一种潜水器多载荷同步抛载装置及抛载方法与流程

本发明涉及抛载装置，尤其是一种潜水器多载荷同步抛载装置及抛载方法。

背景技术：

1、为实现对目标物的采样及专用工具的操作，一些科考型的载人潜水器或有缆遥控潜水器会配置机械手和采样篮。采样篮的功能是为作业工具或采样箱提供一个可以搭载的平台，人员可以通过控制机械手进而来操作采样篮上的作业工具，实现海底矿物、生物、水体等样品的采集，采集后的样品再由机械手放入采样箱内进行储存。

2、潜水器上的机械手和采样篮一旦裸露在外，就存在被缠绕或卡住的风险，而一旦发生上述情况将直接威胁到潜水器的安全。基于此点考虑，在某些潜水器上配置有机械手和采样篮的解脱装置，危及情况下可以通过抛弃相应装置来进行脱困，目前现有技术中一些潜水器的机械手、采样篮可相互独立抛弃，但独立抛弃方案所带来的问题是，实现机械手、采样篮的抛弃动作需要设置多套执行机构，不同机构之间相互组合，一方面，也增加了结构、液压、电气、控制等方面的复杂性。

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种潜水器多载荷同步抛载装置及抛载方法，从而只使用一路抛载执行机构即可实现机械手、采样篮及有效载荷的同步抛弃。整体方案简洁、可靠，解决了因机械手、采样篮独立抛弃而导致潜水器在结构、机电、控制等方面的复杂性。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种潜水器多载荷同步抛载装置，包括承载框架，所述承载框架顶面设置有敞口，承载框架的内部放置有有效载荷，承载框架的前端面设置有采样篮，承载框架右端上部固定有机械手安装底板，机械手安装底板上固定有机械手；

4、承载框架的左端配合安装有左舷固定支架，左舷固定支架上安装有抛载执行机构，承载框架的右端安装有右舷固定支架，右舷固定支架、左舷固定支架与潜水器本体连接固定。

5、其进一步技术方案在于：

6、机械手、采样篮、有效载荷均通过装配方式安装在承载框架上，与之构成一个整体结构。

7、承载框架的左端顶面位置安装有承载框架耳板，左舷固定支架的下部安装有左舷支架耳板，承载框架耳板与左舷支架耳板之间通过分离销连接，分离销的头部通过轴连接块连接油缸，油缸的输出端通过紧固件与轴连接块固定。

8、所述承载框架耳板与左舷支架耳板的连接孔保持孔同心。

9、所述左舷固定支架下部与承载框架的左端面之间还安装有左舷限位块，左舷限位块通过左舷凹圆柱支撑块与左舷凸圆柱支撑块组成，左舷凸圆柱支撑块与左舷凹圆柱支撑块相抵触。

10、所述右舷固定支架与承载框架的右端面之间还安装有右舷限位块，右舷限位块通过右舷凹圆柱支撑块与右舷凸圆柱支撑块组成，右舷凸圆柱支撑块与右舷凹圆柱支撑块相抵触。

11、左舷限位块、右舷限位块在结构上构成自锁，进而约束承载框架的六自由度。

12、所述左舷固定支架的截面呈直角形结构。

13、所述右舷固定支架的截面呈圆弧形结构。

14、一种潜水器多载荷同步抛载装置的抛载方法，包括如下操作流程：

15、在发出抛载指令后，油缸在液压驱动下，带动分离销向回运动并逐步与承载框架耳板、左舷支架耳板脱离；

16、在重力作用下，左舷凸圆柱支撑块与左舷凹圆柱支撑块发生分离，而右舷凸圆柱支撑块绕右舷凹圆柱支撑块旋转一定角度后，也发生分离；

17、承载框架连带机械手、采样篮、有效载荷一同掉落，脱离潜水器本体，完成整个抛弃动作。

18、本发明的有益效果如下：

19、本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过机械手、采样篮、有效载荷、承载框架、机械手安装底板、右舷固定支架、右舷限位块、左舷固定支架、抛载执行机构、左舷限位块等部件之间的互相配合工作，实现了多功能一体融合，只设置一个油缸即可实现机械手、采样篮及有效载荷三种载荷的同步抛弃。

