一种用于水下潜航器对接的机械臂制造技术

本实用新型专利技术属于海洋装备相关技术领域，其公开了一种用于水下潜航器对接的机械臂，其中机械臂包括伸缩臂

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下潜航器对接的机械臂


[0001]本技术属于海洋装备相关
，更具体地，涉及一种用于水下潜航器对接的机械臂
。

技术介绍

[0002]随着海洋开发与探索的需求日益增加，水下无人潜航器
(UUV)
得到广泛应用，
UUV
在执行大范围探测等任务时具有较大优势，但由于能源和通信距离的限制，通常与舰艇协同作业，相较于发射过程，
UUV
的回收更为复杂，对控制精度要求更高
。
具有一定航速的舰艇周围流场环境复杂，返回舰艇时，相较于舰艇体积和重量较小的
UUV
受到复杂流场影响，难以确保较高的控制精度，并维持
UUV
自身的稳定性
。
目前，
UUV
的布放回收方式主要分为水上作业和水下作业，水上作业是指母船利用机械臂或起重机抓取
UUV
，从而实现其布放和回收，存在设备庞大复杂且行程范围有限的问题；水下作业主要包括坞舱式
、
水下停泊站式等方式
。
[0003]其中，坞舱式回收系统，如美国的
Bluefin UUV
水下对接系统，采用
USBL
实现水声导引，需要在潜艇上安装一个尺寸较大的导流罩结构，当
UUV
进入导流罩后，通过渐缩形的入口装置对
UUV
进行引导，使其进入回收舱内，对接系统占用空间大，且进一步复杂了潜艇周边流场，增加了潜艇的整体控制负担
。
水下停泊站式回收系统，如欧洲的
Swimmer Alive
系统，由水面船只上的吊车将水下泊坞释放到海底，再从水下泊坞释放和回收
UUV
，有效解决了舰艇附近流场复杂，
UUV
控制难度大的问题，但系统整体灵活性较差，还需要舰艇二次回收水下泊坞
。
[0004]现有水下无人潜航器的回收对接设备存在占用空间大
、
灵活性较差的问题
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种用于水下潜航器对接的机械臂，解决了现有水下无人潜航器的回收对接设备存在占用空间大
、
灵活性较差的问题
。
[0006]为实现上述目的，按照本技术，提供了一种用于水下潜航器对接的机械臂，包括伸缩臂
、
转动关节和卡爪组件，所述伸缩臂为可伸缩结构，两个所述伸缩臂之间通过一所述转动关节转动连接，所述卡爪组件和其中一个所述伸缩臂之间通过另一所述转动关节转动连接，所述卡爪组件用于抓取对接水下潜航器
。
[0007]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述伸缩臂包括导向筒
、
伸缩筒以及伸缩液压缸，所述导向筒套设在所述伸缩筒外部，所述伸缩筒和所述导向筒之间沿轴向可伸缩连接，所述伸缩液压缸的缸体连接于所述导向筒的内壁，所述伸缩液压缸的活塞连接于所述伸缩筒的内壁
。
[0008]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述伸缩液压缸的缸体外部包裹设有浮力材
。
[0009]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述转动关节包括第一安装座
、
第二安装座和转动液压缸，所述第一安装座和所述第二安装座连接在两个所述伸缩臂之间或者连接在其中一个所述伸缩臂和所述卡爪组件之间，且所述第一安装座和所述第二安装座之间转动连接，所述转动液压缸的缸体与所述第一安装座转动连接，所述转动液压缸的活塞与所述第二安装座转动连接
。
[0010]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述卡爪组件包括卡爪套筒
、
卡爪液压缸
、
支撑座
、
爪体支架
、
曲柄和爪体，所述卡爪套筒的一端和所述转动关节连接，所述卡爪套筒的另一端与所述支撑座连接，所述卡爪液压缸的缸体固定于所述卡爪套筒的内部，所述卡爪液压缸的活塞从所述卡爪套筒的另一端伸出，所述支撑座远离所述卡爪套筒的部位转动连接有多个所述爪体支架，多个所述曲柄的一端分别与所述卡爪液压缸的活塞转动连接，多个所述曲柄的另一端与多个所述爪体支架一一对应转动连接，多个所述爪体连接于所述爪体支架
。
