本发明专利技术公开了一种水下UUV的自适应夹抱模块，包括柔性夹抱带和矩形的夹抱框。设在夹抱框的底边框下方的上、下滑块配重两端分别连接长、短缆绳。所述长、短缆绳绕过大、小定滑轮与上、下滑块连接。所述底边框的顶面上设有两个转动轴。柔性夹抱带的两端分别与一个转动轴固定连接，上滑块和下滑块分别与柔性夹抱带弹性连接。本发明专利技术还公开了一种水下UUV的自适应夹抱装置，包括两个夹抱模块、框架以及位于两个夹抱模块之间的定位轴。两个夹抱模块套设在框架上。定位轴的高度高于转动轴的高度。本发明专利技术可适用于不同外形、尺寸的UUV。而且当产生横滚角时，也可以通过控制转动轴的转动，调整UUV的姿态。本夹抱装置可用于UUV完成充电和信息交换等水下对接工作。换等水下对接工作。换等水下对接工作。
【技术实现步骤摘要】
一种水下UUV的自适应夹抱模块及夹抱装置
[0001]本专利技术涉及水下作业
，特别是涉及一种水下UUV的自适应夹抱模块及夹抱装置。
技术介绍
[0002]随着人类对海洋资源开发的逐步重视，UUV成为了海洋开发的主要工具。如何保证UUV在水下的长期作业，并完成稳定的数据交换，已经受到了广泛的重视。所以，水下对接技术的发展有利于UUV进行长期的水下作业，对海洋资源的开发利用有着重要的实际意义。
[0003]目前水下对接方式，最广泛应用的是以棱台形导向罩为对接目标的包容式对接。这种对接方式不需要对UUV的结构进行较多的改动。然而，由于对接管形状和夹抱方式的局限性，包容式对接方式对UUV外形的适应性较差。
[0004]授权公告号为CN112960086B的专利技术专利公开了一种坐落式AUV水下对接平台，这一专利技术通过电机驱动夹爪装置开合，实现了对AUV主体的夹抱或释放。但该方案仅适合于圆形或椭圆形截面的AUV，而且夹爪开合占用空间也较大。
[0005]授权公告号为CN113120201B的专利技术专利公开了一种基于环状剪叉机构的水下无人机回收装置，这一专利技术采用了环状剪叉机构。通过电机带动连接件沿螺纹杆移动控制剪叉开合来控制环状剪叉机构收缩，实现了对ROV的夹持。但该方案较适合对圆形截面ROV的夹抱，对于椭圆形、方形等截面ROV，容易出现因夹抱接触面小而松脱等问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术为解决现有技术中的夹抱装置，无法对椭圆形、方形等截面的UUV都可进行对接，而且产生横滚角时也无法自动调整UUV的姿态等问题，提供了一种水下UUV的自适应夹抱模块及夹抱装置。
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]一种水下UUV的自适应夹抱模块，包括柔性夹抱带和矩形的夹抱框，所述夹抱框包括一个顶边框、一个底边框以及两个侧边框，每个所述侧边框的顶端和底端分别设有一个大定滑轮，每个所述侧边框的底端还各设有一个小定滑轮，每个所述侧边框上还分别设有一个上滑块和一个下滑块，所述上滑块和所述下滑块与所在的侧边框竖向滑动配合，所述底边框的下方设有可上下移动的一个上滑块配重和一个下滑块配重，所述上滑块配重的两端分别连接一个长缆绳，所述长缆绳绕过相应侧的所述侧边框上的两个所述大定滑轮与所述上滑块固定连接，所述下滑块配重的两端分别连接一个短缆绳，所述短缆绳绕过相应侧的所述侧边框上的所述小定滑轮与所述下滑块固定连接，所述底边框的顶面上设有两个平行的转动轴，所述转动轴的轴向与所述夹抱框的轴向同向，所述柔性夹抱带的两端分别与一个所述转动轴固定连接，所述上滑块和所述下滑块分别与所述柔性夹抱带弹性连接，将所述柔性夹抱带拉伸呈环状，拉伸呈环状的柔性夹抱带位于所述夹抱框内。
[0009]优选的，每个所述侧边框上的顶部和底部分别固定设有一个定位块，所述定位块
与所在端侧的所述大定滑轮或者所述大定滑轮和所述小定滑轮之间留有间隙，且位于所在端侧的的所述大定滑轮或者所述大定滑轮和所述小定滑轮的内侧，所述侧边框上的所述上滑块和所述下滑块位于两个所述定位块之间。
[0010]优选的，所述上滑块和所述下滑块与所述柔性夹抱带之间的弹性连接方式为采用弹簧连接。
[0011]优选的，所述底边框的底面还固定设有两个配重导向架，所述上滑块配重和所述下滑块配重分别设于一个所述配重导向架内并与之竖向滑动配合。
[0012]优选的，所述转动轴通过转动轴座固定安装在所述底边框上。
[0013]优选的，每个所述转动轴均设有一个驱动马达。
[0014]一种水下UUV的自适应夹抱装置，包括框架和两个夹抱模块，所述夹抱模块采用权利要求1
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6中任一项所述的水下UUV的自适应夹抱模块，所述框架呈长方体状，所述框架的前后两端敞口，两个所述夹抱模块均套设在所述框架上且二者之间留有间距，两个所述夹抱模块的柔性夹抱带均位于所述框架内，所述框架的底部设有两个平行的定位轴，所述定位轴的轴向与所述框架的轴向同向，所述定位轴位于两个所述夹抱模块之间，且所述定位轴的高度高于所述转动轴的高度。
