本實(shí)用新型涉及船舶領(lǐng)域，一種水下機(jī)器人的收放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，水下機(jī)器人是當(dāng)前探索、研究、開發(fā)海洋資源的主要工具之一，其收放系統(tǒng)是保證水下機(jī)器人安全、可靠工作的重要設(shè)備。

隨著海洋石油開采向深海進(jìn)軍，水下機(jī)器人收放系統(tǒng)要求適應(yīng)各種惡劣海況，對(duì)操作的穩(wěn)定性、可靠性要求越來越高。水下機(jī)器人收放系統(tǒng)國內(nèi)研發(fā)起步較晚，傳統(tǒng)的收放系統(tǒng)功能單一，收放載荷小。

全球水下機(jī)器人的型號(hào)300余種，超過400家廠商提供各種水下機(jī)器人整機(jī)、零部件及服務(wù)，隨著功能和可靠性的迅速提高，水下機(jī)器人越來越廣泛地應(yīng)用于海洋資源開發(fā)、水下工程、海底調(diào)查、打撈作業(yè)等領(lǐng)域。

目前我國水下機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)落后，水下機(jī)器人收放系統(tǒng)的技術(shù)目前主要被歐美壟斷，且水下機(jī)器人收放系統(tǒng)的供貨基本由水下機(jī)器人制造廠家提供整套系統(tǒng)，單獨(dú)收放系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)供給很少。

水下機(jī)器人的收放系統(tǒng)能夠?qū)⑺聶C(jī)器人放置入水和從水下收起，傳統(tǒng)的收放系統(tǒng)功能單一，主要不足有：

(1)A型架形式單一，功能不足，不能進(jìn)行俯仰動(dòng)作。

(2)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不能隨機(jī)器人的入水做相應(yīng)改變。

(3)無鎖定結(jié)構(gòu)及緩沖裝置，水下機(jī)器人收放均不安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的水下機(jī)器人的收放系統(tǒng)，具有不能進(jìn)行俯仰動(dòng)作，收放危險(xiǎn)的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，包括：底座纏繞機(jī)構(gòu)和A型架收放機(jī)構(gòu)；所述底座纏繞機(jī)構(gòu)的底座設(shè)置于工程船上；所述的A型架收放機(jī)構(gòu)包括：A型架、油缸機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向架收放機(jī)構(gòu)；所述的油缸機(jī)構(gòu)包括：擺動(dòng)油缸和調(diào)整油缸；所述A型架的底部同底座纏繞機(jī)構(gòu)上底座端部的鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，A型架上部兩側(cè)的架體上分別設(shè)置有一個(gè)擺動(dòng)油缸，兩個(gè)所述的擺動(dòng)油缸另一端分別同底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，使A型架能夠通過擺動(dòng)油缸實(shí)現(xiàn)A型架繞底座端部的鉸點(diǎn)俯仰運(yùn)動(dòng)；所述的導(dǎo)向架收放機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向架、以及安裝于導(dǎo)向架上的鋼絲繩導(dǎo)向滑輪和電纜導(dǎo)向滑輪；所述的導(dǎo)向架頂部同A型架上部的連接鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，A型架頂部兩端分別設(shè)置有一個(gè)調(diào)整油缸，所述的調(diào)整油缸另一端分別同導(dǎo)向架中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，調(diào)整油缸伸縮實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向架繞A型架上部的連接鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)向架的出纜孔始終處于水平位置。

作為優(yōu)選所述的導(dǎo)向架收放機(jī)構(gòu)還包括鎖定裝置、液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)軸承和轉(zhuǎn)盤；所述的轉(zhuǎn)盤設(shè)置于導(dǎo)向架下部，鎖定裝置設(shè)置于轉(zhuǎn)盤上部的連接盤上，回轉(zhuǎn)軸承與連接盤連接，液壓馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸承相對(duì)A型架水平連續(xù)旋轉(zhuǎn)，鎖定裝置上設(shè)置有用于控制其開合的鎖定油缸。

作為優(yōu)選所述導(dǎo)向架下部的主結(jié)構(gòu)同轉(zhuǎn)盤的連接盤連接固定；所述的轉(zhuǎn)盤包括轉(zhuǎn)盤導(dǎo)向、彈簧緩沖器、上層轉(zhuǎn)盤、下層轉(zhuǎn)盤、橡膠緩沖和連接盤；所述的上層轉(zhuǎn)盤和下層轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)盤導(dǎo)向和彈簧緩沖器連接，所述的下層轉(zhuǎn)盤底部設(shè)置有橡膠緩沖器，所述的橡膠緩沖器具有多個(gè)橡膠緩沖。

