[发明专利]一种小型无人艇舷外U型机械臂

说明书

本发明公开了一种小型无人艇舷外U型机械臂，包括：U型机械臂本体、机械臂驱动组件、绞车模块、光电复合缆和固体浮力模块；U型机械臂本体通过机械臂转轴销接在小型无人艇的后半段左舷和右舷外；机械臂驱动组件用于对U型机械臂本体1进行旋转驱动和角度调整，光电复合缆均绕装在绞车模块外部，固体浮力模块通过光电复合缆柔性安装在U型机械臂本体上，固体浮力模块内部设有电磁铁，表面设有机械接口和电气接口；本发明克服了现有的小型无人艇在海上自主作业过程中的问题，提升了小型无人艇靠泊母船、水下探测和海上救援三种作业场景下的作业效率。

技术领域

本发明属于小型无人艇海上靠泊、水下探测以及海上救生技术领域，具体涉及一种小型无人艇舷外U型机械臂。

背景技术

目前，小型无人艇技术趋于成熟，其作为海上无人作业的主要平台，已经在多个领域广泛应用。但是在实际应用过程中，还存在一些关键问题。

在外海作业靠泊母船过程中，面对复杂海况，小型无人艇受波浪和海流的影响，在海上无法自主靠泊母船，给靠泊回收作业带来很大困难，不仅导致作业效率的降低，还增加了作业风险。

当小型无人艇用于水下探测时，需要搭载声呐等水下探测仪器。目前针对小型无人艇，由于其尺寸受限，只能采用水下固定安装的方式。这种安装方式对于设备的维修更换十分不便，同时在探测作业过程中无法调节设备的水下探测深度和角度。因此，在使用和维修两个方面都存在缺陷。

当小型无人艇用于海上救援时，如果海况较差，为避免无人艇与被救人员发生碰撞造成二次伤害，小型搜救无人艇需要与被救人员保持一定的距离，这就会降低救援作业的效率。另一方面，如果在夜间环境下进行海上救援作业，无法准确定位被救人员与无人艇的相对位置关系，进一步增加作业难度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种小型无人艇舷外U型机械臂，克服了现有的小型无人艇在海上自主作业过程中的问题，具体为，海上靠泊母船作业难度大，水下探测作业的使用性和维修性较差，高海况和夜间环境下海上救援作业效率低三个问题，提升了小型无人艇在以上三种作业场景下的作业效率。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种小型无人艇舷外U型机械臂，包括：U型机械臂本体、机械臂驱动组件、光电复合缆和固体浮力模块；

所述U型机械臂本体为一个U型的机械框架，机械框架的外形与小型无人艇船舷前半部分外形一致；机械框架的两端分别设置有机械臂转轴，两个机械臂转轴同轴，所述U型机械臂本体通过机械臂转轴销接在小型无人艇的后半段左舷和右舷外，且所述U型机械臂本体可绕机械臂转轴的轴线转动；

所述机械臂驱动组件与机械臂转轴连接，用于驱动机械臂转轴转动，进而对U型机械臂本体进行旋转驱动和角度调整；

所述固体浮力模块通过光电复合缆安装在U型机械臂本体上，光电复合缆的长度可调节，进而用于对固体浮力模块的收放。

进一步的，所述固体浮力模块内部设有电磁铁，电磁铁通过光电复合缆与小型无人艇的电源电性连接，电源通过光电复合缆对电磁铁供电，使电磁铁通电产生磁吸附力。

进一步的，所述固体浮力模块上设有机械接口和电气接口，待进行探测的探测设备通过所述机械接口安装在固体浮力模块上，电气接口的一端与探测设备电性连接，另一端通过光电复合缆与小型无人艇的控制中心连接。

进一步的，所述机械臂驱动组件沿小型无人艇的中心线对称设置，包括：旋转驱动器、两个驱动轴、两个驱动齿轮和两个从动齿轮；所述旋转驱动器位于小型无人艇的中心线上，两个驱动轴分别安装在旋转驱动器的两个相对端，两个驱动轴同轴，其中，每个驱动轴一端均与旋转驱动器的输出轴连接，另一端均同轴安装有驱动齿轮；两个所述从动齿轮分别一一对应同轴固定安装在两个机械臂转轴上，两个驱动齿轮分别和两个从动齿轮一一对应啮合。