一种深海AUV自动对接装置及对接方法与流程

本发明属于水下作业设备，具体为一种深海auv自动对接装置及对接方法。

背景技术：

1、水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。

2、auv是属于水下机器人的一种，用于进行水下的作业，对于深海作业的auv在工作一段时间后，需要对深海的基站之间进行对接，用于给auv进行充电，和对auv获得数据进行传输获取，目前在auv和基站之间对接时，通过auv自主的运动进入到基站中和基站进行对接，但是由于海底的水流的运动，和海水的压力阻力等，使得对接的效率比较低，不便于和基站之间的对接。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种深海auv自动对接装置及对接方法，有效的解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深海auv自动对接装置，包括海底基站，所述海底基站上设有转向机构，所述海底基站与环形齿条转动架之间通过转向机构连接，所述环形齿条转动架上设有对接夹取机构，所述对接夹取机构包括所述环形齿条转动架上固定安装的固定筒，所述固定筒内设有的夹取升降滑槽，所述夹取升降滑槽端壁上转动连接夹取升降丝杆，所述夹取升降丝杆与升降筒螺纹连接，所述升降筒滑动安装在所述夹取升降滑槽端壁间，所述升降筒上侧末端固定连接有固定板，所述固定板内设有移动滑槽，所述移动滑槽端壁上转动连接有移动丝杆，所述移动丝杆与移动板螺纹连接，所述移动板滑动安装在所述移动滑槽内，所述移动板末端通过方向调节机构连接有凹槽架，所述凹槽架端壁间转动连接有电动转轴，所述电动转轴的外表面固定安装有转动杆，所述转动杆下侧末端转轴，所述转轴与转动电机动力连接，所述转动电机固定安装在所述转动杆内，所述转轴的外表面固定安装有转动块，所述转动块与所述转动杆之间连接有稳定环，所述转动块端壁上转动连接有夹取转轴，所述夹取转轴与夹取电机动力连接，所述夹取电机固定安装在所述转动块内，所述夹取电机的末端固定连接有夹取转动板，所述夹取转动板下侧末端固定连接有夹持架，所述夹持架底壁上设有夹取滑槽，所述夹取滑槽端壁间转动连接有夹取丝杆，所述夹取丝杆外表面螺纹连接有夹取螺母块，所述夹取螺母块滑动安装在所述夹取滑槽端壁间，所述夹取螺母块底部固定连接有夹持移动板，所述夹持移动板底壁上固定连接有夹持杆，所述夹持杆之间夹持有auv本体。

3、优选的，所述转向机构包括所述海底基站内设有的转动齿轮腔，所述转动齿轮腔端壁间转动连接有转动齿轮轴，所述转动齿轮轴与驱动电机动力连接，所述驱动电机固定安装在所述海底基站内，所述转动齿轮轴的外表面固定安装有转动齿轮，所述转动齿轮与所述环形齿条转动架啮合，所述环形齿条转动架转动安装在所述海底基站上，所述环形齿条转动架与所述固定筒之间连接有稳定杆。

4、优选的，所述海底基站上设有位置监测机构，所述位置监测机构包括所述海底基站内设有的监测锥齿轮腔，所述监测锥齿轮腔端壁上转动连接有驱动轴，所述驱动轴与所述驱动电机动力连接，所述驱动轴末端固定安装有监测主锥齿轮，所述监测主锥齿轮与监测副锥齿轮啮合，所述监测副锥齿轮固定安装在监测转轴的下侧末端，所述监测转轴贯穿转动安装在所述监测锥齿轮腔端壁上，所述监测转轴内设有监测滑槽，所述监测滑槽底壁上转动连接有监测升降丝杆，所述监测升降丝杆与监测升降筒螺纹连接，所述监测升降筒滑动安装在所述监测转轴内，所述监测升降筒上侧末端固定连接有监测摄像头，所述监测升降筒的上侧末端固定安装有防护罩，所述监测摄像头位于所述防护罩内。

5、优选的，所述方向调节机构包括所述移动板内设有的锥齿轮腔，所述锥齿轮腔端壁上转动连接有主动锥齿轮轴，所述主动锥齿轮轴与方向调节电机动力连接，所述方向调节电机固定安装在所述移动板内，所述主动锥齿轮轴的末端固定安装有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮固定安装在从动锥齿轮轴末端，所述从动锥齿轮轴贯穿转动安装在所述锥齿轮腔端壁上，所述从动锥齿轮轴外表面固定安装有所述凹槽架，所述凹槽架与所述移动板之间连接有转动环。

