本發(fā)明涉及無人水面艇領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)艇型的usv收放裝置。

背景技術(shù)：

1、無人水面艇(unmanned?surface?vehicles,usv)廣泛用來完成深海資源探查、海底地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和海洋環(huán)境等作業(yè)，可執(zhí)行大范圍探測任務(wù),為了實現(xiàn)usv海上順利作業(yè)，usv的快速收放技術(shù)非常重要，尤其是在惡劣海況下能安全可靠布防回收usv。目前，usv收放還需要人工輔助參與，布防回收海況受限，影響了usv收放作業(yè)的時間窗口和安全性。本發(fā)明采用吊籠的回收布放方式，母船無需停泊，在帶航速下及惡劣海況下也能完成收放作業(yè)，回收效率高且安全性好。

2、申請?zhí)枮閏n2022103232931的中國專利申請公開了一種用于usv布放回收的吊放式防脫離艇架，該方案中，其自鎖裝置由連桿機構(gòu)和擋板組成，主要限制usv前后運動，這種布置方式并不能將usv的六個自由度全部限制，遇到惡劣的海況，usv在回收的過程中可能由脫落的風險，回收安全性低，且只能回收單一類型的usv，不具有通用性。

3、申請?zhí)枮閏n201610388778.3的中國專利申請公開了一種用于usv布放回收的吊籠，其整體主要由剛性框架組成，剛性框體內(nèi)部的浮力箱使得吊籠被吊入水面后能夠漂浮于水中，并具有良好的浮態(tài)和穩(wěn)定性。該裝置不具有鎖緊或限位裝置,這種布置方式如遇到惡劣的海況，usv在回收的過程中可能由脫落的風險，回收安全性低，且只能回收單一類型的usv，不具有通用性。

4、以上這些專利在遭遇惡劣海況時回收usv都較為困難，多usv協(xié)同作業(yè)時，也無法回收各種型號的usv，其整體結(jié)構(gòu)形狀在拖曳時受到的水體阻力也較大，增加了回收難度。

5、綜上，傳統(tǒng)usv回收裝置由于不具有鎖緊或限位裝置，所以受波浪環(huán)境的影響較大，一旦遇到惡劣海況就可能無法正常進行工作，且傳統(tǒng)的usv回收裝置大多功能單一，只能回收特殊型號且經(jīng)過改裝的usv，無法滿足實際需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，可以適應(yīng)多種usv艇型結(jié)構(gòu)，并無需在usv上特殊安裝鎖緊裝置，就能夠?qū)sv進行鎖緊保證了usv在高海況下能夠順利進行回收布放。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明的一種自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，包括吊籠主體，所述吊籠主體內(nèi)部用于容納usv；所述吊籠主體底面設(shè)置艇型自適應(yīng)裝置，艇型自適應(yīng)裝置使得usv駛?cè)氲趸\主體后保持平穩(wěn)，艇型自適應(yīng)裝置適應(yīng)多種型號的usv；所述吊籠主體外部兩側(cè)布置多個浮體；所述吊籠主體艏部正面內(nèi)側(cè)布置第一限位裝置，當?shù)谝幌尬谎b置伸出后阻止usv繼續(xù)前進，從而限制usv的升沉運動；所述艇型自適應(yīng)裝置尾部兩端分別設(shè)置一壓浪板，回收時吊籠主體在壓浪板作用下處于艏部高于尾部的姿態(tài)。

3、進一步的，所述艇型自適應(yīng)裝置整體向下凹陷，包括布置成網(wǎng)格狀的多個支撐桿，其中，每一縱向布置的支撐桿上表面布置有多個球鉸，球鉸向不同方向轉(zhuǎn)動以適應(yīng)不同型號的usv。

4、進一步的，所述第一限位裝置包括鉸接在吊籠主體艏部正面內(nèi)側(cè)的限位桿，以及設(shè)置在限位桿內(nèi)部的電缸；所述電缸一端與吊籠主體艏部正面內(nèi)側(cè)鉸接連接，其另一端與限位桿的橫桿固定連接；所述電缸的安裝高度高于限位桿，電缸伸出時迫使限位桿下壓，限位桿抵在usv上，實現(xiàn)限位；吊籠主體艏部的第一限位裝置與吊籠主體相配合，限制usv的縱搖、橫搖及升沉運動，起到鎖緊效果。

