一种用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统及方法。该系统包括第一起吊机构、起吊钩组件和第二起吊机构，其中：第一起吊机构为自动弹性扩张及受力收缩的起吊机构；起吊钩组件为带滑道的遥控触碰耦合起吊钩组件；第二起吊机构为触碰阻尼及刚性防摇的起吊机构；第一起吊机构和起吊钩组件能够耦合，且通过第二起吊机构维稳固定。通过该系统和方法对水面海上无人驾驶航行器进行回收或投放时，能够保证第一起吊机构顺利挂接到挂钩上，保证较高的起吊效率，在起吊过程中能够平衡因不同海况、波浪引起的翻滚摆动和俯仰摆动，具有较高的可靠性和安全性。

A remote control safety recovery system and method for marine unmanned vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统及方法
本专利技术涉及无人航行器
，特别涉及用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统及方法。
技术介绍
目前，我国对海洋测绘、考察设备的海上无人驾驶航行器的需求越来越多，其中以无人艇的研究为主，但由于无人艇的大部分船体在水面上，受风、浪的影响，船体在水面晃动幅度比较大，对无人艇的布放、回收影响很大。无人艇的布放、回收需要考虑操作的成功率和安全性，现有的回收方式大多是采用母船上的悬吊装置与待回收的无人艇的起吊组件相配合，再将无人艇回收到母船上。但由于水面上的无人艇一直处于晃动甚至顺水流飘动的状态，悬吊装置很难与起吊组件精准的对接，导致二者对接成功率低、耗时长。而且，将无人艇调回母船后，成功落地前，由于悬吊装置处于运动状态，难免使吊在空中的无人艇晃动，甚至脱扣，从而带来极大的安全隐患。因此，如何解决无人艇在回收过程中因晃动带来的对接成功率低、可靠性差、安全性低的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统及方法，通过该系统及方法对海上无人驾驶航行器进行回收时，能够保证第一起吊机构通过套圈方式顺利挂接到挂钩上，并保证较高的起吊效率；能够在起吊过程中通过刚性连接平衡因不同海况、波浪引起的翻滚摆动和俯仰摆动，具有较高的稳定性和安全性。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，包括第一起吊机构、起吊钩组件和第二起吊机构，其中：所述第一起吊机构为自动弹性扩张及受力收缩的起吊机构；所述起吊钩组件为带滑道的遥控触碰耦合起吊钩组件；所述第二起吊机构为触碰阻尼及刚性防摇的起吊机构；所述第一起吊机构和所述起吊钩组件能够耦合，且通过所述第二起吊机构维稳固定。可选地，所述第一起吊机构包括起吊缆、卸扣、连接座、弹性保持件、支撑臂、柔性起吊挂缆，其中：所述起吊缆通过所述卸扣与底部的所述连接座相连；两根所述支撑臂的上端部均与所述连接座通过活动连接，下端部分别与所述柔性起吊挂缆的左、右端相连，形成闭环；在每根所述支撑臂与所述连接座之间、位于每根所述支撑臂的外侧分别设置有弹性保持件，所述弹性保持件的上端与所述连接座相连，下端与所述支撑臂相连，两根所述支撑臂在所述弹性保持件的偏转力作用下形成一定夹角，使所述柔性起吊挂缆张开成弧状，此时所述支撑臂与所述柔性起吊挂缆共同形成环状套索，所述环状套索用于挂接起吊钩组件，可有效提高环状套索与起吊钩组件挂钩耦合的成功率。当所述环状套索挂上起吊钩组件时，第一起吊机构由于承载了海上无人驾驶航行器的重量，且其重力远高于弹性保持件所能提供的最大偏转力，两根支撑臂之间的夹角逐渐减小，柔性起吊挂缆则渐渐接近拉直的状态，该柔性起吊挂缆最终形成接近于直线结构，其截面直径处于较小的状态，便于其收纳入第二起吊机构中。可选地，所述起吊钩组件设置在海上无人驾驶航行器上，所述起吊钩组件包括挂钩和设置在所述挂钩开口处的触碰耦合延伸滑道。可选地，所述触碰耦合延伸滑道为斜置状态，其底部与所述海上无人驾驶航行器的工作平台连接，其顶部设置在所述挂钩的开口处；所述触碰耦合延伸滑道为由下至上逐渐变窄的三角形或梯形结构。可选地，所述起吊钩组件中还包括遥控锁闭销，所述遥控锁闭销设置在所述挂钩的开口处，所述遥控锁闭销伸出则令所述挂钩的开口闭合，所述遥控锁闭销缩回则令所述挂钩的开口打开，通过遥控方式控制所述遥控锁闭销的伸出与缩回。