本發(fā)明屬于無人航行器收放領(lǐng)域，尤其涉及一種無人航行器自動掛鉤裝置。

背景技術(shù)：

1、無人航行器是一種能夠在沒有直接人類干預(yù)的情況下自主或半自主地執(zhí)行任務(wù)的水面船只。它們被廣泛應(yīng)用于海洋科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測、水文測量、海上安全巡邏、搜救行動以及軍事偵察等多個(gè)領(lǐng)域。隨著自動化技術(shù)和人工智能的發(fā)展，無人航行器正變得越來越智能和高效，能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的作業(yè)場景。

2、盡管無人航行器在多種應(yīng)用場景中展現(xiàn)出了巨大潛力，但其實(shí)際操作過程中仍面臨不少挑戰(zhàn)，尤其是在海上的收放環(huán)節(jié)，由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變，包括風(fēng)浪、水流等自然因素的影響，使得無人航行器的安全收放成為一個(gè)難題。

3、傳統(tǒng)的回收方法通常需要依賴人工介入，這不僅效率低下而且存在安全隱患，；在波濤洶涌的海面上，船員需要靠近移動中的無人航行器來進(jìn)行手動綁定或解綁操作，這極大地增加了人身傷害的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在夜間或視線不佳的情況下，這種操作變得更加危險(xiǎn)；當(dāng)海況不佳時(shí)，如遇到強(qiáng)風(fēng)、大浪等情況，保持船只穩(wěn)定已經(jīng)非常困難，更不用說精確地完成掛鉤動作了；即使經(jīng)驗(yàn)豐富的船員也可能因無法準(zhǔn)確對準(zhǔn)目標(biāo)而失敗。效率低下，每次都需要等待合適的時(shí)機(jī)才能進(jìn)行操作，并且整個(gè)過程可能耗時(shí)較長，這直接影響到了整體作業(yè)效率，對于需要頻繁收放無人航行器的任務(wù)來說尤為不利。同時(shí)部分設(shè)計(jì)雖然實(shí)現(xiàn)了某種程度上的自動化，但是這些設(shè)備只在特定型號或者尺寸的無人航行器上擁有，對于不同規(guī)格的船只兼容性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種無人航行器自動掛鉤裝置,以解決海上無人航行器自動收放的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種無人航行器自動掛鉤裝置的具體技術(shù)方案如下：

3、一種無人航行器自動掛鉤裝置包括與起吊設(shè)備連接的捕捉結(jié)構(gòu)，以及與待捕捉航行器連接的連接結(jié)構(gòu)；

4、所述捕捉結(jié)構(gòu)包括與所述起吊設(shè)備連接且中空向下開口的捕捉體，以及設(shè)置在所述捕捉體上的彈性卡銷結(jié)構(gòu)；

5、所述連接結(jié)構(gòu)包括與所述航行器連接的連接支架，設(shè)置在所述連接支架上向上凸出的連接頭；

6、所述連接頭與所述連接支架之間內(nèi)凹的設(shè)置有連接空間，所述連接頭進(jìn)入所述捕捉體，所述彈性卡銷結(jié)構(gòu)經(jīng)過所述連接頭后在所述連接空間中將所述連接頭鎖定在所述捕捉體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)所述連接結(jié)構(gòu)與所述捕捉結(jié)構(gòu)的連接。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性卡銷結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述捕捉體下部的卡銷腔，設(shè)置在所述卡銷腔內(nèi)的卡銷塊，連接所述卡銷塊和所述卡銷腔的彈性部件；所述卡銷腔中空朝向所述捕捉體內(nèi)壁開口，所述卡銷塊前端自所述卡銷腔開口相對所述捕捉體內(nèi)壁凸出，與所述連接頭抵接后縮回所述卡銷腔內(nèi)供所述連接頭經(jīng)過，經(jīng)過所述連接頭后在所述連接空間內(nèi)彈出。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連接結(jié)構(gòu)還包括脫離結(jié)構(gòu)，所述脫離結(jié)構(gòu)在所述連接空間內(nèi)將所述卡銷塊推入所述卡銷腔內(nèi)。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連接頭外周為自上而下外擴(kuò)的連接斜面，所述卡銷塊前端為與所述連接斜面匹配的卡銷斜面，所述卡銷斜面與所述連接斜面抵接后所述卡銷塊縮回所述卡銷腔。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述脫離結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述連接空間內(nèi)的脫離塊，以及驅(qū)動所述脫離塊移動的脫離驅(qū)動裝置；所述脫離驅(qū)動裝置驅(qū)動所述脫離塊在所述連接空間內(nèi)上下移動，與所述卡銷塊抵接使所述開銷塊縮回所述卡銷腔內(nèi)。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性卡銷結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置在所述捕捉體的兩側(cè)。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述捕捉體上端設(shè)置有眼板，所述眼板通過繩索與所述起吊設(shè)備連接。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述脫離驅(qū)動裝置具有無線功能，能夠遠(yuǎn)程驅(qū)動所述脫離塊的移動。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連接空間與所述卡銷腔開口對應(yīng)設(shè)置。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連接頭外周形狀與所述捕捉體內(nèi)壁形狀匹配。