5、進一步的，所述吊籠主體艏部內(nèi)兩側(cè)均安裝一緩沖裝置，緩沖裝置包括豎直安裝在艏部內(nèi)側(cè)且可轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)副，以及一端與吊籠主體鉸接，另一端與旋轉(zhuǎn)副鉸接的第二伸縮缸；所述第二伸縮缸伸出的過程中，推動旋轉(zhuǎn)副朝usv轉(zhuǎn)動；緩沖裝置對usv起到保護作用。

6、進一步的，所述吊籠主體內(nèi)部兩側(cè)間隔設(shè)置多個第二限位裝置，吊籠主體兩側(cè)的第二限位裝置用于限制usv的縱蕩、橫蕩及艏搖運動。

7、進一步的，所述第二限位裝置包括柔性輪、連桿、拉簧和轉(zhuǎn)動副，連桿一端連接有可轉(zhuǎn)動的柔性輪，其另一端連接有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動副；所述拉簧一端連接在連桿中部，其另一端與轉(zhuǎn)動副連接；所述轉(zhuǎn)動副安裝在吊籠主體上，柔性輪用于與usv接觸；實現(xiàn)限制usv的縱蕩、橫蕩及艏搖運動。

8、進一步的，所述吊籠主體末端兩側(cè)設(shè)置有一對向外張開布置的導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置的張開角度可自由調(diào)節(jié)，能夠?qū)sv進出收放裝置進行導(dǎo)向。

9、進一步的，所述導(dǎo)向裝置包括滾輪安裝支架，滾輪安裝支架上設(shè)置有多個可旋轉(zhuǎn)的滾輪；所述滾輪安裝支架上方設(shè)置第一伸縮缸，第一伸縮缸一端與吊籠主體頂面連接，另一端與滾輪安裝支架頂面連接，第一伸縮缸用于推動滾輪安裝支架轉(zhuǎn)動，進而調(diào)節(jié)滾輪安裝支架的張開角度。

10、進一步的，所述吊籠主體上方間隔設(shè)置兩組可折疊裝置，用于與吊機的吊臂接觸；吊機的吊臂通過可折疊裝置吊環(huán)，將收放裝置及其內(nèi)部的usv吊起。

11、進一步的，所述可折疊裝置包括橫梁，橫梁的上表面設(shè)置吊環(huán)，吊環(huán)用于與吊機的吊臂接觸；所述橫梁兩端垂直設(shè)置可伸縮的左臂和右臂；左臂和右臂外側(cè)均設(shè)置一第三伸縮缸，通過第三伸縮缸的伸縮運動來調(diào)節(jié)左臂和右臂的高度，從而通過調(diào)節(jié)吊臂的高低從而增大吊籠的工作空間。

12、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著技術(shù)效果如下：

13、本發(fā)明對比單一功能的usv回收裝置，布放回收的效率更高，通過吊籠底部的艇型自適應(yīng)裝置，可以一次作業(yè)活動中回收多種型號的usv。

14、吊籠主體艏部正面設(shè)置第一限位裝置，艏部兩側(cè)設(shè)置有緩沖裝置，吊籠主體內(nèi)部兩側(cè)設(shè)置第二限位裝置，緩沖裝置對usv起到保護作用，并與吊籠主體兩側(cè)的第二限位裝置相配合限制usv的縱蕩、橫蕩及艏搖運動，吊籠主體艏部的第一限位裝置與吊籠主體相配合，限制usv的縱搖、橫搖及升沉運動，起到鎖緊效果，降低了usv在回收過程中與托架發(fā)生相對運動帶來的回收難度。

15、通過設(shè)置折疊裝置，能夠有效增大吊籠運動空間；

16、本發(fā)明整體框架按照抗水流的結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大減少了拖曳回收時水流的影響，保證了usv在高海況下安全布放回收。

