可重复回收水下机器人的导向式回收机构制造技术

本实用新型专利技术属于自主水下机器人领域，具体地说是一种可重复回收水下机器人的导向式回收机构，壳体的后端安装于水下机器人上，前端分别连接有起重块及浮块，电动推杆A的输出端由壳体穿出，两侧对称设有夹持杆，每侧夹持杆的一端均与安装在壳体上的支撑板铰接，另一端均铰接有卡舌，卡舌与夹持杆之间设有扭簧，电动推杆A的输出端通过驱动杆A分别与两侧的夹持杆相连；电动推杆B的输出端由壳体穿出，两侧对称设有导向杆，每侧导向杆均与支撑板铰接，电动推杆B的输出端通过驱动杆B分别与两侧的导向杆相连，带动两侧所述导向杆张开或闭合。本实用新型专利技术整体结构简单，性能可靠，便于维护，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
可重复回收水下机器人的导向式回收机构
本技术属于自主水下机器人领域，具体地说是一种可重复回收水下机器人的导向式回收机构。
技术介绍
近些年，自主水下机器人技术日趋成熟，已经在海洋科学研究、资源调查和军事领域得到广泛应用。然而由于自主水下机器人自身携带能源且受电池等技术发展水平制约，其能力和进一步推广应用受到限制，需要频繁的对接回收。传统有人回收方式存在作业成本高，人员风险大，回收程序复杂，自动化水平低，作业效率低等问题，也已成为阻碍自主水下机器人广泛应用的瓶颈，回收方式正向少人化或无人化方向发展。
技术实现思路
针对目前水下对接/回收机构存在的结构复杂、对接成功率低等问题，本技术的目的在于提供一种可重复回收水下机器人的导向式回收机构。该导向式回收机构安装在自主水下机器人前端，用于无人船或其它平台自主回收水下机器人。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术包括壳体、被动夹持/主动释放机构、导向机构、起重块及浮块，其中壳体的后端安装于水下机器人上，前端分别连接有起重块及浮块，所述被动夹持/主动释放机构包括安装于壳体内的电动推杆A及位于壳体外的驱动杆A、夹持杆、扭簧和卡舌，该电动推杆A的输出端由壳体穿出，两侧对称设有所述夹持杆，每侧所述夹持杆的一端均与安装在壳体上的支撑板铰接，另一端均铰接有卡舌，所述卡舌与夹持杆之间设有扭簧，所述电动推杆A的输出端通过驱动杆A分别与两侧的夹持杆相连，带动两侧所述夹持杆张开或闭合；所述导向机构包括安装于壳体内的电动推杆B及位于壳体外的驱动杆B和导向杆，该电动推杆B的输出端由壳体穿出，两侧对称设有所述导向杆，每侧所述导向杆均与所述支撑板铰接，所述电动推杆B的输出端通过驱动杆B分别与两侧的导向杆相连，带动两侧所述导向杆张开或闭合。其中：所述夹持杆的另一端开设有防止卡舌向外回转的U形槽B，所述扭簧容置于U形槽B内，两端分别与所述卡舌及U形槽B的槽底面抵接，所述卡舌通过该U形槽B的槽底面限位。所述夹持杆上开设有条形孔A，所述驱动杆A呈“L”形，一端与所述电动推杆A的输出端相连，另一端插入所述条形孔A中，通过所述电动推杆A输出端的伸缩带动驱动杆A的另一端在条形孔A中滑动，进而带动所述夹持杆张开或闭合。所述导向杆的一端与支撑板铰接，另一端呈勾状，该导向杆上开设有条形孔B，所述驱动杆B呈“L”形，一端与所述电动推杆B的输出端相连，另一端插入所述条形孔B中，通过所述电动推杆B输出端的伸缩带动驱动杆B的另一端在条形孔B中滑动，进而带动所述导向杆张开或闭合。所述起重块的一端安装于壳体上，另一端开设有U形槽A，该U形槽A的两侧均由下向上开设有弧形槽，所述U形槽A每侧的底部均呈勾状。所述夹持杆带动的卡舌位于起重块的下方，该卡舌在未受碰撞力时通过所述扭簧的弹力作用闭合，进而使所述起重块另一端的U形槽A处于闭合状态；所述导向杆位于起重块的上方。所述导向杆呈“V”形，两侧的所述导向杆在闭合状态与水下机器人的外表面抵接，在张开状态时伸向水下机器人前端、呈“V”形。