[0011]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述爪体呈弯折状或弧形，使得多个所述爪体呈收拢状
。
[0012]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述爪体支架包括相交连接的第一支架和第二支架，所述第一支架在所述支撑座的两侧分别与所述支撑座转动连接，所述爪体连接于所述第二支架，所述曲柄与所述第一支架和所述第二支架的相交部位转动连接
。
[0013]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述支撑座靠近所述卡爪套筒的部位包括相对设置的两个座体，使得两个所述座体之间形成导向空间，所述卡爪液压缸的活塞位于所述导向空间中
。
[0014]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述爪体上设有驱动结构和主动轮，所述驱动结构用于驱动所述主动轮转动，所述主动轮用于在所述水下潜航器的表面滚动以输送所述水下潜航器沿轴向移动至回收舱
。
[0015]根据本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂，所述卡爪套筒的外部包裹设有浮力材
。
[0016]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂：
[0017]1.
通过机械臂卡爪组件抓取的原理进行回收
UUV
，抓取的形式能够实现
UUV
与母船的精准对接，灵活性较强；
[0018]2.
该机械臂具有较大的伸缩转动空间，即卡爪组件能够获得较大的移动范围，从而有利于减小机械臂的初始安装占用空间以及整体重量，例如在母船航行过程中
(
非作业时
)
可以将机械臂完全收缩在回收管道内，不会对航行造成影响；
[0019]3.
该机械臂含有两个转动关节，可以根据
UUV
返回时实际位置灵活调整机械臂的姿态，应用范围广，灵活性高
。
附图说明
[0020]图1是本技术提供的用于水下潜航器对接的机械臂的整体示意图；
[0021]图2是本技术提供的卡爪组件的工作示意图；
与导向筒7和内部伸缩筒8连接，伸缩液压缸2可以推动伸缩臂的伸缩筒8伸长至最大行程位置
。
第二伸缩臂
13
与第一伸缩臂1结构相似，工作原理相同，不再赘述
。
[0031]在一些实施例中，所述伸缩液压缸2的缸体外部包裹设有浮力材
3。
[0032]在一些实施例中，所述转动关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于水下潜航器对接的机械臂，其特征在于，包括伸缩臂
、
转动关节和卡爪组件，所述伸缩臂为可伸缩结构，两个所述伸缩臂之间通过一所述转动关节转动连接，所述卡爪组件和其中一个所述伸缩臂之间通过另一所述转动关节转动连接，所述卡爪组件用于抓取对接水下潜航器
。2.
如权利要求1所述的用于水下潜航器对接的机械臂，其特征在于，所述伸缩臂包括导向筒
、
伸缩筒以及伸缩液压缸，所述导向筒套设在所述伸缩筒外部，所述伸缩筒和所述导向筒之间沿轴向可伸缩连接，所述伸缩液压缸的缸体连接于所述导向筒的内壁，所述伸缩液压缸的活塞连接于所述伸缩筒的内壁
。3.
如权利要求2所述的用于水下潜航器对接的机械臂，其特征在于，所述伸缩液压缸的缸体外部包裹设有浮力材
。4.
如权利要求1所述的用于水下潜航器对接的机械臂，其特征在于，所述转动关节包括第一安装座
、
第二安装座和转动液压缸，所述第一安装座和所述第二安装座连接在两个所述伸缩臂之间或者连接在其中一个所述伸缩臂和所述卡爪组件之间，且所述第一安装座和所述第二安装座之间转动连接，所述转动液压缸的缸体与所述第一安装座转动连接，所述转动液压缸的活塞与所述第二安装座转动连接
。5.
如权利要求1‑4中任一项所述的用于水下潜航器对接的机械臂，其特征在于，所述卡爪组件包括卡爪套筒
、
卡爪液压缸
、
支撑座
、
爪体支架
、

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，邓玉聪，郑孝彬，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：