16、有益效果：

17、本發(fā)明采用全自動化的掛鉤機(jī)制，無需人員直接參與危險(xiǎn)的操作過程，無人航行器可以在無需人工干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)與起吊設(shè)備的安全對接，大大提高了作業(yè)效率，減少了人力成本，特別是在惡劣海況下，顯著降低了船員受傷的風(fēng)險(xiǎn)，操作者可以在安全距離外完成整個(gè)掛鉤/脫鉤流程，進(jìn)一步保障了人員的安全。

18、采用彈性卡銷結(jié)構(gòu)配合特定形狀的設(shè)計(jì)(如連接斜面與卡銷斜面)，確保了在動態(tài)條件下也能穩(wěn)定地完成捕捉動作，減少了因傳統(tǒng)手動掛鉤方式可能導(dǎo)致的人為錯誤或意外脫落的風(fēng)險(xiǎn)，從而增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的工作安全性。彈性卡銷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確保了連接頭能夠準(zhǔn)確無誤地鎖定在捕捉體內(nèi)，即使在有輕微偏移的情況下也能正常工作，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；對稱設(shè)置的彈性卡銷結(jié)構(gòu)增加了裝置的平衡性和抓握力，使得連接更加牢固穩(wěn)定。

19、自動化的設(shè)計(jì)減少了人工干預(yù)的需求，大大縮短了掛鉤/脫鉤所需的時(shí)間，提升了整體作業(yè)效率；遠(yuǎn)程控制功能允許操作者快速響應(yīng)并執(zhí)行命令，不受天氣條件限制，保證了連續(xù)工作的能力。

20、本發(fā)明適用于多種型號和尺寸的無人航行器，具有良好的通用性，可以滿足不同應(yīng)用場景的需求。通過對捕捉體和連接頭形狀的精確匹配設(shè)計(jì)，使得裝置能夠在不同的海況下都能保持良好的性能。

技術(shù)特征：

1.一種無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，包括與起吊設(shè)備連接的捕捉結(jié)構(gòu)，以及與待捕捉航行器連接的連接結(jié)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述彈性卡銷結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述捕捉體下部的卡銷腔，設(shè)置在所述卡銷腔內(nèi)的卡銷塊，連接所述卡銷塊和所述卡銷腔的彈性部件；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述連接結(jié)構(gòu)還包括脫離結(jié)構(gòu)，所述脫離結(jié)構(gòu)在所述連接空間內(nèi)將所述卡銷塊推入所述卡銷腔內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述連接頭外周為自上而下外擴(kuò)的連接斜面，所述卡銷塊前端為與所述連接斜面匹配的卡銷斜面，所述卡銷斜面與所述連接斜面抵接后所述卡銷塊縮回所述卡銷腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述脫離結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述連接空間內(nèi)的脫離塊，以及驅(qū)動所述脫離塊移動的脫離驅(qū)動裝置；所述脫離驅(qū)動裝置驅(qū)動所述脫離塊在所述連接空間內(nèi)上下移動，與所述卡銷塊抵接使所述開銷塊縮回所述卡銷腔內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述彈性卡銷結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置在所述捕捉體的兩側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述捕捉體上端設(shè)置有眼板，所述眼板通過繩索與所述起吊設(shè)備連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述脫離驅(qū)動裝置具有無線功能，能夠遠(yuǎn)程驅(qū)動所述脫離塊的移動。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述連接空間與所述卡銷腔開口對應(yīng)設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人航行器自動掛鉤裝置，其特征在于，所述連接頭外周形狀與所述捕捉體內(nèi)壁形狀匹配。

技術(shù)總結(jié)
一種無人航行器自動掛鉤裝置包括與起吊設(shè)備連接的捕捉結(jié)構(gòu)，以及與待捕捉航行器連接的連接結(jié)構(gòu)；捕捉結(jié)構(gòu)包括與起吊設(shè)備連接且中空向下開口的捕捉體，以及設(shè)置在捕捉體上的彈性卡銷結(jié)構(gòu)；連接結(jié)構(gòu)包括與在航行器連接的連接支架，設(shè)置在連接支架上向上凸出的連接頭；連接頭與連接支架之間內(nèi)凹的設(shè)置有連接空間，連接頭進(jìn)入捕捉體，彈性卡銷結(jié)構(gòu)經(jīng)過連接頭后在連接空間中將連接頭鎖定在捕捉體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)連接結(jié)構(gòu)與捕捉結(jié)構(gòu)的連接。本發(fā)明通過設(shè)置捕捉結(jié)構(gòu)和連接結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)起吊設(shè)備和待捕捉無人航行器的自動連接，簡單便捷高效。

技術(shù)研發(fā)人員：印俊,朱健,王志軍,錢冬林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船綠洲鎮(zhèn)江船舶輔機(jī)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9