作為優(yōu)選所述的導(dǎo)向架中部設(shè)置有電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸，電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸的前端安裝于電纜導(dǎo)向滑輪上。

作為優(yōu)選所述的底座纏繞機(jī)構(gòu)包括底座，以及設(shè)置于底座上的鋼絲繩絞車和電纜絞車；所述的鋼絲繩絞車和電纜絞車設(shè)置于底座上遠(yuǎn)離A型架鉸點(diǎn)連接一側(cè)，所述的鋼絲繩絞車安裝于電纜絞車的頂部；用于起吊水下機(jī)器人的鋼絲繩絞車，通過鋼絲繩與導(dǎo)向滑輪同水下機(jī)器人相連，所述電纜絞車將臍帶纜通過電纜導(dǎo)向滑輪連接到轉(zhuǎn)盤底部的水下機(jī)器人上。

作為優(yōu)選所述的鎖定裝置包括鎖緊油缸、連接桿、指示桿和鎖緊爪；所述的連接桿固定于連接盤上，所述的連接桿兩端分別安裝有一個(gè)鎖緊爪，兩個(gè)所述的鎖緊爪末端之間設(shè)置有鎖緊油缸，兩個(gè)所述的鎖緊爪前端分別設(shè)置有一個(gè)指示桿。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型所述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型所述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，A型架能夠通過擺動(dòng)油缸實(shí)現(xiàn)A型架繞底座端部的鉸點(diǎn)俯仰運(yùn)動(dòng)，調(diào)整油缸伸縮實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向架繞A型架上部的連接鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)向架的出纜孔始終處于水平位置。實(shí)現(xiàn)了A型架與導(dǎo)向架同步運(yùn)動(dòng)，即A型架變幅時(shí)，導(dǎo)向架調(diào)整油缸作為附加連桿可調(diào)整導(dǎo)向架角度，使臍帶纜出纜孔始終處于水平位置，以保證臍帶纜纜能夠準(zhǔn)確沿出纜孔下放。

2、本實(shí)用新型所述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，導(dǎo)向架中部設(shè)置有電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸，電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸的前端安裝于電纜導(dǎo)向滑輪上。臍帶纜的收放中，由于電纜絞車與電纜導(dǎo)向滑輪的位置較近，為保證電纜正確纏繞導(dǎo)向，在導(dǎo)向架與電纜導(dǎo)向滑輪之間安裝電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸，通過檢測(cè)電纜偏角，主動(dòng)控制導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)角度，使之與電纜間實(shí)現(xiàn)零夾角，從而保護(hù)電纜及滑輪。

3、本實(shí)用新型所述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，轉(zhuǎn)盤設(shè)置于導(dǎo)向架下部，鎖定裝置設(shè)置于轉(zhuǎn)盤上部，鎖定裝置上設(shè)置有用于控制其開合的鎖定油缸。鎖定裝置的設(shè)計(jì)，提高了收放系統(tǒng)舷外抗搖擺控制能力，導(dǎo)向架轉(zhuǎn)盤上設(shè)置水下機(jī)器人鎖定裝置，通過液壓缸推動(dòng)連桿裝置實(shí)現(xiàn)該功能，并通過直觀的指示裝置顯示鎖定/松開狀態(tài)，能夠有效的固定保護(hù)水下機(jī)器人。

4、本實(shí)用新型所述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，上層轉(zhuǎn)盤和下層轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)盤導(dǎo)向和彈簧緩沖器連接，所述的下層轉(zhuǎn)盤底部設(shè)置有多個(gè)橡膠緩沖。在轉(zhuǎn)盤下表面安裝有橡膠緩沖器，在收起時(shí)能夠讓水下機(jī)器人更加緊密的貼合在轉(zhuǎn)盤上。雙層緩沖裝置的設(shè)置，防止了水下機(jī)器人收起時(shí)與鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生硬性碰撞，雙層緩沖裝置，有效保護(hù)水下機(jī)器人使之與轉(zhuǎn)盤緊密貼合。

本實(shí)用新型所述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，可安裝在工程船甲板上，與傳統(tǒng)的收放系統(tǒng)相比其結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性高，安全可靠且收放效果顯著，能夠?qū)崿F(xiàn)海上惡劣情況的操作；本實(shí)用新型可用于船舶技術(shù)領(lǐng)域或其他系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行收放使用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型水下機(jī)器人收放系統(tǒng)收起狀態(tài)的示意圖。

