利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及水下机器人回收技术领域，具体地说是一种利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统及方法，包括AUV主体、USV主体、V型翼、声光导引模块和承力电缆，USV主体上设有水声通讯机和绞车，且承力电缆一端绕置于绞车上，另一端与V型翼相连，V型翼上设有带超短基线换能器和导引灯的声光导引模块，AUV主体艏部设有超短通讯信标、灯光导引摄像机、捕获机构和锁紧机构，AUV主体艏部前端设有回收承力组件，承力电缆通过捕获机构捕获进入回收承力组件中，并通过锁紧机构锁定，在所述AUV主体前端设有对射型传感器，锁紧机构设有到位监测开关，回收承力组件设有压力传感器。本发明专利技术采用声光联合导引方式，提高了水下机器人的捕捉成功率，并可实现动态捕获回收，适应性强。

【技术实现步骤摘要】
利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统及方法
本专利技术涉及水下机器人回收
，具体地说是一种利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统及方法。
技术介绍
随着水下机器人(AUV)技术的日益成熟，其在海洋石油、水下救援、军事侦察、海底打捞、海洋科考等方面发挥着越来越重要的作用，然而目前AUV回收仍然是一大难题。传统的AUV回收方式包括利用人工母船吊放回收以及利用海底静态基座回收等，其中人工母船吊放回收存在较大的操作风险，而海底静态基座回收方式往往需要提前布置回收对接装置，回收对接装置较为复杂，并且回收对接装置容易受到海洋附着物的影响。水面机器人(USV)也在海洋石油、水下救援等领域有着广泛应用，如果能利用USV对AUV进行动态回收，不仅可以减少人为回收AUV时的风险，还能在降低海流对回收过程的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统及方法，采用声光联合导引方式，大大提高了水下机器人的捕捉成功率，并利用水面机器人实现动态捕获回收，适应性强，且大幅提高AUV的工作范围。本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统，其特征在于：包括AUV主体(1)、USV主体(17)、V型翼(12)、声光导引模块(13)和承力电缆(16)，所述USV主体(17)上设有水声通讯机(18)和绞车(19)，且承力电缆(16)一端绕置于所述绞车(19)上，另一端与所述V型翼(12)相连，所述V型翼(12)上设有声光导引模块(13)，且所述声光导引模块(13)设有超短基线换能器(1301)和导引灯(1306)，AUV主体(1)艏部设有超短通讯信标(201)和灯光导引摄像机(309)，另外所述AUV主体(1)艏部设有捕获机构(9)和锁紧机构(8)，AUV主体(1)艏部前端设有回收承力组...

【技术特征摘要】
1.一种利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统，其特征在于：包括AUV主体(1)、USV主体(17)、V型翼(12)、声光导引模块(13)和承力电缆(16)，所述USV主体(17)上设有水声通讯机(18)和绞车(19)，且承力电缆(16)一端绕置于所述绞车(19)上，另一端与所述V型翼(12)相连，所述V型翼(12)上设有声光导引模块(13)，且所述声光导引模块(13)设有超短基线换能器(1301)和导引灯(1306)，AUV主体(1)艏部设有超短通讯信标(201)和灯光导引摄像机(309)，另外所述AUV主体(1)艏部设有捕获机构(9)和锁紧机构(8)，AUV主体(1)艏部前端设有回收承力组件，承力电缆(16)通过捕获机构(9)捕获进入回收承力组件中，并通过锁紧机构(8)锁定，在所述AUV主体(1)前端设有对射型传感器，且所述对射型传感器通过承力电缆(16)阻断触发，所述锁紧机构(8)通过所述对射型传感器触发启动锁定，所述锁紧机构(8)设有到位监测开关，所述回收承力组件设有压力传感器。


2.根据权利要求1所述的利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统，其特征在于：所述AUV主体(1)艏部内设有捕获驱动机构，所述捕获驱动机构包括捕获推杆(703)和捕获驱动装置(4)，且捕获推杆(703)通过捕获驱动装置(4)驱动移动，所述捕获机构(9)包括两个对称设置且可转动的捕获爪(901)，每个捕获爪(901)的后半部均设有捕获爪滑槽，所述捕获推杆(703)呈凹型且两侧的杆端均设有捕获滑块，所述捕获滑块沿着对应侧捕获爪(901)上的捕获爪滑槽移动。


3.根据权利要求2所述的利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统，其特征在于：所述捕获驱动机构包括捕获驱动装置(4)、捕获丝杠丝母机构(7)和捕获推杆(703)，捕获丝杠丝母机构(7)包括捕获丝杠(701)和捕获丝母(702)，捕获丝杠(701)通过所述捕获驱动装置(4)驱动旋转，捕获丝母(702)套装于捕获丝杠(701)上且与捕获推杆(703)固连。


4.根据权利要求1所述的利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统，其特征在于：所述AUV主体(1)艏部内设有锁紧驱动机构，所述锁紧驱动机构包括锁紧推杆(603)和锁紧驱动装置(5)，且锁紧推杆(603)通过锁紧驱动装置(5)驱动移动，所述锁紧机构(8)包括两个对称设置且可转动的锁紧爪(801)，每个锁紧爪(801)的后半部均设有锁紧爪滑槽(802)，所述锁紧推杆(603)呈凹型且两侧的杆端均设有锁紧滑块(803)，所述锁紧滑块(803)沿着对应侧锁紧爪(801)上的锁紧爪滑槽(802)移动，所述锁紧爪(801)上设有到位监测开关。


5.根据权利要求4所述的利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统，其特征在于：所述锁紧驱动机构包括锁紧驱动装置(5)、锁紧丝杠丝母机构(6)和锁紧推杆(603)，锁紧丝杠丝母机构(6)包括锁紧丝杠(601)和锁紧丝母(602)，锁紧丝杠(601)通过所述锁紧驱动装置(5)驱动旋转，锁紧丝母(602)套装于锁紧丝杠(601)上且与锁紧推杆(603)固连。


6.根据权利要求1所述的利用水面机器人回收水下机器人的捕获系统，其特征在于：所述AUV主体(1)艏部包括转接段(2)和回收段(3)，转接段(2)后端通过密封法兰(10)与AUV主体(1)前端固连，转接段(2)前端通过端面法兰(11)与回收段(3)后端固连，所述转接段(2)上设有超短通讯信标(201)，所述回收段(3)设有捕获支撑板(305)、锁紧支撑板(306)和回收承力组件，且锁紧机构(8)设于锁紧支撑板(306)上，捕获机构(9)设于捕获支撑板(305)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷海涛，白桂强，唐东生，林扬，刘爽，张海洋，李宁，王子庆，高雷，孟令帅，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21