一种深海AUV自动对接装置及对接方法与流程

专利2025-12-17  10


本发明属于水下作业设备,具体为一种深海auv自动对接装置及对接方法。


背景技术:

1、auv是属于水下机器人的一种,用于进行水下的作业,对于深海作业的auv在工作一段时间后,需要对深海的基站之间进行对接,用于给auv进行充电,和对auv获得数据进行传输获取,目前在auv和基站之间对接时,通过auv自主的运动进入到基站中和基站进行对接,但是由于海底的水流的运动,和海水的压力阻力等,使得对接的效率比较低,不便于和基站之间的对接,并且在对接后,不能实现对auv夹持稳定,容易受到水流的冲击产生晃动,不利用对auv进行充电,如果晃动过大的情况下容易对auv造成损坏。


技术实现思路

1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种深海auv自动对接装置及对接方法,有效的解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种深海auv自动对接装置,包括主框架,所述主框架上设有对接机构,所述对接机构包括所述主框架上固定安装的固定板,所述固定板下部设有移动滑槽,所述移动滑槽端壁间转动连接有移动丝杆,所述移动丝杆与移动电机动力连接,所述移动电机固定安装在所述固定板内,所述移动丝杆的外表面螺纹连接有移动螺母块,所述移动螺母块下部固定连接有上侧板,所述上侧板内设有对接齿轮腔,所述对接齿轮腔端壁间转动连接有对接主齿轮轴,所述对接主齿轮轴与对接电机动力连接,所述对接电机固定安装在所述上侧板内,所述对接主齿轮轴的外表面固定安装有对接主齿轮,所述对接主齿轮与对接副齿轮啮合,所述对接副齿轮固定安装在对接副齿轮轴上,所述对接副齿轮轴贯穿转动安装在所述对接齿轮腔端壁间,所述对接副齿轮轴的外表面固定安装有连接架,所述连接架与所述上侧板之间连接有稳定环,所述连接架下部固定连接有下侧板,所述固定板上加工有稳定滑槽,所述稳定滑槽之间滑动连接有稳定滑条,所述稳定滑条与所述上侧板之间固定连接。

3、优选的,所述下侧板与所述上侧板上设有夹持机构,所述夹持机构包括所述下侧板与所述上侧板上设有的夹持槽,所述夹持槽端壁间转动连接有夹持丝杆,所述夹持丝杆外表面对称螺纹连接有夹持螺母块,所述夹持螺母块滑动安装在所述夹持槽端壁上,所述夹持螺母块上转动连接有夹持转轴,所述夹持转轴外表面与夹持推板的一侧末端固定连接,所述夹持推板另一侧末端固定连接有推动转轴,所述推动转轴转动安装在推动块上,所述推动块固定安装在夹持板上。

4、优选的,所述连接架上设有距离调节机构,所述距离调节机构包括所述连接架上设有的距离调节槽,所述距离调节槽端壁上转动连接有距离调节丝杆,所述距离调节丝杆与距离调节电机动力连接,所述距离调节电机固定安装在所述连接架内,所述距离调节丝杆的外表面螺纹连接有距离调节块,所述距离调节块内设有方向调节腔,所述方向调节腔端壁间转动连接有驱动轴,所述驱动轴与方向调节电机动力连接,所述方向调节电机固定安装在所述距离调节块内,所述驱动轴的外表面固定安装有方向调节主齿轮,所述方向调节主齿轮与方向调节副齿轮啮合,所述方向调节副齿轮固定安装在方向调节转轴上,所述方向调节转轴贯穿转动安装在所述方向调节腔端壁间,所述方向调节转轴末端固定连接有导向架,所述驱动轴的外表面固定安装有制动齿轮,所述制动齿轮与制动齿啮合,所述制动齿固定安装在制动电动推杆末端,所述制动电动推杆固定安装在所述方向调节腔端壁上。