所述浮块上安装有对射红外线探测器。所述浮块分为上浮块、下浮块、左浮块及右浮块，所述支撑板分为支撑板A及支撑板B，该上浮块安装于所述支撑板B的上表面，所述下浮块安装于支撑板A的下表面，所述上浮块及下浮块形状相同，均呈流线形；所述左浮块及右浮块安装在支撑板A与支撑板B之间的左右两侧，该左浮块及右浮块上均安装有对射红外线探测器，两个所述对射红外线探测器对称设置。所述壳体上分别安装有声学导引设备及视觉光学导引设备。本技术的优点与积极效果为：1.本技术可以自主水下机器人实现水下360°水下对接，进而完成对自主水下机器人的无人回收，大大提高了回收自主水下机器人效率，降低操作人员劳动强度，提高回收过程自动化水平。2.本技术采用被动捕获，在碰撞力作用下完成对绳索或对接杆的捕获，更加方便可靠，同时具有防止绳索或对接杆脱离作用，只有在电动推杆驱动下才能完成对绳索或对接杆的释放。3.本技术采用导向机构把绳索或对接杆导引到被动夹持/主动释放机构中，导向机构中导向杆的跨度也降低对自主水下机器人的导航精度要求，提高水下对接成功率。4.本技术中导向机构和被动夹持/主动释放机构均采用电动推杆驱动，不会出现由于自身机构受外界因素干扰导致卡滞问题，安全可靠，稳定性好，便于维修。5.本技术具有较好的通用性，不同尺寸的自主水下机器人只需首部安装有该捕获机构，均可实现水下无人对接回收。6.本技术中被动夹持/主动释放机构、导向机构相互独立，各由一套电动推杆驱动，结构简单紧凑、导向及夹持运动可靠；被动夹持/主动释放机构通过浮块与水下机器人共形，并且在航行过程中关闭导向装置，可减小对水下机器人操纵性能的影响。附图说明图1为本技术的整体结构示意图(导向机构处于闭合状态)；图2为本技术的整体结构示意图(导向机构处于打开状态)；图3为图1去掉浮块后的结构示意图；图4为图2去掉浮块后的结构示意图；图5为本技术导向机构的结构示意图；图6为本技术被动夹持/主动释放机构处于主动释放状态的结构示意图；图7为本技术被动夹持/主动释放机构处于被动夹持状态的结构示意图；图8为图3中起重块处的局部放大图；其中：1为被动夹持/主动释放机构，2为导向机构，3为起重块，4为电动推杆A，5为驱动杆A，6为对射红外线探测器，7为法兰盘，8为支撑板A，9为浮块，10为导向杆，11为夹持杆，12为扭簧，13为卡舌，14为销轴A，15为螺栓，16为螺母，17为声学导引设备，18为摄像机，19为销轴B，20为电动推杆B，21为驱动杆B，22为支撑板B，23为销轴C，24为U形槽A，25为弧形槽，26为U形槽B，27为条形孔A，28为条形孔B。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详述。如图1～8所示，本技术包括壳体、被动夹持/主动释放机构1、导向机构2、起重块3、对射红外线探测器6、浮块9、声学导引设备17及视觉光学导引设备，其中壳体的后端安装于水下机器人上，前端分别连接有起重块3及浮块9，本实施例的壳体包括两个通过连接板相连的法兰盘7，壳体顶部安装有声学导引设备17，底部安装有视觉光学导引设备，本实施例的声学导引设备17可为超短信标，与无人艇或回收平台上的超短换能器配合，用于远距离声学导引；本实施例的超短换能器及超短信标均为市购产品，购置于德国Evologic公司，产品型号为S2CR系列；本实施例的视觉光学导引设备为摄像机18。