圖2是本實(shí)用新型水下機(jī)器人收放系統(tǒng)放下狀態(tài)的示意圖。

圖3是本實(shí)用新型導(dǎo)向架的示意圖。

圖4是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)盤的示意圖。

圖5是本實(shí)用新型鎖定裝置的示意圖。

其中：1、底座，2、A型架，3、導(dǎo)向架，4、調(diào)整油缸，5、鋼絲繩導(dǎo)向滑輪，6、電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸，7、電纜導(dǎo)向滑輪，8、轉(zhuǎn)盤，9、鎖緊裝置，10、擺動(dòng)油缸，11、臍帶纜，12、鋼絲繩，13、鋼絲繩絞車，14、電纜絞車，15、船體，16、液壓馬達(dá)，17、鎖緊油缸，18、回轉(zhuǎn)軸承，19、轉(zhuǎn)盤導(dǎo)向，20、彈簧緩沖器，21、上層轉(zhuǎn)盤，22、下層轉(zhuǎn)盤，23、橡膠緩沖，24、連接桿，25、連接盤，26、指示桿，27、鎖緊爪。

具體實(shí)施方式

如圖1到圖5所示，一種水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，包括：底座纏繞機(jī)構(gòu)和A型架收放機(jī)構(gòu)；所述底座纏繞機(jī)構(gòu)的底座1設(shè)置于工程船15上。底座1通過螺栓與工程船15相連。

所述的A型架收放機(jī)構(gòu)包括：A型架2、油缸機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向架收放機(jī)構(gòu)；所述的油缸機(jī)構(gòu)包括：擺動(dòng)油缸10和調(diào)整油缸4；所述A型架2的底部同底座纏繞機(jī)構(gòu)上底座1端部的鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，A型架2上部兩側(cè)的架體上分別設(shè)置有一個(gè)擺動(dòng)油缸10，兩個(gè)所述的擺動(dòng)油缸10另一端分別同底座1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，使A型架2能夠通過擺動(dòng)油缸10實(shí)現(xiàn)A型架2繞底座1端部的鉸點(diǎn)俯仰運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不同的作業(yè)幅度。

所述的導(dǎo)向架收放機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向架3、以及安裝于導(dǎo)向架3上的鋼絲繩導(dǎo)向滑輪5和電纜導(dǎo)向滑輪7；所述的導(dǎo)向架3頂部同A型架2上部的連接鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，A型架2頂部兩端分別設(shè)置有一個(gè)調(diào)整油缸4，所述的調(diào)整油缸4另一端分別同導(dǎo)向架3中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，調(diào)整油缸4伸縮實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向架3繞A型架2上部的連接鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)向架3的出纜孔始終處于水平位置。

所述的導(dǎo)向架收放機(jī)構(gòu)還包括鎖定裝置9、液壓馬達(dá)16、回轉(zhuǎn)軸承18和轉(zhuǎn)盤8；所述的轉(zhuǎn)盤8設(shè)置于導(dǎo)向架3下部，鎖定裝置9設(shè)置于轉(zhuǎn)盤8上部的連接盤25上，回轉(zhuǎn)軸承18與連接盤25連接，液壓馬達(dá)16用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸承18相對(duì)A型架2水平連續(xù)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)用以滿足不同角度位置要求。

鎖定裝置9設(shè)置于轉(zhuǎn)盤8上部，鎖定裝置9上設(shè)置有用于控制其開合的鎖定油缸17。所述的鎖定裝置9包括鎖緊油缸17、連接桿24、指示桿26和鎖緊爪27；所述的連接桿24固定于連接盤25上，所述的連接桿24與連接盤25通過螺栓連接，為了在鎖緊油缸17伸縮時(shí)，鎖緊爪27能夠繞連接桿24兩側(cè)的鉸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。

所述的連接桿24兩端分別安裝有一個(gè)鎖緊爪27，兩個(gè)所述的鎖緊爪27末端之間設(shè)置有鎖緊油缸17，兩個(gè)所述的鎖緊爪27前端分別設(shè)置有一個(gè)指示桿26。

當(dāng)鎖緊油缸17收縮，兩側(cè)鎖緊爪27繞連接桿24鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)并張開，與此同時(shí)帶動(dòng)指示桿26外伸指示鎖緊裝置9打開，此時(shí)水下機(jī)器人系統(tǒng)入水；反之，當(dāng)水下機(jī)器人出水提起后，鎖緊油缸17拉伸，鎖緊爪27繞與連接桿24鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)，指示桿26內(nèi)縮指示鎖緊裝置閉合，此時(shí)水下機(jī)器人裝置落在鎖緊爪27上，鎖緊動(dòng)作完成?？刂奇i定裝置9的開合，并帶動(dòng)指示桿26水平移動(dòng)指示開合，有效提高收放系統(tǒng)舷外抗搖擺控制能力。