6、优选的，所述海底基站上设有对接角度调整机构，所述对接角度调整机构包括海底基站上设有的对接腔，所述对接腔底壁上对称设有对接滑槽，所述对接滑槽端壁上转动连接有对接丝杆，所述对接丝杆与螺母板螺纹连接，所述螺母板滑动安装在所述对接滑槽端壁间，所述螺母板上部固定连接有固定盘，所述固定盘内设有对接角度调节齿轮腔，所述对接角度调节齿轮腔端壁间转动连接有对接角度调节齿轮轴，所述对接角度调节齿轮轴与对接角度调节电机动力连接，所述对接角度调节电机固定安装在所述固定盘内，所述对接角度调节齿轮轴的外表面固定安装有对接角度调节齿轮，所述对接角度调节齿轮与环形齿条啮合，所述环形齿条转动安装在所述固定盘上。

7、优选的，所述环形齿条上部设有对接翻转机构，所述对接翻转机构包括所述环形齿条上固定安装的调节电动推杆，所述调节电动推杆上部固定连接有固定块，所述固定块上转动连接有翻转转轴，所述翻转转轴与翻转电机动力连接，所述翻转电机固定安装在所述固定块内，所述翻转转轴之间固定连接有对接板，所述固定块上对称固定连接有插入电动推杆，所述插入电动推杆插入到插孔中，所述插孔加工在所述对接板端壁上。

8、优选的，所述对接板上设有锁紧机构，所述锁紧机构包括所述对接板上对称设有的滑槽，所述滑槽端壁间转动连接有锁紧丝杆，所述锁紧丝杆外表面对称螺纹连接有夹持条，所述夹持条滑动安装在所述滑槽端壁间，所述对接板上对称设有锁紧槽，所述锁紧槽端壁间转动连接有第一锁紧电动转轴，所述第一锁紧电动转轴外表面固定安装有锁紧转动电动推杆，所述锁紧转动电动推杆的尾部加工有凹槽，所述凹槽端壁间转动连接有第一锁紧转轴，所述第一锁紧转轴外表面固定安装有锁紧电动推杆，一侧的所述锁紧电动推杆末端加工有锁紧螺纹孔，所述锁紧螺纹孔与锁紧螺纹杆螺纹连接，所述锁紧螺纹杆转动安装在另一侧的所述锁紧电动推杆的末端，所述锁紧螺纹杆与锁紧电机动力连接，所述锁紧电机固定安装在所述锁紧电动推杆内。

9、优选的，所述对接腔端壁上设有供电连接机构，所述供电连接机构包括所述对接腔端壁上转动连接的充电电动推杆，所述充电电动推杆末端固定连接有充电螺纹头，所述充电螺纹头与充电螺纹槽螺纹连接，所述充电螺纹槽设在所述auv本体上，所述海底基站上固定连接有电池箱，所述电池箱内安装有大容量蓄电池。

10、优选的，所述海底基站内设有控制处理器，所述控制处理器与定位信号器信号连接，所述定位信号器固定安装在定位信号器安装槽端壁上，所述定位信号器安装槽设在所述auv本体上。

11、本发明提供了一种深海auv自动对接方法，基于上述所述的一种深海auv自动对接装置，步骤包括：

12、步骤一：控制处理器通过定位信号器对auv本体的位置进行确定，并且发送信号给定位信号器，从而使得auv本体向着海底基站靠近运动；

13、步骤二：位置监测机构运动，从而对auv本体的位置进行监测，便于进行夹取；步骤三：监测到auv本体的位置后，转向机构运动，从而带动固定筒转动，从而带动夹持杆运动到相应的位置；

14、步骤四：夹持杆转动到相应的位置后，对接夹取机构运动，从而对auv本体进行对接夹取，对接夹取时，方向调节机构运动，便于对auv本体进行夹取，适应从不同方向来的auv本体；

15、步骤五：夹取后，夹持杆带动auv本体运动到对接板上，锁紧机构运动，从而对auv本体进行锁紧，防止出现运动；

16、步骤六：锁紧后，需要对auv本体进行翻转时，翻转机构运动，从而对auv本体进行翻转，便于进行充电；

17、步骤七：锁紧后，对接角度调整机构，从而对auv本体的对接角度进行调整，调整到合适的位置，便于进行充电，并且将auv本体收入到对接腔中；

18、步骤八：auv本体收入到对接腔中，供电连接机构运动，从而实现对auv本体进行充电供电。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1. 本发明提供了一种深海auv自动对接装置，可以实现对auv进行夹取，并且可以实现从多个方向进行夹取，夹取的比较牢靠，便于进行对接，并且可以实现对夹取的方向和角度进行调节，适应了多个方向和角度，便于更好的对auv进行夹取，夹取的效率高。

21、2.本发明提供了一种深海auv自动对接装置，可以实现对接时对auv进行锁紧，防止对接时出现掉落，而且可以实现进行多个方向的锁紧，锁紧的比较牢靠，不会由于水流的影响造成对接困难。

22、3.本发明提供了一种深海auv自动对接装置，可以实现对对接时的角度进行调整，并且可以实现在对接时对auv进行翻转，便于进行对接。