center switch, cone type guide cover will have a series of actions. Mobile lug slot increased, the direction of the fixed UUV, then use UUV to promote the hydraulic device, fixed on the Z axis, cone type guide cover signal sent through the control center of the hydraulic control device and a card slot to shrink cone guide cover up. Through the hydraulic device on the support rod, the cone type guide cover device achieves a predetermined attitude, and is recovered to the designed butt cylinder device, so as to complete the docking and recycling work. Under the condition of moving base, the butt joint device can automatically adjust the posture, and the UUV can be butted with the parent boat, so it is practical.

【技术实现步骤摘要】
一种动基座条件下的UUV水下对接装置
本专利技术属于水下对接领域，具体涉及一种动基座条件下的UUV水下对接装置。
技术介绍
无人水下航行器(UnmannedUnderwaterVehicle，UUV)具有活动范围大、潜水深、机动性好、智能化、运行和维护费用低等优点，作为人类在海洋活动中，特别是深海活动中的重要替代者和执行者，已被广泛应用于科学考察，深海作业等领域。无人水下航行器虽然可自主航行，但需要一个基地或母船作为保障平台，以完成对无人水下航行器的投放、控制、回收和维护等工作。无人水下航行器吊放平台基本包括岸基固定式的、水面水下航行的机动平台以及人工或空中平台等形式。目前的无人水下航行器布放和回收多以水面或水下平台为主。水面布放装置大致分为滑道型、甲板起重型、船坞型以及人工布放等。甲板起重型布放方式是目前采用最多的方法。其优点是布放碰撞相对较少，有利于保护无人水下航行器及内部设备。现有技术中，无人水下航行器的布放及回收通常都采用人工挂钩脱钩的方式，布放和回收时，挂钩脱钩动作均需要潜水员下水来完成，这种人工方式布放和回收无人水下航行器，大大增加了潜水员的工作强度，工作效率也较低，尤其海况恶劣时，这种人工挂脱钩方式不仅效率低，而且很危险，容易对潜水员造成伤害。因此，智能水下机器人在应用的过程中，运用合理高效的回收方案将大大提高军用水下机器人的隐蔽性、安全性、自主性和操作的简单性。因此，在不同海况下，如何安全的对水下航行器尽心回收是研究UUV的同时不可忽略的一个重要环节。航行器在水下工作时携带的能源量有限，进而导致了其续航能力的大小，为提高其工作时间，需要对水下机器人进行回收并补充能量、并进行维护。目前UUV具体回收方式可以详细划分为以下三类：水面起吊方式是最早实施UUV回收作业的方式；水下对接回收方式；水下驮带回收方式。分析国内外的各种水下对接装置，我们可以看出，各种对接装置结构形式差异较大，对接的目标也各具特点。对接装置需要完成的功能不同，其结构的复杂程度也不等。例如，韩国小型的“ISIMI”AUV，只需要进行水下对接任务，因而对接装置只包括了圆锥导向罩和导向筒，只能实现导向、限位和定位功能；同样采用圆锥导向结构的“Remus-100”回收装置由于需要完成充电及数据传输任务，因而增加了充电机构，并且通过充电机构的连接实现了在对接装置中的锁紧；“探索者号回收装置可在水中完成自身姿态的控制，由于回收的较大，且需要完成吊起和释放的任务，对接装置结构较为复杂；在各种可完成充电及数据传输功能的对接装置中，均可实现在对接装置中精确的定位及锁紧。