17、本發(fā)明對比傳統(tǒng)的回收裝置，在usv不被改裝的前提下仍能保證usv在回收過程中不發(fā)生脫落。

技術(shù)特征：

1.一種自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：包括吊籠主體(2)，所述吊籠主體(2)內(nèi)部用于容納usv(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述艇型自適應(yīng)裝置(8)整體向下凹陷，包括布置成網(wǎng)格狀的多個支撐桿，其中，每一縱向布置的支撐桿上表面布置有多個球鉸(81)，球鉸(81)向不同方向轉(zhuǎn)動以適應(yīng)不同型號的usv(3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述第一限位裝置(1)包括鉸接在吊籠主體(2)艏部正面內(nèi)側(cè)的限位桿(101)，以及設(shè)置在限位桿(101)內(nèi)部的電缸(102)；所述電缸(102)一端與吊籠主體(2)艏部正面內(nèi)側(cè)鉸接連接，其另一端與限位桿(101)的橫桿固定連接；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述吊籠主體(2)艏部內(nèi)兩側(cè)均安裝一緩沖裝置(7)，緩沖裝置(7)包括豎直安裝在艏部內(nèi)側(cè)且可轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)副(72)，以及一端與吊籠主體(2)鉸接，另一端與旋轉(zhuǎn)副(72)鉸接的第二伸縮缸(71)；所述第二伸縮缸(71)伸出的過程中，推動旋轉(zhuǎn)副(72)朝usv(3)轉(zhuǎn)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述吊籠主體(2)內(nèi)部兩側(cè)間隔設(shè)置多個第二限位裝置(5)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述第二限位裝置(5)包括柔性輪(51)、連桿(52)、拉簧(53)和轉(zhuǎn)動副(54)，連桿(52)一端連接有可轉(zhuǎn)動的柔性輪(51)，其另一端連接有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動副(54)；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述吊籠主體(2)末端兩側(cè)設(shè)置有一對向外張開布置的導(dǎo)向裝置(6)，導(dǎo)向裝置(6)的張開角度可自由調(diào)節(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述導(dǎo)向裝置(6)包括安裝支架(63)，安裝支架(63)上設(shè)置有多個可旋轉(zhuǎn)的柔性裝置(62)；所述安裝支架(63)上方設(shè)置第一伸縮缸(61)，第一伸縮缸(61)一端與吊籠主體(2)頂面連接，另一端與安裝支架(63)頂面連接，第一伸縮缸(61)用于推動安裝支架(63)轉(zhuǎn)動，進而調(diào)節(jié)安裝支架(63)的張開角度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述吊籠主體(2)上方間隔設(shè)置兩組可折疊裝置(10)，用于與吊機的吊臂(4)接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自適應(yīng)艇型的usv收放裝置，其特征在于：所述可折疊裝置(10)包括橫梁(105)，橫梁(105)的上表面設(shè)置吊環(huán)(103)，吊環(huán)(103)用于與吊機的吊臂(4)接觸；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)艇型的USV收放裝置，包括吊籠主體，所述吊籠主體內(nèi)部用于容納USV；所述吊籠主體底面設(shè)置艇型自適應(yīng)裝置，艇型自適應(yīng)裝置使得USV駛?cè)氲趸\主體后保持平穩(wěn)，艇型自適應(yīng)裝置適應(yīng)多種型號的USV；所述吊籠主體外部兩側(cè)布置多個浮體；所述吊籠主體艏部正面內(nèi)側(cè)布置第一限位裝置，當?shù)谝幌尬谎b置伸出后阻止USV繼續(xù)前進，從而限制USV的升沉運動；所述艇型自適應(yīng)裝置尾部兩端分別設(shè)置一壓浪板，回收時吊籠主體在壓浪板作用下處于艏部高于尾部的姿態(tài)。本發(fā)明可以適應(yīng)多種USV艇型結(jié)構(gòu)，并無需在USV上特殊安裝鎖緊裝置，就能夠?qū)SV進行鎖緊保證了USV在高海況下能夠順利進行回收布放。

技術(shù)研發(fā)人員：王佳,羅偉超,盧道華,李玄
受保護的技術(shù)使用者：江蘇科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8