[发明专利]一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法，属于水下无人航行器UUV的水面回收技术。本发明采用了特殊设计的收放滑道来进行全自动回收UUV的工作，主要用途是解决传统UUV回收中需要消耗大量人力的问题。本发明的有益效果具体通过下述技术方案予以实现：首先利用水面遥控装置操控在水面待回收的UUV接近水面母船；下一步控制收放滑道展开，使收放滑道及浮式防碰导向架伸入水下；接下来遥控UUV艏部与浮式防碰导向架对准并冲入导向架；接着操控携带拦阻索的可旋转机械臂向上旋转，使阻拦锁与UUV艏部下方回收挂钩勾合，再利用收放滑道上集成的绞车将UUV拖拽至滑道上，最后操控滑道摆动、回缩，将UUV回收至水面母船上。

技术领域

本发明涉及水下无人航行器UUV的水面回收技术领域，具体涉及一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法。

背景技术

由于地球上海洋的覆盖面积广阔,且蕴藏着丰富的生物资源和矿藏资源,毋庸置疑,随着地上资源的消耗和枯竭,开发和利用海洋资源表现得越来越迫在眉睫。海洋是人类发展的四大战略空间陆、海、空、天中继陆地之后的第二大空间,是最有发展潜力的空间,对世界经济与社会发展产生着直接、巨大的支撑作用。作为人类探索和开发海洋的助手,水下机器人在这一领域显示了它们多方面的用途。目前,随着国内外科研机构及研究型高校对水下无人航行器的研究不断深入,技术已经达到了十分成熟的水平,并且在科学调查和工业领域得到了越来越广泛的应用。上世纪八十年代,还是被用于军事上的特殊用途,而发展到现在,已经成为在大量工业及科研任务中一个不可或缺的工具。海洋采样、海底地形地貌绘制、水下系统调查以及军事和矿藏勘察,这些原本对于人工作业十分危险,甚至是人类不可能到达的领域几乎都有的身影,而这些例子仅仅是应用中的一小部分。

水下机器人的种类很多,大致上可以分为载人潜器、有缆潜器和自治式水下机器人三类。其技术是集运动学与动力学理论、机械设计与制造技术、计算机硬件与软件技术、控制理论、电动伺服随动技术、传感器技术、人工智能理论等科学技术为一体的综合技术,其设计涉及到流体、结构材料、水声、光学和计算机控制等多门学科,因此水下机器人的研究水平往往体现了一个国家的综合技术力量。目前,水下无人航行器是水下无人平台的一个重要发展方向,自最早出现于世纪年代以来,在海洋科学调查、海洋军事防御方面扮演着越来越不可取代的角色。在发展初期主要用于民用领域,例如进行深水勘探、沉船打捞、水下铺缆以及维修作业等,之后逐步开展了一系列军事应用,比如水下声源探测、协助潜艇深水避雷、港口战术侦察等。具有活动范围大、潜水深度大、无脐带纠缠、可进入复杂结构中、不需要庞大水面支持系统、占用甲板小、运行和维修费用低等优点。又由于噪声辐射小,所以是一种理想的测量仪器平台,可以贴近要观测的对象,故可以得到利用常规观测方法不能得到的高质量数据及图像。再加上隐蔽性好,安全性高无需人员驾驶,使其正逐步成为海洋观察和探测的一个非常重要的手段。

到目前为止,己经多次成功地应用于海底石油与天然气、天然气水合物、大洋多金属结核和热液硫化物矿床等海洋矿产资源的探测。在海洋科学调查方面,的应用非常广泛,它是一个理想的传感器及观测设备平台。通过配置不同类型的观测设备,可以完成不同的调查任务,如海洋矿产资源和海洋生物资源等的调查。根据续航能力,这类可以分为远程和近程两类。除了科学调查型外,作业型则不仅可以进行观测,还可就对象进行简单操作。这种与一般的调查型的不同之处在于,它们一般都配置了作业机械手,此外还具有悬停能力配置多个推进器。这也正是今后发展的一个重要方向。