本文所研制的对接装置搭载在深海母艇上，为深海位置补充能源，是进行信息传输的桥梁。在参照国内外水下对接装置的基础上，结合课题的技术指标，通过分析与对接站的对接流程，确定回收装置的功能，然后研究相应的结构方案。考虑到在不同的任务中，深海位置所回收的在尺寸和结构上可能会有差异，并且回收后需完成的功能也可能不同，因此，将模块化的思想应用于对接装置的结构设计中，使对接装置可针对不同的情况进行功能模块的组合，以灵活的应对不同的回收目标，完成回收任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了排除水上回收的不安全性和对于深海情况下现有的水下对接装置处于水下某一固定位置较难实现的问题，通过将对接装置安装在母艇中进行动基座条件下的UUV对接，来提高水下对接的效率。本专利技术的目的是这样实现的：一种动基座条件下的UUV水下对接装置，主要包括圆锥形导向模块1、限位及定位模块2、支撑及连接模块3及附加模块；所述圆锥形导向模块1由支撑及连接模块3支撑；所述限位及定位模块2与圆锥形导向模块1通过收放装置10连接；所述支撑及连接模块3由上部平台和底部支撑框架构成，上部平台与附加模块连接；所述附加模块包括：垂直储存释放模块4、缓冲模块5、锁紧模块6、充电对接模块7、检测设备连接模块。所述的圆锥形导向模块1由圆锥导向罩8构成一个圆锥形导向结构；所述的圆锥导向罩8采用铝合金管材焊接而成；圆锥导向罩8中大圆直径大于UUV直径和圆锥导向罩8的有效导向直径；所述的圆锥导向罩8中大圆端采用软性的耐腐蚀材料14；在UUV进行回收时，圆锥导向罩8由支撑及连接模块3中的导向罩支撑体在竖直方向上支撑和液压装置15支撑。所述的限位及定位模块2由限位板13、吊耳卡槽12、限位柱体20、触发限位开关装置17、导向筒16、弹簧装置22、触发限位开关18及信号控制中心19构成；所述的两条限位板13组成UUV吊耳的滑道；UUV吊耳卡槽12焊接在限位柱体20上的弧形板上；所述的限位柱体20与触发限位开关装置17连接；所述的导向筒16铝管外套上聚四氟乙烯管；所述的导向罩21与弹簧装置22位于触发限位开关18前面；所述的限位板13、吊耳卡槽12、限位柱体20、触发限位开关装置17、导向筒16及信号控制中心19组成一体结构。所述的支撑及连接模块3的上部平台安装有液压装置15、充电模块7和紧锁装置6；所述的支撑及连接模块3的底部支撑框架采用高强度耐腐蚀材料制成，与母艇中某位置连接；所述的底部支撑框架里安装有电缆及传输能源、信号的相关装置；所述的附加模块中的垂直存储释放模块4主要由外置式大筒单管的垂直存储释放装置构成；所述的垂直存储释放装置安装在潜艇耐压壳体外部和舷部的耐压艇体与球形声呐之间；所述的垂直存储释放装置主要由垂直座舱装置27、筒盖装置28及软支撑定位装置29组成。所述的垂直座舱装置27是一个带底的圆柱筒；所述的垂直座舱装置27上部连接法兰；所述的垂直座舱装置27里面设置有UUV贮筒30，UUV贮筒30周围设置有气密环减震垫31；所述的垂直座舱装置27底部设置有软支撑定位装置29。所述的筒盖装置28上涂有高强度凸膜32；所述的筒盖装置28主要由筒盖围栏、筒盖开关盖机构、筒盖旋松旋紧机构、筒盖锁定机构、筒盖和舱口盖组成；所述的筒盖开关盖机构、筒盖旋松旋紧机构和筒盖锁定机构均采用液压油缸作为动力装置。所述的附加模块中的缓冲模块5主要由盖体34、筒体35、密封盖36构成；所述的缓冲模块5是一个内部充满液压油的密封腔体，由密封圈41和橡胶圈42保持密封状态；筒体35与密封盖36之间采用O形圈37密封；密封盖36可沿着筒体35轴向移动。所述的附加模块中的锁紧模块6主要由液压缸43、液压锁45、V形块44及导向装置46构成；所述的液压锁45采用机械式液压锁。