所述導(dǎo)向架3下部的主結(jié)構(gòu)同轉(zhuǎn)盤8的連接盤25連接固定；所述的轉(zhuǎn)盤8包括轉(zhuǎn)盤導(dǎo)向19、彈簧緩沖器20、上層轉(zhuǎn)盤21、下層轉(zhuǎn)盤22、橡膠緩沖23和連接盤25；所述的上層轉(zhuǎn)盤21和下層轉(zhuǎn)盤22通過轉(zhuǎn)盤導(dǎo)向19和彈簧緩沖器20連接，所述的下層轉(zhuǎn)盤22底部設(shè)置有橡膠緩沖器，所述的橡膠緩沖器具有多個(gè)橡膠緩沖23。

下層轉(zhuǎn)盤21下部安裝有多個(gè)橡膠緩沖23以與水下機(jī)器人本體接觸的彈性壓力形式控制水下機(jī)器人本體。

所述的導(dǎo)向架3中部設(shè)置有電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸6，電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸6的前端安裝于電纜導(dǎo)向滑輪7上。電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸6用于根據(jù)臍帶纜11在電纜絞車14的出纜位置調(diào)整電纜導(dǎo)向滑輪7的角度。

所述的底座纏繞機(jī)構(gòu)包括底座1，以及設(shè)置于底座1上的鋼絲繩絞車13和電纜絞車14；所述的鋼絲繩絞車13和電纜絞車14設(shè)置于底座1上遠(yuǎn)離A型架2鉸點(diǎn)連接一側(cè)，所述的鋼絲繩絞車13安裝于電纜絞車14的頂部；用于起吊水下機(jī)器人的鋼絲繩絞車13，通過鋼絲繩12與導(dǎo)向滑輪5同水下機(jī)器人相連，所述電纜絞車14將臍帶纜11通過電纜導(dǎo)向滑輪7連接到轉(zhuǎn)盤8底部的水下機(jī)器人上。

一種上述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)的收放方法，水下機(jī)器人收起出水包括以下步驟：

S1、電纜絞車14收起繞過電纜導(dǎo)向滑輪7的臍帶纜11，收起過程中，電纜導(dǎo)向滑輪擺動(dòng)油缸6驅(qū)動(dòng)電纜導(dǎo)向滑輪7擺動(dòng)，主動(dòng)控制電纜導(dǎo)向滑輪7擺動(dòng)角度，保證臍帶纜11在電纜絞車14的出纜位置和電纜導(dǎo)向滑輪7的角度，使電纜導(dǎo)向滑輪7和臍帶纜11間實(shí)現(xiàn)零夾角，從而保護(hù)電纜及滑輪。

同時(shí)，鋼絲繩絞車13旋轉(zhuǎn)收起鋼絲繩12以提升水下機(jī)器人本體靠緊下層轉(zhuǎn)盤22下部的橡膠緩沖23；

同時(shí)，下層轉(zhuǎn)盤22與上層轉(zhuǎn)盤21之間的轉(zhuǎn)盤向?qū)?9收縮，彈簧緩沖器20被壓縮，起到緩沖作用；

同時(shí)，鎖緊油缸17拉伸驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置9閉合，將水下機(jī)器人鎖定；

同時(shí)，液壓馬達(dá)16驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸承18帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤8旋轉(zhuǎn)；

S2、導(dǎo)向架3在導(dǎo)向架調(diào)整油缸4的驅(qū)動(dòng)下繞A型架2的上部鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證與水下機(jī)器人相連的轉(zhuǎn)盤8的水平狀態(tài)；

S3、擺動(dòng)油缸10驅(qū)動(dòng)A型架2繞與底座1的鉸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，從而將整個(gè)系統(tǒng)收起；

水下機(jī)器人放出入水，反向操作上述動(dòng)作。

本實(shí)用新型所述的水下機(jī)器人收放系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性高適合海上惡劣情況下的海況操作，與目前國內(nèi)外產(chǎn)品形式區(qū)別較大，相對(duì)于國外先進(jìn)形式作了較大簡化。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了A型架與導(dǎo)向架同步控制技術(shù)，臍帶纜收放技術(shù)，設(shè)定了雙重緩沖裝置，在轉(zhuǎn)盤下表面安裝有彈簧緩沖器和橡膠緩沖器，設(shè)置了鎖緊裝置能夠有效的固定保護(hù)水下機(jī)器人。很好的解決了現(xiàn)有收放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一，功能性弱的難題。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。