5、优选的,所述导向架上设有导向机构,所述导向机构包括所述导向架内侧设有的导向槽,所述导向槽端壁间转动连接有导向转轴,所述导向转轴的外表面固定安装有导向轮,所述导向架内设有导向腔,所述导向转轴延伸到所述导向腔内,所述导向腔内的所述导向转轴的外表面固定安装有导向从动齿轮,所述导向从动齿轮与导向环形齿条啮合,所述导向环形齿条转到安装在所述导向腔端壁上,所述导向架内设有导向齿轮腔,所述导向齿轮腔端壁间转动连接有导向主齿轮轴,所述导向主齿轮轴与导向电机动力连接,所述导向电机固定安装在所述导向架内,所述导向主齿轮轴的外表面固定安装有导向主齿轮,所述导向主齿轮与所述导向环形齿条啮合。

6、优选的,所述导向架上设有辅助对接机构,所述辅助对接机构包括所述导向架内设有辅助拉动腔,所述辅助拉动腔端壁上转动连接有辅助拉动丝杆,所述辅助拉动丝杆外表面螺纹连接有辅助拉动螺母筒,所述辅助拉动螺母筒的末端固定连接有辅助架,所述辅助架内设有夹紧腔,所述夹紧腔端壁上转动连接有夹紧螺纹杆,所述夹紧螺纹杆外表面螺纹连接有夹紧螺母筒,所述夹紧螺母筒滑动安装在所述夹紧腔内,所述夹紧螺母筒末端固定连接有拉动架。

7、优选的,所述主框架上设有发电机构,所述发电机构包括所述主框架上固定安装的防护架,所述防护架上固定安装有发电机,所述发电机上转动连接有发电转轴,所述发电转轴与发电机动力连接,所述发电机固定安装在所述发电机内,所述发电转轴末端固定连接有发电扇叶,所述发电机与蓄电池通过导线连接,所述蓄电池固定安装在所述主框架上。

8、优选的,所述主框架上设有引导机构,所述引导机构包括所述主框架上固定连接的无线数据传输装置,所述无线数据传输装置上连接有定位通讯基阵,所述上侧板对称固定连接有引导灯安装架,所述引导灯安装架上安装有引导灯。

9、优选的,所述连接架上设有磁力锁紧机构,所述磁力锁紧机构包括所述连接架上固定连接的磁力锁紧电磁铁,所述磁力锁紧电磁铁与auv前部的对吸附块吸附。

10、优选的,所述主框架上固定安装有对接分线盒,所述对接分线盒上固定连接有补偿器,所述上侧板上固定连接有对接控制舱安装架,所述对接控制舱安装架上安装有对接控制舱,所述主框架底部固定连接有无线充电装置。

11、本发明提供了一种深海auv自动对接方法,基于上述所述的一种深海auv自动对接装置,步骤包括:

12、步骤一:将所述主框架放入到海底位置;

13、步骤二:对接机构运动,从而实现对auv的对接;

14、步骤三:引导机构运动,从而实现在对接时对auv进行引导,使得可以进行更好的对接,提高对接效率;

15、步骤四:对接时,导向机构运动,从而实现在对接时对auv提供导向,便于进行更好的对接;

16、步骤五:对接时,辅助对接机构运动,从而实现对auv进行辅助对接,提高对接的效率;

17、步骤六:对接时,距离调节机构运动,从而实现对距离进行调节,便于适应不同的auv进行对接;

18、步骤七:对接完成后,夹持机构运动,从而实现对auv进行夹持;

19、步骤八:对接完成后,磁力锁紧机构运动,从而实现对对接后的auv进行锁紧。

20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

21、1. 本发明提供了一种深海auv自动对接装置,可以实现进行对接,并且可以实现进行对接方向的调整,实现多个方向的对接,并且在对接的过程中可以为auv提供引导,便于进行更好的对接。

22、2.本发明提供了一种深海auv自动对接装置,可以实现在对接时进行导向,并且在导向的过程可以提供动力,推动auv运动,并且在导向时可以对auv进行夹持,保证导向的稳定性。

23、3.本发明提供了一种深海auv自动对接装置,可以实现对auv进行辅助对接,并且在对接时可以拉动auv进行运动,便于进行对接,并且拉动对接完成后,可以实现对auv尾部进行夹持锁紧。

