一种便携式AUV用轻型抛载机构及操作方法技术

一种便携式AUV用轻型抛载机构及操作方法，包括圆柱形电磁铁芯、电磁铁封装外壳、电磁铁封装端盖、电磁铁连接螺柱、助推弹簧、带螺杆圆铁片、压载圆铅块、抛载导向管、压力平衡充油软管、水密接插头、限位圆柱销、抛载机构安装支架、密封圈等。带螺杆圆铁片与电磁铁芯接触，控制系统给出指令，电磁铁芯通电产生磁力，将带螺杆圆铁片吸附，抛载机构处于工作状态，助推弹簧此时处于压缩状态。当便携式AUV下水作业，需要应急上浮时，电磁铁芯断电失去磁力，在助推弹簧反向推力与压载圆铅块自身重力联合作用下，带螺杆圆铁片与其串联的压载圆铅块顺着抛载导向管向下滑出，完成抛载动作，便携式AUV获得额外正浮力，上浮至水面。上浮至水面。上浮至水面。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式AUV用轻型抛载机构及操作方法


[0001]本专利技术涉及抛载机构
，尤其是一种便携式AUV用轻型抛载机构及操作方法。

技术介绍

[0002]自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，以下简称AUV)的开发与应用，可以有效提高对海洋环境的监测能力，是海洋环境立体监测系统的补充和完善。
[0003]AUV的大量布放将有助于提高海洋环境的空间和时间观测密度，获得大量的科学数据，增强海洋监测的能力，它在海洋环境的监测、调查、探测等方面具有广阔的的应用前景。一般定义50公斤以下的AUV为便携式AUV，以其低成本、方便作业、易于群组协同，而越来越受到关注。由于便携式AUV是完全自主的水下机器人，在水下作业时会遇到各种复杂情况极易发生丢失，为确保便携式AUV的安全，应急抛载机构就非常重要，用于确保便携式AUV在紧急情况下抛弃压载，快速上浮至水面，便于搜索与打捞。
[0004]目前现有技术中的水下抛载技术包括：机械抛载装置，需要驱动电机或者液压油缸，结构比较复杂；熔断抛载，采用电化学方式，抛载时间不可实时控制；爆炸式抛载，利用电爆螺栓实现，成本大，具有一定危险性。用于便携式AUV的抛载机构多采用电磁铁抛载方式。另外，专利CN202010689650.7一种水下抛载机构，专利CN111348163A一种全海深水下机器人抛载装置，专利CN108032977A一种水下应急抛载装置，均采用了电磁铁抛载的方式，同时使用了杠杆方式以增大挂载能力，但这些抛载机构结构相对复杂、体积大，不适用于主尺度受限制、体积有限的便携式AUV上进行布置安装。

