一种适用于无A架无人船的水下机器人收放装置及使用方法

本发明涉及海洋工程，具体指一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置及使用方法。

背景技术：

1、水下机器人已广泛应用在海洋工程、港口建设、海洋石油、科学研究和海军防务等诸多领域，具有水下搜救、海洋资源探测、海底电缆检修等诸多功能。因此，水下机器人是开发海洋资源的重要手段。

2、随着水下机器人的运用越来越广泛，完善水下机器人的布放-回收系统就尤为重要。目前对于水下机器人的布放和回收多采用吊装的方式，该方式需要船只搭载完善的行吊装置，且在安全性和效率上有所欠缺。同时水下机器人的脐带缆的收理也是水下机器人的布放-回收系统中关键的一环，需要对脐带缆杂乱、无序的缠绕方式进行优化，否则脐带缆之间的摩擦会阻碍缆控水下机器人的正常工作。

3、因此，提供一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置及使用方法，以解决目前水下机器人的布放-回收系统不完善的问题。

技术实现思路

1、本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置及使用方法，以解决目前水下机器人的布放-回收系统不完善的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

3、一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，包括船体，所述船体上安装有缆绳收放装置和收放平台，所述缆绳收放装置和收放平台分别设置在船体艉部平台及槽口内。

4、所述缆绳收放装置包括电动绞盘、脐带缆、电缆支架、丝杆导轨机构、定滑轮，所述电动绞盘安装在船体艉部平台上且电动绞盘和船体两侧壁面等距，所述丝杆导轨机构共计两处，呈线性布设在船体平台上，所述电缆支架和丝杆导轨机构固定，所述电缆支架可随丝杆导轨机构移动，所述定滑轮包括滑轮罩、滑轮、滑轮座，所述定滑轮安装在船体平台拐角处，所述脐带缆缠绕在电动绞盘上，通过电缆支架、定滑轮连接在水下机器人顶部。

5、所述收放平台包括弧形导轨、电动推杆、主动支撑杆、滚筒、支座、弹簧挡板、支撑板、从动支撑杆，所述弧形导轨共计两处，呈对称布设在船体槽口两侧，所述主动支撑杆两侧分别固定在两处弧形导轨中，所述主动支撑杆可沿弧形导轨移动，所述从动支撑杆以同样方式固定在弧形导轨中，所述电动推杆一端通过支座和船体固定，一端和主动支撑杆固定，所述支撑板通过前后通孔固定在主动支撑杆和从动支撑杆上，所述支撑板可随主动支撑杆的曲线运动翻转，所述弹簧挡板安装在支撑板凹槽内，所述滚筒安装在支撑板槽口中，共计三处。

6、作为优选，所述丝杆导轨机构设置有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块相距一段距离，随电缆支架尺寸变化而设置。

7、作为优选，所述弧形导轨设置有阶梯槽口，所述主动支撑杆、从动支撑杆通过滚珠固定在支撑板内，防止脱轨。

8、作为优选，所述弹簧挡板包括弹簧片、弹簧、转轴、盒体，所述水下机器人会挤压弹簧片，未被挤压的弹簧片对水下机器人起限位作用。

9、本发明还提供了一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置的使用方法，包括

10、步骤一：将缆绳收放装置和收放平台安装在船体合适位置，将水下机器人放置在支撑板上；

11、步骤二：控制电动推杆伸缩从而使支撑板发生倾斜，并使水下机器人高度发生小幅变化，令弧形导轨高处端点距船体平台的垂直距离为l1，弧形导轨8圆心处距船体平台的水平距离为l2，支撑板长度为l3，弧形导轨半径为r，电动推杆长度为l，则支撑板相对于水平面的倾斜度即支撑板倾斜度随电动推杆长度变化而变化；

12、步骤三：当船体行驶时，水下机器人搭载在船体上，收缩电动推杆，使支撑板产生向内的倾角，同时弹簧挡板未被压缩的弹簧片限制水下机器人的晃动；

13、步骤四：当船体到达目标水域，布放水下机器人时，伸长电动推杆，使支撑板产生向外的倾角，促使水下机器人入水；

14、步骤五：当水下机器人完成作业后，缆绳收放装置开始工作，电动绞盘转动，拉动水下机器人至支撑板合适位置，同时丝杆导轨机构带动电缆支架做线性往复运动，使脐带缆均匀缠绕在电动绞盘上,令脐带缆直径为d，电动绞盘转速为n，则丝杆导轨机构滑动速度v＝nd；

