一种无人船载浮标自动投放装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人船载浮标自动投放装置和方法，无人船载浮标自动投放装置包括设置在无人船艇平台上的浮标存储装置和投放装置本体，以及控制系统

【技术实现步骤摘要】
一种无人船载浮标自动投放装置和方法


[0001]本专利技术属于无人船设备领域，具体涉及一种无人船载浮标自动投放装置和方法
。

技术介绍

[0002]浮标是一种水文测量设备，可以用于测量水温
、
水深
、
环境噪声等水文信息，在海洋环境测量方面应用广泛
。
浮标在各种平台上的使用越来越频繁，投放方式也各不相同
。
空中平台上的浮标投放方式主要包括重力投放和高压气体投放等方式
。
水面平台上的浮标投放多采用便携式人工投放或采用机械装置进行投放，便携式人工投放通常需要人工参与，不能适用于无人平台
。
传统的机械装置投放通常采用浮标和投放装置一体式设计，该方式一般携带的浮标数量有限，投放装置结构设计简单，但不适于批量投放
。
一些无人船采用发射筒进行投放，浮标存于发射筒内，发射筒采用倾斜设计，需要投放时，通过远程控制指令打开锁止机构释放浮标，这种处理方案重量轻
、
体积小
、
控制简单，但这种方式对浮标投放装置的安装位置要求较高，既要具备一定的高度，还需要考虑浮标投放过程中不会因为船的运动而发生与船体撞击的，并且浮标入水角度很难控制，易导致浮标无法打开从而无法正常工作
。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种无人船载浮标自动投放装置和方法，面向批量搭载浮标的无人船艇平台，通过将浮标存放装置和投放装置分开设计，达到既能批量搭载浮标，又能实现浮标的按需
、
有序
、
重复和自动投放
。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种无人船载浮标自动投放装置，包括投放装置本体
、
浮标存储装置和浮标投放控制系统
。
[0005]其中，投放装置本体设置在无人船上，投放装置本体可将位于抓取位置的浮标抓起进行自动投放
。
[0006]浮标存储装置设置在无人船上，其内部存储有不同规格的浮标，浮标存储装置可将浮标输出至抓取位置
。
[0007]控制系统与投放装置本体和浮标存储装置通过无线连接，可远程控制投放装置本体进行浮标的抓取和投放，以及控制浮标存储装置将浮标输出至抓取位置
。
[0008]优选的，浮标存储装置可设置在抓取位置附近，通过传送带将浮标传送到抓取位置，也可设置在抓取位置下方，通过传输装置将浮标弹出至抓取位置；浮标存储装置可存储不同规格的浮标
。
[0009]优选的，投放装置本体与无人船艇平台连接，投放装置本体包括多个旋转电机
、
变幅电机
、
机械臂和机械手；其中，旋转电机
、
变幅电机和机械臂共同控制投放装置本体进行多自由度
、
多范围的伸缩和旋转运动，机械手设置在机械臂前端，对不同种类规格的浮标进行抓取
。
[0010]优选的，投放装置本体包括底座
、
第一旋转电机
、
第一变幅电机
、
大臂
、
第二变幅电
机
、
第三变幅电机
、
小臂
、
第二旋转电机
、
机械手夹紧电缸和机械手；其中，底座固定在船艇平台上，第一旋转电机设置在底座上表面，投放装置本体可在第一旋转电机的驱动下做
360
°
旋转；大臂尾端倾斜设置在底座上，大臂上设置有第一变幅电机，大臂可在第一变幅电机驱动下绕第一变幅电机的中轴旋转；第二变幅电机设置在大臂前端，小臂尾端通过第三变幅电机与大臂前端连接，第二旋转电机设置在小臂前端，第二旋转电机与机械手夹紧电缸连接，机械手夹紧电缸进一步与机械手连接；第三变幅电机
、
小臂
、
机械手夹紧电缸和机械手可在第二变幅电机的驱动下绕第二变幅电机的中轴旋转；小臂
、
机械手夹紧电缸和机械手可在第三变幅电机的驱动下绕第三变幅电机的中轴旋转；机械手夹紧电缸和机械手可在第二旋转电机的驱动下进行升降和旋转；机械手可在机械手夹紧电缸的驱动下张开和握紧
。
[0011]优选的，机械手内侧设置有橡胶内衬
。
[0012]优选的，投放装置本体通过底座固定在船艇平台上靠近舷侧且有开口或舷窗的半开放舱室内
。
[0013]优选的，浮标投放控制系统包括主控制器和视觉系统，其中，主控制器远程控制浮标存储装置和投放装置本体动作，主控制器通过内置软件预先进行抓取路径规划；视觉系统设置在投放位置处，采集浮标位置
、
长度以及坐标信息，并将数据传递给主控制器进行抓取路径选取
。
[0014]优选的，主控制器设置通讯接口用于接收上位机控制指令
。
[0015]优选的，视觉系统包括扫描仪
、
镜头和光源
。