[0015]优选的，所述夹抱装置还包括导向罩，所述导向罩呈棱台状，其前后两端敞口，所述导向罩与所述框架固定连接，所述导向罩的小开口端自所述框架的前端伸入所述框架内，所述导向罩的小开口端对准所述框架上位于前侧的所述夹抱模块的拉伸呈环状的所述柔性夹抱带，且所述导向罩的小开口端的面积小于拉伸呈环状的所述柔性夹抱带的内部空间面积。
[0016]优选的，所述定位轴通过定位轴座固定安装在所述框架的底部。
[0017]优选的，所述框架的后端设有缓冲网，所述缓冲网覆盖所述框架的后端敞口。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]1.本专利技术的夹抱装置中，通过采用柔性夹抱带可随转动轴的转动而收紧的结构，可进行对各种不同外形、不同尺寸的UUV的夹抱。不仅可用于圆形截面的UUV，还可以实现对于椭圆形、方形等UUV的夹抱。
[0020]2.本专利技术的夹抱装置中，通过采用上滑块配重和下滑块配重与柔性夹抱带连接，具有自动复位功能。双配重分别带动上滑块和下滑块，使与上滑块和下滑块分别连接的上弹簧和下弹簧拉伸，最终将与上弹簧和下弹簧连接的柔性夹抱带恢复初始状态(即环状)。因此，夹抱完成后柔性夹抱带能自动被拉伸，重新恢复到待命状态。以此保证再次对接时UUV能无障碍的驶入对接位置。
[0021]3.本专利技术的夹抱装置中，因为柔性夹抱带的两端与转动轴固定连接，因此通过控制所述转动轴的转动方向，使柔性夹抱带的两端在相应的转动轴上的卷绕程度不同，从而使各弹簧对柔性夹抱带的拉伸程度不同，进而改变所述柔性夹抱带在夹抱框内的位置姿态。当检测到进入对接装置的UUV存在横滚角度时，可通过转动所述转动轴来调整柔性夹抱带进行向一侧的转动靠近，从而带动UUV也进行向一侧的转动靠近，从而实现UUV正确的摆在对接位置，完成UUV横滚角度的调整。以此，可实现UUV横滚姿态的自动调整。
附图说明
[0022]图1为水下UUV自适应夹抱装置待命状态的结构示意图；
[0023]图2为夹抱模块的结构示意图；
[0024]图3为直径较小圆形截面UUV夹抱后示意图；
[0025]图4为直径较大圆形截面UUV夹抱后示意图；
[0026]图5为矩形截面UUV夹抱后示意图；
[0027]图6为椭圆截面UUV夹抱前示意图；
[0028]图7为椭圆截面UUV夹抱后存在横滚角度的示意图；
[0029]图8为椭圆截面UUV夹抱后调整完横滚角度的示意图。
[0030]图中标号说明：
[0031]1、导向罩；2、夹抱模块；201、上滑块配重；202、转动轴；203、转动轴座；204、驱动马达；205、长缆绳；206上滑块；207、大定滑轮；208、上弹簧；209、柔性夹抱带；210、夹抱框；211、定位块；212、下弹簧；213、下滑块；214本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下UUV的自适应夹抱模块，其特征在于：包括柔性夹抱带(209)和矩形的夹抱框(210)，所述夹抱框(210)包括一个顶边框、一个底边框以及两个侧边框，每个所述侧边框的顶端和底端分别设有一个大定滑轮(207)，每个所述侧边框的底端还各设有一个小定滑轮(215)，每个所述侧边框上还分别设有一个上滑块(206)和一个下滑块(213)，所述上滑块(206)和所述下滑块(213)与所在的侧边框竖向滑动配合，所述底边框的下方设有可上下移动的一个上滑块配重(201)和一个下滑块配重(216)，所述上滑块配重(201)的两端分别连接一个长缆绳(205)，所述长缆绳(205)绕过相应侧的所述侧边框上的两个所述大定滑轮(207)与所述上滑块(206)固定连接，所述下滑块配重(216)的两端分别连接一个短缆绳(214)，所述短缆绳(214)绕过相应侧的所述侧边框上的所述小定滑轮(215)与所述下滑块(213)固定连接，所述底边框的顶面上设有两个平行的转动轴(202)，所述转动轴(202)的轴向与所述夹抱框(210)的轴向同向，所述柔性夹抱带(209)的两端分别与一个所述转动轴(202)固定连接，所述上滑块(206)和所述下滑块(213)分别与所述柔性夹抱带(209)弹性连接，将所述柔性夹抱带(209)拉伸呈环状，拉伸呈环状的柔性夹抱带(209)位于所述夹抱框(210)内。2.根据权利要求1所述的水下UUV的自适应夹抱模块，其特征在于：每个所述侧边框上的顶部和底部分别固定设有一个定位块(211)，所述定位块(211)与所在端侧的所述大定滑轮(207)或者所述大定滑轮(207)和所述小定滑轮(215)之间留有间隙，且位于所在端侧的的所述大定滑轮(207)或者所述大定滑轮(207)和所述小定滑轮(215)的内侧，所述侧边框上的所述上滑块(206)和所述下滑块(213)位于两个所述定位块(211)之间。3.根据权利要求1所述的水下UUV的自适应夹抱模块，其特征在于：所述上滑块(206)和所述下滑块(213)与所述柔性夹抱带(209)之间的弹性连接方式为采用弹簧连接。4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉甲，杨立平，姚峰，赵文德，张亮，接宇欣，徐嘉锐，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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