一種可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水下對接平臺，具體地說是一種可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺O
【背景技術】
[0002]隨著海洋、江河的開發(fā)，水下航行器作為一種必不可少的工具，越來越被重視，具有廣泛的應用前景和重要的科研價值。但是受體積和質(zhì)量限制，水下航行器所攜帶的能源十分有限，長時間作業(yè)時必須與對接平臺建立連接以補充能量并交換信息。目前的對接平臺多為固定式，需要水下航行器準確調(diào)整自身姿態(tài)才能駛?cè)雽悠脚_完成對接，而水下航行器對自身姿態(tài)的調(diào)整靈敏度較低，對接成功率難以保證。
[0003]中國專利201210439839.6公開的“一種欠驅(qū)動AUV水下回收裝置”，主要包含一系列連桿機構(gòu)，當AUV駛?cè)牒髮ζ溥M行抱緊，該裝置只能完全依靠AUV調(diào)整自身姿態(tài)與航向，進入該裝置后才能完成回收，有很大局限性。中國專利201110382046.0公開的“一種單自由度對稱式擺動驅(qū)動的大展縮比水下機器人回收裝置”雖可以形成一個圓柱形包圍區(qū)域，但需在軸向上形成完全包裹，可能會對水下機器人造成損壞。中國專利201310217457.3公開的“自主式水下航行體漏斗形入口對接平臺的基座系統(tǒng)”可以實現(xiàn)對對接系統(tǒng)的可靠支撐，但主要是靠加配重塊的方式，本身姿態(tài)無法主動調(diào)節(jié)。中國專利201110178669.6公開的“自主水下航行器與海底觀測網(wǎng)對接裝置”可以使對接站被投放在凹凸不平的海底上時，通過平衡重物和萬向節(jié)使導口一直保持水平狀態(tài)，這樣需要水下航行器的精確調(diào)整才能完成對接，對水下航行器要求較高。
[0004]在對接時讓姿態(tài)調(diào)整不靈敏的水下航行器較少的進行調(diào)整，水下對接平臺做精確的姿態(tài)調(diào)整，主動迎合水下航行器的角度，可大幅度提高對接成功率。因此設計一種可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺是非常必要的，有利于推動海洋開發(fā)和水下工程的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述的技術問題，本發(fā)明提供了一種可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，能夠根據(jù)水下航行器的位置，自主調(diào)整對接平臺的姿態(tài)，迎合水下航行器的角度，增大了對接的精度與成功率。
[0006]本發(fā)明所述的可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，包括:對接激光器，設置在水下航行器的前端軸線位置上；并聯(lián)運動平臺，并聯(lián)運動平臺上端面上設有轉(zhuǎn)臺；回收艙，固定安裝在所述轉(zhuǎn)臺上，回收艙一端為入口，另一端為定位端；回收艙入口處固定安裝有入口檢測開關，回收艙艙體的如端安裝有如檢測開關，回收艙艙體的后端安裝后檢測開關；以及，光電探測裝置，光電探測裝置包括電動推桿、支架和光電探測器，電動推桿殼體鉸接在回收艙入口上方；支架一端與電動推桿輸出軸鉸接，支架中上部鉸接在回收艙入口上方，支架另一端穿入回收艙入口內(nèi)，連接光電探測器。
[0007]進一步地，回收艙定位端內(nèi)部安裝有緩沖器，當水下航行器駛?cè)牖厥张摵髮ζ溥M行吸能減速，避免碰撞，可有效保證水下航行器的安全。
[0008]進一步地，光電探測器在當支架打開時，位于回收艙的軸線上。
[0009]進一步地，光電探測器為圖像傳感器或四象限光電探測器中的一種。
[0010]進一步地，入口檢測開關、如檢測開關和后檢測開關均為光電開關。
[0011 ] 進一步地，并聯(lián)運動平臺有六個自由度，保證較大搜索范圍。
[0012]采用本發(fā)明的有益效果是，采用并聯(lián)運動平臺加轉(zhuǎn)臺的串并聯(lián)結(jié)合的形式，使得結(jié)構(gòu)簡單，且精度高，承載能力強，同時保證了較大的搜索范圍，光電探測器位于回收艙的軸向上，便于成像和判讀，且可隨支架抬起，保證水下航行器順利進入回收艙。該裝置結(jié)構(gòu)剛度高，使用靈活，且通用性強，僅需對水下航行器加一個對接激光器，改動較少，易于推廣，對接精度與成功率可有很大程度的提高，具有很好的推廣應用價值。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺的示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺回收狀態(tài)示意圖。
[0015]圖中:1、對接激光器；2、并聯(lián)運動平臺；3、入口檢測開關；4、轉(zhuǎn)臺；5、光電探測器；6、電動推桿；7、支架；8、前檢測開關；9、回收艙；10、后檢測開關；11、緩沖器；7-1、支架分部I ;支架分部II。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0017]實施例1:
[0018]在圖1和圖2中，包括:對接激光器1，設置在水下航行器的前端軸線位置上；并聯(lián)運動平臺2，并聯(lián)運動平臺2上端面上設有轉(zhuǎn)臺(4);回收艙9，固定安裝在所述轉(zhuǎn)臺4上，回收艙9 一端為入口，另一端為定位端；回收艙9入口處固定安裝有入口檢測開關3，回收艙9艙體的如端安裝有如檢測開關8，回收艙9艙體的后端安裝后檢測開關10 ;以及，光電探測裝置，光電探測裝置包括電動推桿6、支架7和光電探測器5，電動推桿6殼體鉸接在回收艙9入口上方；支架一端與電動推桿6輸出軸鉸接，支架中上部鉸接在回收艙入口上方，支架另一端穿入回收艙入口內(nèi)，連接光電探測器5。前檢測開關8和后檢測開關10固定安裝到回收艙9艙體的不同側(cè)。