20、本发明相比于传统的独立抛弃方式，极大优化了液压供给和电气控制策略，简化了操作流程。

21、同时本发明还具备如下优点：

22、(1)本发明中使用的限位结构简单、可靠，极大地简化了潜水器框架结构、机械装置的复杂性，从而使潜水器的重量更轻、尺度更小、建造成本更低。

23、(2)本发明整套装置极简的结构、极高的集成度，使其在空间、重量有严格限制的小型、轻量型的潜水器上尤其适用。

技术特征：

1.一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：包括承载框架(4)，所述承载框架(4)顶面设置有敞口，承载框架(4)的内部放置有有效载荷(3)，承载框架(4)的前端面设置有采样篮(2)，承载框架(4)右端上部固定有机械手安装底板(5)，机械手安装底板(5)上固定有机械手(1)；承载框架(4)的左端配合安装有左舷固定支架(8)，左舷固定支架(8)上安装有抛载执行机构(9)，承载框架(4)的右端安装有右舷固定支架(6)，右舷固定支架(6)、左舷固定支架(8)与潜水器本体连接固定。

2.如权利要求1所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：机械手(1)、采样篮(2)、有效载荷(3)均通过装配方式安装在承载框架(4)上，与之构成一个整体结构。

3.如权利要求1所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：承载框架(4)的左端顶面位置安装有承载框架耳板(401)，左舷固定支架(8)的下部安装有左舷支架耳板(801)，承载框架耳板(401)与左舷支架耳板(801)之间通过抛载执行机构(9)的分离销(903)连接，分离销(903)的头部通过轴连接块(902)连接油缸(901)，油缸(901)的输出端通过紧固件与轴连接块(902)固定。

4.如权利要求3所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：所述承载框架耳板(401)与左舷支架耳板(801)的连接孔保持孔同心。

5.如权利要求1所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：所述左舷固定支架(8)下部与承载框架(4)的左端面之间还安装有左舷限位块(10)，左舷限位块(10)通过左舷凹圆柱支撑块(1001)与左舷凸圆柱支撑块(1002)组成，左舷凸圆柱支撑块(1002)与左舷凹圆柱支撑块(1001)相抵触。

6.如权利要求1所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：所述右舷固定支架(6)与承载框架(4)的右端面之间还安装有右舷限位块(7)，右舷限位块(7)通过右舷凹圆柱支撑块(701)与右舷凸圆柱支撑块(702)组成，右舷凸圆柱支撑块(702)与右舷凹圆柱支撑块(701)相抵触。

7.如权利要求5或6所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：左舷限位块(10)、右舷限位块(7)在结构上构成自锁，进而约束承载框架(4)的六自由度。

8.如权利要求1所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：所述左舷固定支架(8)的截面呈直角形结构。

9.如权利要求1所述的一种潜水器多载荷同步抛载装置，其特征在于：所述右舷固定支架(6)的截面呈圆弧形结构。

10.一种潜水器多载荷同步抛载装置的抛载方法，其特征在于：包括如下操作流程：

技术总结本发明涉及一种潜水器多载荷同步抛载装置及抛载方法，包括机械手、采样篮、有效载荷、承载框架、机械手安装底板、右舷固定支架、右舷限位块、左舷固定支架、抛载执行机构、左舷限位块。机械手、采样篮、有效载荷均通过装配方式安装在承载框架上，与承载框架构成一个整体结构。承载框架六自由度由左舷限位块、右舷限位块进行约束，在液压驱动下抛载执行机构执行抛载动作，承载框架连同机械手、采样篮、有效载荷一同下落，脱离潜水器本体，完成整套抛弃动作。本发明将多种抛载功能融合为一体，只设置一个油缸即可实现机械手、采样篮及有效载荷三种载荷的同步抛弃，极大优化了液压供给和电气控制策略，尤其适用于小型、轻量型的潜水器。技术研发人员：曲文新,张庆勇,曹俊,胡中惠,杨申申受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心技术研发日：技术公布日：2024/11/14