15、步骤六：收缩电动推杆，使支撑板产生向内的倾角，使水下机器人稳定放置。

16、本发明具有以下的特点和有益效果：

17、1、本发明提供一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，以将水下机器人拉上支撑平台，而后翻转支撑平台固定缆控水下机器人的方式代替传统的起吊放置，同时，以翻转支撑平台的方式释放缆控水下机器人，代替传统的起吊释放，更具有安全性和效率；

18、2、本发明提供一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，利用近似四杆机构的原理设计翻转平台，从而将推杆作为平台翻转的主动力，同时，提供具体公式将支撑平台翻转角度和推杆行程相关联，为支撑平台角度的变化提供准确的理论支持，用优化机械结构的方式提供装置的运行效率；

19、3、本发明提供一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，利用触发式弹片装置限制水下机器人在支撑平台上的横向位移，以使水下机器人的放置更加平稳；

20、4、本发明提供一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，利用往复运动的丝杆机构促使水下机器人布放和回收时的脐带缆均匀放出和均匀回收缠绕；

21、5、本发明提供一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，替代传统的垂直起吊的方式，搭载水下机器人的船只仅需搭载卷扬机或电动绞盘即可，具有一定的经济效益。

技术特征：

1.一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，包括船体(1)，其特征在于，所述船体(1)上设置有缆绳收放装置(100)和收放平台(200)，所述收放平台(200)上放置有水下机器人(2)，所述缆绳收放装置(100)通过脐带缆(4)连接至水下机器人(2)；

2.根据权利要求1所述的一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，其特征在于，所述船体(1)的尾部中间位置设有槽口，所述收放平台(200)设置在槽口内，所述弧形导轨(8)的一端固定在槽口两侧的槽壁上。

3.根据权利要求1所述的一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，其特征在于，所述弧形导轨(8)的内侧设置有凹形槽，所述主动支撑杆(10)、从动支撑杆(15)的端部设置有滚珠，所述主动支撑杆(10)、从动支撑杆(15)的端部通过滚珠(101)滑动连接至凹形槽内。

4.根据权利要求1所述的一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，其特征在于，所述支撑板(14)的前侧设有矩形口，所述矩形口内设置有若干平行设置的滚筒(11)，所述滚筒(11)靠近主动支撑杆(10)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，其特征在于，所述支撑板(14)的后侧设置有矩形槽，所述矩形槽内安装有弹簧挡板(13)，所述弹簧挡板(13)包括弹簧片(1301)、弹簧(1302)、转轴(1303)和盒体(1304)，所述盒体(1304)放置在矩形槽内，所述弹簧片(1301)的一侧通过转轴可转动安装在盒体(1304)内，所述盒体(1304)的底侧与弹簧片(1301)的下表面之间通过若干弹簧(1302)相连接。

6.根据权利要求2所述的一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，其特征在于，所述缆绳收放装置(100)包括电动绞盘(3)、脐带缆(4)、电缆支架(5)，所述电缆支架(5)安装在船体(1)上，所述脐带缆(4)的一端绕接在电动绞盘(3)上，所述脐带缆(4)的另一端经过电缆支架(5)后连接至水下机器人(2)的顶部。

7.根据权利要求6所述的一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，其特征在于，所述船体(1)上安装有两个平行设置的丝杆导轨机构(6)，所述丝杆导轨机构(6)包括安装架、丝杆和驱动丝杆转动的电机，所述丝杆上螺纹连接有第一滑块(601)和第二滑块(602)，所述电缆支架(5)的底部固定安装在第一滑块(601)和第二滑块(602)上。

8.根据权利要求6所述的一种适用于无a架无人船的水下机器人收放装置，其特征在于，所述收放平台(200)上方位于槽口的槽壁与船体(1)上表面之间的拐角处设置有定滑轮(7)，所述脐带缆(4)经过定滑轮(7)。

9.一种根据权利要求1-8任意一项所述适用于无a架无人船的水下机器人收放装置的使用方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种适用于无A架无人船的水下机器人收放装置及使用方法，涉及海洋工程技术领域，包括船体、缆绳收放装置、收放平台三个部分，利用收放平台的翻转完成水下机器人的布放和回收，代替以起吊方式布放和回收水下机器人的传统方式，即水下机器人所搭载船体不需要搭载龙门吊等起吊装置，减低对水下机器人搭载船体的要求。同时利用缆绳收放装置管理水下机器人的脐带缆，可有效解决目前水下机器人布放和回收系统不完善、对所搭载船体及人员要求高的问题。技术研发人员：田晓庆,徐航,江星瑶,刘章铭,任松凯,吕明,田超亚受保护的技术使用者：杭州电子科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/20