[0019]所述光電探測器5在當支架7打開時，位于回收艙9的軸線上。所述光電探測器5為圖像傳感器，也可以是四象限光電探測器。所述入口檢測開關3、前檢測開關8和后檢測開關10均為光電開關。所述并聯(lián)運動平臺2有六個自由度，保證較大搜索范圍。
[0020]實施例2:
[0021]在第二種實施方案中，該裝置還可以包含緩沖器11，所述緩沖器11固定安裝到回收艙9的定位端內(nèi)部，當水下航行器駛?cè)牖厥张摵髮ζ溥M行吸能減速，避免碰撞，可有效保證水下航行器的安全。
[0022]當水下航行器通過水聲導航到水下對接平臺區(qū)域時，水下航行器上的對接激光器I開啟，同時水下對接平臺進入搜尋模式，在并聯(lián)運動平臺2和轉(zhuǎn)臺4的帶動下，固定在回收艙9上的光電探測器5按預定軌跡搜尋對接激光器I發(fā)出的光束，當搜尋到時，便可根據(jù)對接激光器I的激光束在光電探測器5上的成像位置得出水下航行器相對于水下對接平臺的位置，
[0023]若對接激光器I的激光束成像在光電探測器5的邊緣，則水下對接平臺通過水聲通知水下航行器做航向的初步調(diào)整，
[0024]當對接激光器I的激光束成像離開光電探測器5的邊緣靠向中心區(qū)域時，水下航行器停止航向調(diào)整，保持航向前行，水下對接平臺控制并聯(lián)運動平臺2和轉(zhuǎn)臺4，根據(jù)光電探測器5上激光束成像位置，做精確的角度調(diào)整，使得對接激光器I的激光束成像在光電探測器5的中心，由于光電探測器5在當支架7打開時，位于回收艙9的軸線上，故此時水下對接平臺上回收艙9恰好位于水下航行器前進方向的軸線上，水下航行器繼續(xù)前行便可進入回收艙9，
[0025]當其到達回收艙9的入口處時，入口檢測開關3產(chǎn)生信號，控制電動推桿6帶動支架7繞鉸鏈點轉(zhuǎn)動，光電探測器5抬起，使水下航行器能順利前行，當其經(jīng)過前檢測開關8時水下對接平臺上的加持機構(gòu)進入等待模式，繼續(xù)前行經(jīng)過后檢測開關10時，加持機構(gòu)加緊，至此水下航行器被準確的定位在回收艙9的特定位置，便可進行充電與數(shù)據(jù)交換。當對接完成后，加持機構(gòu)松開，水下航行器駛離回收艙9，當經(jīng)過入口檢測開關3時，說明已完全駛出水下對接平臺，此時，電動推桿6帶動支架7使光電探測器5落到回收艙9的軸線上，等待下一次對接。故本發(fā)明可對水下航行器做最少的改動完成對接任務，且可大幅提高對接的精度和成功率。
[0026]須陳明，以上所述乃是本發(fā)明的較佳實施例，若以本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，其產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其特征在于:包括: 對接激光器(I)，設置在水下航行器的前端軸線位置上； 并聯(lián)運動平臺(2)，所述并聯(lián)運動平臺(2)上端面上設有轉(zhuǎn)臺(4); 回收艙(9)，固定安裝在所述轉(zhuǎn)臺(4)上，所述回收艙(9) 一端為入口，另一端為定位端；所述回收艙(9)入口處固定安裝有入口檢測開關(3)，所述回收艙(9)艙體的前端安裝有前檢測開關(8)，所述回收艙(9)艙體的后端安裝后檢測開關(10);以及， 光電探測裝置，所述光電探測裝置包括電動推桿(6)、支架(7)和光電探測器(5)，所述電動推桿(6)殼體鉸接在回收艙(9)入口上方；所述支架一端與電動推桿(6)輸出軸鉸接，所述支架中上部鉸接在回收艙入口上方，所述支架另一端穿入回收艙入口內(nèi)，連接光電探測器(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其特征在于:所述回收艙(9)定位端內(nèi)部安裝有緩沖器(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其特征在于:所述光電探測器(5)在當支架(7)打開時，位于回收艙(9)的軸線上。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其特征在于:所述光電探測器(5)為圖像傳感器或四象限光電探測器中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其特征在于:所述入口檢測開關(3)、如檢測開關⑶和后檢測開關(10)均為光電開關。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其特征在于:所述并聯(lián)運動平臺⑵有六個自由度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其特征在于:所述前檢測開關⑶和后檢測開關(10)安裝在回收艙(9)艙體的不同側(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水下對接平臺，具體涉及一種可自主調(diào)整姿態(tài)的水下對接平臺，其包括對接激光器、并聯(lián)運動平臺、入口檢測開關、轉(zhuǎn)臺、光電探測器、電動推桿、支架、前檢測開關、回收艙和后檢測開關；采用并聯(lián)運動平臺加轉(zhuǎn)臺的串并聯(lián)結(jié)合的形式，使得結(jié)構(gòu)簡單，且精度高，承載能力強，同時保證了較大的搜索范圍，光電探測器位于回收艙的軸向上，便于成像和判讀，且可隨支架抬起，保證水下航行器順利進入回收艙。該裝置結(jié)構(gòu)剛度高，使用靈活，且通用性強，僅需對水下航行器加一個對接激光器，改動較少，易于推廣，對接精度與成功率可有很大程度的提高，具有很好的推廣應用價值。
【IPC分類】B63C7/16
【公開號】CN104986305
【申請?zhí)枴緾N201510364765
【發(fā)明人】朱建鑫, 溫亞楠, 田維堅
【申請人】青島市光電工程技術研究院
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月29日