所述的附加模块中的充电对接模块7主要由定位筒54、双头球铰机构49、连接杆50、导向头51、弹簧53、滑动筒48、缆线47和充电接头52构成；所述的定位筒54与固定框架采用固定连接，定位筒54与导向装置46相连；所述的双头球铰机构49两端均为万向球铰接，有六个自由度，双头球铰机构49浮动端通过连接杆50固定连接导向头51；所述的导向头51是一个圆锥体结构，初始位置保持竖直状态；所述的双头球铰机构49浮动端通过四根弹簧53与滑动筒48连接；所述的双头球铰机构中各零件内部联通布置有缆线47。本专利技术具有以下效果：本专利技术可以实现在动基座条件下，采用对接装置自动调节姿态，配合UUV与母艇进行对接，与现有技术设计方案不同，具有先进性以及针对性；适合于小型UUV的布放回收；具有较好的实用性。附图说明图1为对接装置在U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动基座条件下的UUV水下对接装置，其特征在于，主要包括圆锥形导向模块(1)、限位及定位模块(2)、支撑及连接模块(3)及附加模块；所述圆锥形导向模块(1)由支撑及连接模块(3)支撑；所述限位及定位模块(2)与圆锥形导向模块(1)通过收放装置(10)连接；所述支撑及连接模块(3)由上部平台和底部支撑框架构成，上部平台与附加模块连接；所述附加模块包括：垂直储存释放模块(4)、缓冲模块(5)、锁紧模块(6)、充电对接模块(7)、检测设备连接模块。

【技术特征摘要】
1.一种动基座条件下的UUV水下对接装置，其特征在于，主要包括圆锥形导向模块(1)、限位及定位模块(2)、支撑及连接模块(3)及附加模块；所述圆锥形导向模块(1)由支撑及连接模块(3)支撑；所述限位及定位模块(2)与圆锥形导向模块(1)通过收放装置(10)连接；所述支撑及连接模块(3)由上部平台和底部支撑框架构成，上部平台与附加模块连接；所述附加模块包括：垂直储存释放模块(4)、缓冲模块(5)、锁紧模块(6)、充电对接模块(7)、检测设备连接模块。2.根据权利要求1所述的一种动基座条件下的UUV水下对接装置，其特征在于：所述的圆锥形导向模块(1)由圆锥导向罩(8)构成一个圆锥形导向结构；所述的圆锥导向罩(8)采用铝合金管材焊接而成；圆锥导向罩(8)中大圆直径大于UUV直径和圆锥导向罩(8)的有效导向直径；所述的圆锥导向罩(8)中大圆端采用软性的耐腐蚀材料(14)；在UUV进行回收时，圆锥导向罩(8)由支撑及连接模块(3)中的导向罩支撑体在竖直方向上支撑和第一液压装置(15)支撑。3.根据权利要求1所述的一种动基座条件下的UUV水下对接装置，其特征在于：所述的限位及定位模块(2)由限位板(13)、吊耳卡槽(12)、限位柱体(20)、触发限位开关装置(17)、导向筒(16)、弹簧装置(22)、触发限位开关(18)及信号控制中心(19)构成；所述的两条限位板(13)组成UUV吊耳的滑道；UUV吊耳卡槽(12)焊接在限位柱体(20)上的弧形板上；所述的限位柱体(20)与触发限位开关装置(17)连接；所述的导向筒(16)铝管外套上聚四氟乙烯管；所述的导向罩(21)与弹簧装置(22)位于触发限位开关(18)前面；所述的限位板(13)、吊耳卡槽(12)、限位柱体(20)、触发限位开关装置(17)、导向筒(16)及信号控制中心(19)组成一体结构。4.根据权利要求1所述的一种动基座条件下的UUV水下对接装置，其特征在于：所述的支撑及连接模块(3)的上部平台安装有液压装置(15)、充电模块(7)和紧锁装置(6)；所述的支撑及连接模块(3)的底部支撑框架采用高强度耐腐蚀材料制成，与母艇中某位置连接；所述的底部支撑框架里安装有电缆及传输能源、信号的相关装置。5.根据权利要求1所述的一种动基座条件下的UUV水下对接装置，其特征在于：所述的附加模块中的垂直存储释放模块(4)主要由外置式大筒单管的垂直存储释放装置构成；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，宋吉广，魏世林，张宏瀚，陈涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23