可选地，在上述用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统中，所述起吊钩组件中还包括减震底座，所述减震底座设置在所述挂钩和所述工作平台之间。可选地，所述第二起吊机构包括依次连接的吊架对接基座、万向连接架和底部对接受力盘，所述吊架对接基座用于连接吊架前臂；所述底部对接受力盘的底部设置有用于穿过所述第一起吊机构的通孔；通过所述万向连接架，所述底部对接受力盘可相对所述吊架对接基座前后转动，也可相对所述吊架对接基座左右转动。可选地，所述万向连接架包括顶部过渡座、俯仰旋转轴、翻滚旋转轴套管、连接架、中空的翻滚旋转轴、连接架结构件和连接架侧板，其中：所述顶部过渡座与所述吊架对接基座固连；所述翻滚旋转轴套管横置固设在所述顶部过渡座的底部；所述翻滚旋转轴套管内设置有可转动的翻滚旋转轴，以令所述底部对接受力盘可相对所述吊架对接基座左右转动；所述连接架与所述翻滚旋转轴的前端固连，所述连接架和所述连接架侧板之间通过所述俯仰旋转轴铰接，以令所述底部对接受力盘可相对所述吊架对接基座前后转动；所述连接架结构件为竖置的中空结构，其顶部与所述连接架侧板相连，其底部与底部对接受力盘相连。可选地，所述万向连接架中还包括俯仰阻尼器和/或翻滚阻尼器，其中：所述俯仰阻尼器用于为所述底部对接受力盘相对所述吊架对接基座前后转动提供阻力；所述翻滚阻尼器用于为所述底部对接受力盘相对所述吊架对接基座左右转动提供阻力。可选地，所述万向连接架上设置有导向轮组件，所述导向轮组件包括前导向滑轮、后导向滑轮，所述前导向滑轮和后导向滑轮可对整个工作过程中的起吊缆进行导向，使其处于设备的中心工作位，并避免沿程的摩擦刮碰；其中：所述前导向滑轮设置在两个所述连接架侧板之间；所述后导向滑轮设置在所述吊架对接座的底部、位于翻滚旋转轴的后方。可选地，所述底部对接受力盘包括顶板、底对接盘和位于二者之间的缓冲组件。可选地，所述缓冲组件包括竖直导向套管、竖直导向轴和缓冲弹簧，所述竖直导向套管可滑动地套设在所述竖直导向轴上并通过限位凸台进行轴向限位，保证竖直导向轴存在一定的上下活动余量，但不会滑落出竖直导向套管外，其中：所述竖直导向套管固连在所述顶板的下侧；所述缓冲弹簧套设在所述竖直导向套管上，两端分别与所述顶板的下侧面和所述底对接盘的上侧面相抵；所述竖直导向轴与所述底对接盘固连；或者，所述竖直导向套管固连在所述底对接盘的上侧；所述缓冲弹簧套设在所述竖直导向套管上，两端分别与所述顶板的下侧面和所述底对接盘的上侧面相抵；所述竖直导向轴与所述顶板固连。可选地，所述底对接盘的底部设置有底部缓冲垫。一种海上无人驾驶航行器的遥控安全回收方法，所述海上无人驾驶航行器的遥控安全回收方法采用上文中所述的用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，回收所述海上无人驾驶航行器时，第一起吊机构中的环形套索和起吊钩组件中的挂钩之间通过套圈方式耦合连接，且通过第二起吊机构维稳固定。可选地，所述海上无人驾驶航行器的遥控安全回收方法包括如下步骤：遥控待回收的海上无人驾驶航行器主动向所述第一起吊机构的所述环形套索接近，使所述环形套索落在触碰耦合延伸滑道上；所述环形套索沿着所述触碰耦合延伸滑道移动，直至套设在所述挂钩上，通过遥控方式使遥控锁闭销伸出，以将所述挂钩的开口闭合，实现所述环形套索与所述挂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，包括第一起吊机构(2)、起吊钩组件(3)和第二起吊机构(1)，其中：/n所述第一起吊机构(2)为自动弹性扩张及受力收缩的起吊机构；/n所述起吊钩组件(3)为带滑道的遥控触碰耦合起吊钩组件；/n所述第二起吊机构(1)为触碰阻尼及刚性防摇的起吊机构；/n所述第一起吊机构(2)和所述起吊钩组件(3)能够耦合，且通过所述第二起吊机构(1)维稳固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，包括第一起吊机构(2)、起吊钩组件(3)和第二起吊机构(1)，其中：
所述第一起吊机构(2)为自动弹性扩张及受力收缩的起吊机构；
所述起吊钩组件(3)为带滑道的遥控触碰耦合起吊钩组件；
所述第二起吊机构(1)为触碰阻尼及刚性防摇的起吊机构；
所述第一起吊机构(2)和所述起吊钩组件(3)能够耦合，且通过所述第二起吊机构(1)维稳固定。