本实施例的被动夹持/主动释放机构1包括安装于壳体内的电动推杆A4及位于壳体外的驱动杆A5、支撑板A8、夹持杆11、扭簧12和卡舌13，该电动推杆A4通过螺栓15固定在后端的法兰盘7上，电动推杆A4的伸缩杆(即电动推杆A4的输出端)由前端的法兰盘7穿出；在电动推杆A4伸缩杆的两侧对称设有夹持杆11，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重复回收水下机器人的导向式回收机构，其特征在于：包括壳体、被动夹持/主动释放机构(1)、导向机构(2)、起重块(3)及浮块(9)，其中壳体的后端安装于水下机器人上，前端分别连接有起重块(3)及浮块(9)，所述被动夹持/主动释放机构(1)包括安装于壳体内的电动推杆A(4)及位于壳体外的驱动杆A(5)、夹持杆(11)、扭簧(12)和卡舌(13)，该电动推杆A(4)的输出端由壳体穿出，两侧对称设有所述夹持杆(11)，每侧所述夹持杆(11)的一端均与安装在壳体上的支撑板铰接，另一端均铰接有卡舌(13)，所述卡舌(13)与夹持杆(11)之间设有扭簧(12)，所述电动推杆A(4)的输出端通过驱动杆A(5)分别与两侧的夹持杆(11)相连，带动两侧所述夹持杆(11)张开或闭合；所述导向机构(2)包括安装于壳体内的电动推杆B(20)及位于壳体外的驱动杆B(21)和导向杆(10)，该电动推杆B(20)的输出端由壳体穿出，两侧对称设有所述导向杆(10)，每侧所述导向杆(10)均与所述支撑板铰接，所述电动推杆B(20)的输出端通过驱动杆B(21)分别与两侧的导向杆(10)相连，带动两侧所述导向杆(10)张开或闭合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可重复回收水下机器人的导向式回收机构，其特征在于：包括壳体、被动夹持/主动释放机构(1)、导向机构(2)、起重块(3)及浮块(9)，其中壳体的后端安装于水下机器人上，前端分别连接有起重块(3)及浮块(9)，所述被动夹持/主动释放机构(1)包括安装于壳体内的电动推杆A(4)及位于壳体外的驱动杆A(5)、夹持杆(11)、扭簧(12)和卡舌(13)，该电动推杆A(4)的输出端由壳体穿出，两侧对称设有所述夹持杆(11)，每侧所述夹持杆(11)的一端均与安装在壳体上的支撑板铰接，另一端均铰接有卡舌(13)，所述卡舌(13)与夹持杆(11)之间设有扭簧(12)，所述电动推杆A(4)的输出端通过驱动杆A(5)分别与两侧的夹持杆(11)相连，带动两侧所述夹持杆(11)张开或闭合；所述导向机构(2)包括安装于壳体内的电动推杆B(20)及位于壳体外的驱动杆B(21)和导向杆(10)，该电动推杆B(20)的输出端由壳体穿出，两侧对称设有所述导向杆(10)，每侧所述导向杆(10)均与所述支撑板铰接，所述电动推杆B(20)的输出端通过驱动杆B(21)分别与两侧的导向杆(10)相连，带动两侧所述导向杆(10)张开或闭合。


2.根据权利要求1所述可重复回收水下机器人的导向式回收机构，其特征在于：所述夹持杆(11)的另一端开设有防止卡舌(13)向外回转的U形槽B(26)，所述扭簧(12)容置于U形槽B(26)内，两端分别与所述卡舌(13)及U形槽B(26)的槽底面抵接，所述卡舌(13)通过该U形槽B(26)的槽底面限位。


3.根据权利要求1所述可重复回收水下机器人的导向式回收机构，其特征在于：所述夹持杆(11)上开设有条形孔A(27)，所述驱动杆A(5)呈“L”形，一端与所述电动推杆A(4)的输出端相连，另一端插入所述条形孔A(27)中，通过所述电动推杆A(4)输出端的伸缩带动驱动杆A(5)的另一端在条形孔A(27)中滑动，进而带动所述夹持杆(11)张开或闭合。


4.根据权利要求1所述可重复回收水下机器人的导向式回收机构，其特征在于：所述导向杆(10)的一端与支撑板铰接，另一端呈勾状，该导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟令帅，林扬，谷海涛，王旭辉，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21