24、4.本发明提供了一种深海auv自动对接装置,可以实现在对接完成后,对auv进行夹持,防止对接后由于水流冲击产生晃动。


技术特征:

1.一种深海auv自动对接装置,其特征在于:包括主框架(1),所述主框架(1)上设有对接机构,所述对接机构包括所述主框架(1)上固定安装的固定板(10),所述固定板(10)下部设有移动滑槽(42),所述移动滑槽(42)端壁间转动连接有移动丝杆(43),所述移动丝杆(43)与移动电机动力连接,所述移动电机固定安装在所述固定板(10)内,所述移动丝杆(43)的外表面螺纹连接有移动螺母块(34),所述移动螺母块(34)下部固定连接有上侧板(9),所述上侧板(9)内设有对接齿轮腔(35),所述对接齿轮腔(35)端壁间转动连接有对接主齿轮轴(40),所述对接主齿轮轴(40)与对接电机(41)动力连接,所述对接电机(41)固定安装在所述上侧板(9)内,所述对接主齿轮轴(40)的外表面固定安装有对接主齿轮(39),所述对接主齿轮(39)与对接副齿轮(36)啮合,所述对接副齿轮(36)固定安装在对接副齿轮轴(38)上,所述对接副齿轮轴(38)贯穿转动安装在所述对接齿轮腔(35)端壁间,所述对接副齿轮轴(38)的外表面固定安装有连接架(72),所述连接架(72)与所述上侧板(9)之间连接有稳定环(37),所述连接架(72)下部固定连接有下侧板(8),所述固定板(10)上加工有稳定滑槽(18),所述稳定滑槽(18)之间滑动连接有稳定滑条(11),所述稳定滑条(11)与所述上侧板(9)之间固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述下侧板(8)与所述上侧板(9)上设有夹持机构,所述夹持机构包括所述下侧板(8)与所述上侧板(9)上设有的夹持槽(31),所述夹持槽(31)端壁间转动连接有夹持丝杆(44),所述夹持丝杆(44)外表面对称螺纹连接有夹持螺母块(45),所述夹持螺母块(45)滑动安装在所述夹持槽(31)端壁上,所述夹持螺母块(45)上转动连接有夹持转轴(47),所述夹持转轴(47)外表面与夹持推板(33)的一侧末端固定连接,所述夹持推板(33)另一侧末端固定连接有推动转轴(48),所述推动转轴(48)转动安装在推动块(49)上,所述推动块(49)固定安装在夹持板(32)上。

3.根据权利要求1所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述连接架(72)上设有距离调节机构,所述距离调节机构包括所述连接架(72)上设有的距离调节槽(26),所述距离调节槽(26)端壁上转动连接有距离调节丝杆(27),所述距离调节丝杆(27)与距离调节电机动力连接,所述距离调节电机固定安装在所述连接架(72)内,所述距离调节丝杆(27)的外表面螺纹连接有距离调节块(28),所述距离调节块(28)内设有方向调节腔(57),所述方向调节腔(57)端壁间转动连接有驱动轴(62),所述驱动轴(62)与方向调节电机(65)动力连接,所述方向调节电机(65)固定安装在所述距离调节块(28)内,所述驱动轴(62)的外表面固定安装有方向调节主齿轮(63),所述方向调节主齿轮(63)与方向调节副齿轮(61)啮合,所述方向调节副齿轮(61)固定安装在方向调节转轴(60)上,所述方向调节转轴(60)贯穿转动安装在所述方向调节腔(57)端壁间,所述方向调节转轴(60)末端固定连接有导向架(21),所述驱动轴(62)的外表面固定安装有制动齿轮(64),所述制动齿轮(64)与制动齿(59)啮合,所述制动齿(59)固定安装在制动电动推杆(58)末端,所述制动电动推杆(58)固定安装在所述方向调节腔(57)端壁上。