2.根据权利要求1所述的用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，所述第一起吊机构(2)包括起吊缆(26)、卸扣(21)、连接座(22)、弹性保持件(23)、支撑臂(24)、柔性起吊挂缆(25)，其中：
所述起吊缆(26)通过所述卸扣(21)与底部的所述连接座(22)相连；
两根所述支撑臂(24)的上端部均与所述连接座(22)活动连接，下端部分别与所述柔性起吊挂缆(25)的左、右端相连，形成闭环；
在每根所述支撑臂(24)与所述连接座(22)之间分别设置有弹性保持件(23)，两根所述支撑臂(24)在所述弹性保持件(23)的作用下形成一定夹角，使所述柔性起吊挂缆(25)张开成弧状，此时所述支撑臂(24)与所述柔性起吊挂缆(25)共同形成环状套索，所述环状套索用于挂接所述起吊钩组件(3)。


3.根据权利要求1所述的用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，所述起吊钩组件(3)设置在海上无人驾驶航行器上，所述起吊钩组件(3)包括挂钩(32)和设置在所述挂钩(32)开口处的触碰耦合延伸滑道(34)。


4.根据权利要求3所述的用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，所述触碰耦合延伸滑道(34)为斜置状态，其底部与所述海上无人驾驶航行器的工作平台连接，顶部设置在所述挂钩(32)的开口处；所述触碰耦合延伸滑道(34)为由下至上逐渐变窄的三角形或梯形结构。


5.根据权利要求3所述的用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，所述起吊钩组件(3)中还包括遥控锁闭销(33)，所述遥控锁闭销(33)设置在所述挂钩(32)的开口处，所述遥控锁闭销(33)伸出则令所述挂钩(32)的开口闭合，所述遥控锁闭销(33)缩回则令所述挂钩(32)的开口打开，通过遥控方式控制所述遥控锁闭销(33)的锁闭及释放。


6.根据权利要求1所述的用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，所述第二起吊机构(1)包括依次连接的吊架对接基座(11)、万向连接架和底部对接受力盘，所述吊架对接基座(11)用于连接吊架前臂；所述底部对接受力盘的底部设置有用于穿过所述第一起吊机构(2)的通孔；通过所述万向连接架，所述底部对接受力盘可相对所述吊架对接基座(11)前后转动，也可相对所述吊架对接基座(11)左右转动。


7.根据权利要求6所述的用于海上无人驾驶航行器的遥控安全回收系统，其特征在于，所述万向连接架包括顶部过渡座(121)、俯仰旋转轴(122)、翻滚旋转轴套管(123)、连接架(124)、中空的翻滚旋转轴(125)、连接架结构件(126)和连接架侧板(127)，其中：
所述顶部过渡座(121)与所述吊架对接基座(11)固连；
所述翻滚旋转轴套管(123)固设在所述顶部过渡座(121)的底部；
所述翻滚旋转轴套管(123)内设置有可转动的翻滚旋转轴(125)，以令所述底部对接受力盘可相对所述吊架对接基座(11)左右转动；
所述连接架(124)与所述翻滚旋转轴(125)的前端固连，所述连接架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：方励，卢楠，李京，王向晨，马培宏，
申请(专利权)人：北京南风科创应用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11