[0016]本专利技术除了提供一种无人船载浮标自动投放装置外，还进一步提供一种使用上述装置进行无人船载浮标自动投放的方法，具体包括以下步骤：
[0017]步骤1：视觉系统对浮标存储装置输出的浮标进行识别，并将识别信息发送至主控制器；
[0018]步骤2：主控制器根据视觉系统传回的浮标识别信息，自动分析浮标型号，调用抓取路径数据库，选取对应的抓取路径，以对应的抓取位置及机械手张开角度对浮标进行精确抓取；
[0019]步骤3：确认浮标可靠抓取后，投放装置本体在主控制器的指令下，移转浮标伸出舷外，通过投放装置本体上各变幅电机
、
旋转电机的协同作业，将浮标翻转至垂直入水角度；
[0020]步骤4：确定浮标入水角度满足要求后，通过机械手夹紧电缸控制机械手张开，将浮标投放入水，实现浮标自动投放
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具备以下优点：
[0022]本专利技术提供的一种无人船载浮标自动投放装置和方法，面向批量搭载浮标的无人船艇平台，通过将浮标存储装置和投放装置本体分开设计，既能批量搭载浮标，又能实现浮标的按需
、
有序
、
重复和自动投放
。
本专利技术提供的无人船载浮标自动投放装置可根据远程控制指令，实现浮标的识别
、
抓取
、
移转和自动投放，可适配同一形状
、
不同重量
、
不同尺寸的多种浮标，并确保浮标的入水角度满足投放要求
。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例中投放装置本体的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例中机械手张爪示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例中机械手抓取浮标示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例中投放装置本体变幅操作示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例中投放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无人船载浮标自动投放装置，其特征在于：所述自动投放装置包括投放装置本体
、
浮标存储装置和浮标投放控制系统；其中，所述投放装置本体设置在无人船上，所述投放装置本体可将位于抓取位置的浮标抓起进行自动投放；所述浮标存储装置设置在无人船上，其内部存储有不同规格的浮标，所述浮标存储装置可将浮标输出至抓取位置；所述控制系统与所述投放装置本体和所述浮标存储装置通过无线连接，可远程控制所述投放装置本体进行浮标的抓取和投放，以及控制所述浮标存储装置将浮标输出至抓取位置
。2.
如权利要求1所述的一种无人船载浮标自动投放装置，其特征在于：所述浮标存储装置可设置在抓取位置附近，通过传送带将浮标传送到抓取位置，也可设置在抓取位置下方，通过传输装置将浮标弹出至抓取位置；所述浮标存储装置可存储不同规格的浮标
。3.
如权利要求2所述的一种无人船载浮标自动投放装置，其特征在于：所述投放装置本体与无人船艇平台连接，投放装置本体包括多个旋转电机
、
变幅电机
、
机械臂和机械手；其中，所述旋转电机
、
变幅电机和机械臂共同控制投放装置本体进行多自由度
、
多范围的伸缩和旋转运动，所述机械手设置在机械臂前端，对不同种类规格的浮标进行抓取
。4.
如权利要求3所述的一种无人船载浮标自动投放装置，其特征在于：所述投放装置本体包括底座
(1)、
第一旋转电机
(2)、
第一变幅电机
(3)、
大臂
(4)、
第二变幅电机
(5)、
第三变幅电机
(6)、
小臂
(7)、
第二旋转电机
(8)、
机械手夹紧电缸
(9)
和机械手
(10)
；其中，所述底座
(1)
固定在船艇平台上，所述第一旋转电机
(2)
设置在所述底座
(1)
上表面，所述投放装置本体可在所述第一旋转电机
(2)
的驱动下做
360
°
旋转；所述大臂
(4)
尾端倾斜设置在所述底座
(1)
上，所述大臂
(4)
上设置有所述第一变幅电机
(3)
，所述大臂
(4)
可在所述第一变幅电机
(3)
驱动下绕所述第一变幅电机
(3)
的中轴旋转；所述第二变幅电机
(5)
设置在所述大臂
(4)
前端，所述小臂
(7)
尾端通过所述第三变幅电机
(6)
与所述大臂
(4)
前端连接，所述第二旋转电机
(8)
设置在所述小臂
(7)
前端，所述第二旋转电机
(8)
与所述机械手夹紧电缸

【专利技术属性】
技术研发人员：娄相芽，常进，吴其俊，江水云，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：