[发明专利]一种动基座条件下的UUV水下对接装置

说明书

本发明属于水下对接领域，具体涉及一种动基座条件下的UUV水下对接装置。本发明主要包括圆锥形导向模块(1)、限位及定位模块(2)、支撑及连接模块(3)及附加模块；UUV进入对接装置，UUV吊耳触碰吊耳卡槽推动向前运动，触发控制中心开关，锥型导向罩会有一系列的动作。移动吊耳卡槽上升，固定UUV的前进方向，再利用液压装置向上推动UUV，在z轴方向上固定，锥型导向罩通过控制中心发出的信号控制液压装置及卡槽收缩来使锥型导向罩收起。通过支撑杆上的液压装置驱动，使锥型导向罩装置达到预定姿态，回收到设计好的对接圆筒装置中，完成对接回收工作。本发明可以实现在动基座条件下，该对接装置自动调节姿态，配合UUV与母艇对接，具有实用性。

技术领域

本发明属于水下对接领域，具体涉及一种动基座条件下的UUV水下对接装置。

背景技术

无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle，UUV)具有活动范围大、潜水深、机动性好、智能化、运行和维护费用低等优点，作为人类在海洋活动中，特别是深海活动中的重要替代者和执行者，已被广泛应用于科学考察，深海作业等领域。无人水下航行器虽然可自主航行，但需要一个基地或母船作为保障平台，以完成对无人水下航行器的投放、控制、回收和维护等工作。无人水下航行器吊放平台基本包括岸基固定式的、水面水下航行的机动平台以及人工或空中平台等形式。

目前的无人水下航行器布放和回收多以水面或水下平台为主。水面布放装置大致分为滑道型、甲板起重型、船坞型以及人工布放等。甲板起重型布放方式是目前采用最多的方法。其优点是布放碰撞相对较少，有利于保护无人水下航行器及内部设备。

现有技术中，无人水下航行器的布放及回收通常都采用人工挂钩脱钩的方式，布放和回收时，挂钩脱钩动作均需要潜水员下水来完成，这种人工方式布放和回收无人水下航行器，大大增加了潜水员的工作强度，工作效率也较低，尤其海况恶劣时，这种人工挂脱钩方式不仅效率低，而且很危险，容易对潜水员造成伤害。因此，智能水下机器人在应用的过程中，运用合理高效的回收方案将大大提高军用水下机器人的隐蔽性、安全性、自主性和操作的简单性。因此，在不同海况下，如何安全的对水下航行器尽心回收是研究UUV的同时不可忽略的一个重要环节。

航行器在水下工作时携带的能源量有限，进而导致了其续航能力的大小，为提高其工作时间，需要对水下机器人进行回收并补充能量、并进行维护。

目前UUV具体回收方式可以详细划分为以下三类：水面起吊方式是最早实施UUV回收作业的方式；水下对接回收方式；水下驮带回收方式。

分析国内外的各种水下对接装置，我们可以看出，各种对接装置结构形式差异较大，对接的目标也各具特点。对接装置需要完成的功能不同，其结构的复杂程度也不等。例如，韩国小型的“ISIMI”AUV，只需要进行水下对接任务，因而对接装置只包括了圆锥导向罩和导向筒，只能实现导向、限位和定位功能；同样采用圆锥导向结构的“Remus-100”回收装置由于需要完成充电及数据传输任务，因而增加了充电机构，并且通过充电机构的连接实现了在对接装置中的锁紧；“探索者号回收装置可在水中完成自身姿态的控制，由于回收的较大，且需要完成吊起和释放的任务，对接装置结构较为复杂；在各种可完成充电及数据传输功能的对接装置中，均可实现在对接装置中精确的定位及锁紧。

本文所研制的对接装置搭载在深海母艇上，为深海位置补充能源，是进行信息传输的桥梁。在参照国内外水下对接装置的基础上，结合课题的技术指标，通过分析与对接站的对接流程，确定回收装置的功能，然后研究相应的结构方案。考虑到在不同的任务中，深海位置所回收的在尺寸和结构上可能会有差异，并且回收后需完成的功能也可能不同，因此，将模块化的思想应用于对接装置的结构设计中，使对接装置可针对不同的情况进行功能模块的组合，以灵活的应对不同的回收目标，完成回收任务。

发明内容