4.根据权利要求3所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述导向架(21)上设有导向机构,所述导向机构包括所述导向架(21)内侧设有的导向槽(19),所述导向槽(19)端壁间转动连接有导向转轴(46),所述导向转轴(46)的外表面固定安装有导向轮(20),所述导向架(21)内设有导向腔(66),所述导向转轴(46)延伸到所述导向腔(66)内,所述导向腔(66)内的所述导向转轴(46)的外表面固定安装有导向从动齿轮(67),所述导向从动齿轮(67)与导向环形齿条(71)啮合,所述导向环形齿条(71)转到安装在所述导向腔(66)端壁上,所述导向架(21)内设有导向齿轮腔(68),所述导向齿轮腔(68)端壁间转动连接有导向主齿轮轴(70),所述导向主齿轮轴(70)与导向电机动力连接,所述导向电机固定安装在所述导向架(21)内,所述导向主齿轮轴(70)的外表面固定安装有导向主齿轮(69),所述导向主齿轮(69)与所述导向环形齿条(71)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述导向架(21)上设有辅助对接机构,所述辅助对接机构包括所述导向架(21)内设有辅助拉动腔(51),所述辅助拉动腔(51)端壁上转动连接有辅助拉动丝杆(52),所述辅助拉动丝杆(52)外表面螺纹连接有辅助拉动螺母筒(53),所述辅助拉动螺母筒(53)的末端固定连接有辅助架(6),所述辅助架(6)内设有夹紧腔(54),所述夹紧腔(54)端壁上转动连接有夹紧螺纹杆(55),所述夹紧螺纹杆(55)外表面螺纹连接有夹紧螺母筒(56),所述夹紧螺母筒(56)滑动安装在所述夹紧腔(54)内,所述夹紧螺母筒(56)末端固定连接有拉动架(7)。

6.根据权利要求1所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述主框架(1)上设有发电机构,所述发电机构包括所述主框架(1)上固定安装的防护架(23),所述防护架(23)上固定安装有发电机(22),所述发电机(22)上转动连接有发电转轴(24),所述发电转轴(24)与发电机动力连接,所述发电机固定安装在所述发电机(22)内,所述发电转轴(24)末端固定连接有发电扇叶(25),所述发电机与蓄电池(15)通过导线连接,所述蓄电池(15)固定安装在所述主框架(1)上。

7.根据权利要求6所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述主框架(1)上设有引导机构,所述引导机构包括所述主框架(1)上固定连接的无线数据传输装置(5),所述无线数据传输装置(5)上连接有定位通讯基阵(4),所述上侧板(9)对称固定连接有引导灯安装架(17),所述引导灯安装架(17)上安装有引导灯(16)。

8.根据权利要求3所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述连接架(72)上设有磁力锁紧机构,所述磁力锁紧机构包括所述连接架(72)上固定连接的磁力锁紧电磁铁(50),所述磁力锁紧电磁铁(50)与auv前部的对吸附块吸附。

9.根据权利要求7所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:所述主框架(1)上固定安装有对接分线盒(2),所述对接分线盒(2)上固定连接有补偿器(3),所述上侧板(9)上固定连接有对接控制舱安装架(14),所述对接控制舱安装架(14)上安装有对接控制舱(13),所述主框架(1)底部固定连接有无线充电装置(30)。

10.一种深海auv自动对接方法,基于上述权利要求1-9任一所述的一种深海auv自动对接装置,其特征在于:步骤包括:


技术总结
本发明涉及水下作业设备技术领域,且公开了一种深海AUV自动对接装置及对接方法,包括主框架,所述主框架上设有对接机构,所述对接机构包括所述主框架上固定安装的固定板,可以实现进行对接,并且可以实现进行对接方向的调整,实现多个方向的对接,并且在对接的过程中可以为AUV提供引导,便于进行更好的对接;可以实现在对接时进行导向,并且在导向的过程可以提供动力,推动AUV运动,并且在导向时可以对AUV进行夹持,保证导向的稳定性;可以实现对AUV进行辅助对接,并且在对接时可以拉动AUV进行运动,便于进行对接,并且拉动对接完成后,可以实现对AUV尾部进行夹持锁紧;可以实现在对接完成后,对AUV进行夹持,防止对接后由于水流冲击产生晃动。

技术研发人员:李传顺,杨刚,石丰登,杨悦
受保护的技术使用者:自然资源部第一海洋研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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