技术实现思路

[0005]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种便携式AUV用轻型抛载机构及操作方法，从而使其结构简单、体积小，采用圆柱形电磁铁芯直接封装在充油的密封腔内，电磁铁芯有磁端面直接吸附抛弃压载的方法，省去不必要的杠杆机构等部件，最大程度减小抛载机构的结构形式与体积空间，以便于在体积受限的便携式AUV上安装使用。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种便携式AUV用轻型抛载机构，包括便携式AUV，所述便携式AUV上固定安装轻型抛载机构，所述轻型抛载机构的具体结构为：包括安装支架，所述安装支架通过螺栓固定在便携式AUV的艉部；还包括电磁铁封装外壳，所述电磁铁封装外壳内部通过密封圈安装圆柱形电磁铁芯，所述电磁铁封装外壳同样通过密封圈安装电磁铁封装端盖，所述电磁铁封装端盖与圆柱形电磁铁芯之间连接有电磁铁连接螺柱，所述电磁铁封装外壳的一侧壁连接有；所述压力平衡充油软管，所述压力平衡充油软管的端部安装水密接插头，所述压力平衡充油软管内部安装有与圆柱形电磁铁芯连接的导线；所述圆柱形电磁铁芯的底部设置有带螺杆圆铁片，带螺杆圆铁片的螺杆部分穿过电磁铁封装外壳的底部，并在螺杆上安装多个压载圆铅块，所述压载圆铅块上方的电磁铁封装外壳和螺杆上套有助推弹簧，所述压载圆
铅块下方的螺杆上套有螺母，所述压载圆铅块的外部安装有抛载导向管。
[0008]其进一步技术方案在于：
[0009]所述安装支架中部为扁状正方体结构，所述安装支架的两端分别延伸有折板。
[0010]所述圆柱形电磁铁芯、电磁铁封装外壳、电磁铁封装端盖、压力平衡充油软管、水密接插头和密封圈组成一个水密腔体，所述水密腔体内充满绝缘的液压油，利用压力平衡充油软管实现水密腔体内外的压力平衡，确保圆柱形电磁铁芯在水下环境的绝缘与耐压。
[0011]所述抛载导向管呈空心圆柱体结构，所述抛载导向管同时将压载圆铅块、电磁铁封装外壳包围，抛载导向管顶部与安装支架固定，所述抛载导向管上方还设置有一个开口，所述开口处安装压力平衡充油软管。
[0012]所述抛载导向管的底部间隔设置有耳环，两个耳环之间穿过有限位圆柱销，限位圆柱销挡住带螺杆圆铁片和压载圆铅块。
[0013]一种便携式AUV用轻型抛载机构的操作方法，包括如下操作步骤：
[0014]带螺杆圆铁片与圆柱形电磁铁芯接触；
[0015]便携式AUV控制系统给出指令，圆柱形电磁铁芯通电产生磁力，将带螺杆圆铁片吸附；
[0016]此时抛载机构处于工作状态，助推弹簧处于压缩状态；
[0017]当便携式AUV下水作业，需要应急上浮、电控系统死机断电、电力耗尽意外情况时：
[0018]圆柱形电磁铁芯断电失去磁力，在助推弹簧反向推力与压载圆铅块自身重力联合作用下，带螺杆圆铁片与其串联的压载圆铅块顺着抛载导向管滑出，完成抛载动作，便携式AUV获得额外正浮力，上浮至水面。
[0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，只需一只的圆柱型的常规电磁铁芯，通过充油封装，即能实现便携式AUV对抛载机构小型化的需求，该装置结构简单，体积小，便于在空间受限的便携式AUV上布置使用，且具有不通电状态下的模拟安装功能，在通电使用状态下功耗低，安全冗余度高，应急能力强的特点。
[0021]本专利技术主要安装在便携式AUV上，用于AUV应急抛载上浮的抛载机构。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的应用图。
[0023]图2为本专利技术的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术的主视图。
[0025]图4为本专利技术的侧视图(内部视图)。
[0026]图5为本专利技术的内部视图(省略压力平衡充油软管)。
[0027]其中：100、轻型抛载机构；101、便携式AUV；
[0028]1、圆柱形电磁铁芯；2、电磁铁封装外壳；3、电磁铁封装端盖；4、电磁铁连接螺柱；5、助推弹簧；6、带螺杆圆铁片；7、压载圆铅块；8、抛载导向管；9、压力平衡充油软管；10、水密接插头；11、限位圆柱销；12、安装支架；13、密封圈；14、螺母；15、导线；16、耳环。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0030]如图1
‑
图5所示，本实施例的便携式AUV用轻型抛载机构，包括便携式AUV101，便携式AUV101上固定安装轻型抛载机构100，轻型抛载机构100的具体结构为：包括安装支架12，安装支架12通过螺栓固定在便携式AUV101的艉部；还包括电磁铁封装外壳2，电磁铁封装外壳2内部通过密封圈13安装圆柱形电磁铁芯1，电磁铁封装外壳2同样通过密封圈13安装电磁铁封装端盖3，电磁铁封装端盖3与圆柱形电磁铁芯1之间连接有电磁铁连接螺柱4，电磁铁封装外壳2的一侧壁连接有；压力平衡充油软管9，压力平衡充油软管9的端部安装水密接插头10，压力平衡充油软管9内部安装有与圆柱形电磁铁芯1连接的导线15；圆柱形电磁铁芯1的底部设置有带螺杆圆铁片6，带螺杆圆铁片6的螺杆部分穿过电磁铁封装外壳2的底部，并在螺杆上安装多个压载圆铅块7，压载圆铅块7上方的电磁铁封装外壳2和螺杆上套有助推弹簧5，压载圆铅块7下方的螺杆上套有螺母14，压载圆铅块7的外部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式AUV用轻型抛载机构，包括便携式AUV(101)，其特征在于：所述便携式AUV(101)上固定安装轻型抛载机构(100)，所述轻型抛载机构(100)的具体结构为：包括安装支架(12)，所述安装支架(12)通过螺栓固定在便携式AUV(101)的艉部；还包括电磁铁封装外壳(2)，所述电磁铁封装外壳(2)内部通过密封圈(13)安装圆柱形电磁铁芯(1)，所述电磁铁封装外壳(2)同样通过密封圈(13)安装电磁铁封装端盖(3)，所述电磁铁封装端盖(3)与圆柱形电磁铁芯(1)之间连接有电磁铁连接螺柱(4)，所述电磁铁封装外壳(2)的一侧壁连接有；所述压力平衡充油软管(9)，所述压力平衡充油软管(9)的端部安装水密接插头(10)，所述压力平衡充油软管(9)内部安装有与圆柱形电磁铁芯(1)连接的导线(15)；所述圆柱形电磁铁芯(1)的底部设置有带螺杆圆铁片(6)，带螺杆圆铁片(6)的螺杆部分穿过电磁铁封装外壳(2)的底部，并在螺杆上安装多个压载圆铅块(7)，所述压载圆铅块(7)上方的电磁铁封装外壳(2)和螺杆上套有助推弹簧(5)，所述压载圆铅块(7)下方的螺杆上套有螺母(14)，所述压载圆铅块(7)的外部安装有抛载导向管(8)。2.如权利要求1所述的一种便携式AUV用轻型抛载机构，其特征在于：所述安装支架(12)中部为扁状正方体结构，所述安装支架(12)的两端分别延伸有折板。3.如权利要求1所述的一种便携式AUV用轻型抛载机构，其特征在于：所述圆柱形电磁铁芯(1)、电磁铁封装外壳(2)、电磁铁封装端盖(3)、压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青松，占剑锋，杨申申，王磊，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：