[发明专利]单自由度对称式摆动驱动的大展缩比水下机器人回收装置

摘要

本发明提供了一种单自由度对称式摆动驱动的大展缩比水下机器人回收装置。该装置主要由回收管、摆动臂、直线型伸展机构、圆环型伸展机构和空间多分支铰链等组成。通过对称式摆动臂的驱动，该装置能够在轴向和径向上同时进行大比例的伸展或收缩。在伸展时，回收装置形成一个圆柱形包围区域，能够在较大范围内搜索水下机器人；在收缩时，回收装置可在径向和轴向上同时缩小以捕获水下机器人并且对其位置和姿态进行调整；在完全合拢时，水下机器人的轴线与回收管的轴线基本调整为重合状态，从而实现水下机器人的快速、安全、可靠地回收。整个回收装置仅需一个自由度即可同时实现轴向与径向上的大比例联动伸缩，结构简单、控制方便、耗能低、易于实现。

主权项

一种单自由度对称式摆动驱动的大展缩比水下机器人回收装置，其特征在于：该回收装置包括回收管(1)、摆动臂(3)、直线型伸展机构(6)、圆环型伸展机构(5)和空间多分支铰链，所述的空间多分支铰链包括空间四分支铰链(4)和空间三分支铰链(7)；具体如下：回收管(1)，与母艇相连，用于容纳水下机器人；摆动臂(3)，沿回收管(1)的圆周方向均布，摆动臂(3)的一端通过回收管铰链(2)与回收管(1)铰接，可相对于回收管(1)往复摆动；摆动臂(3)的另一端通过空间四分支铰链(4)分别与内侧圆环型伸展机构(5)和直线型伸展机构(6)铰接；圆环型伸展机构(5)，由三角形杆件(501)与三角形杆件铰链(502)铰接而成；其中，每根三角形杆件(501)上有3个三角形杆件铰链(502)，分别与另外3根三角形杆件(501)铰接；每个三角形杆件(501)偏置一定的角度，以使其通过铰链(502)与其它三角形杆件(501)组成封闭的圆环型伸展机构(5)；在本回收装置中，有两组圆环形伸展机构(5)；其中，内侧圆环型伸展机构(5)的内端通过空间四分支铰链(4)分别与摆动臂(3)和直线型伸展机构(6)铰接，内侧圆环型伸展机构(5)的外端通过空间三分支铰链(7)与直线型伸展机构(6)铰接；外侧圆环型伸展机构(5)与直线型伸展机构(6)通过两个空间三分支铰链(7)铰接；直线型伸展机构(6)，由直杆件(601)与直杆件铰链(602)铰接而成，其中，每根直杆件(601)上有3个直杆件铰链(602)，分别与另外3根直杆件 (601)铰接；每一根直线型伸展机构(6)的一端通过空间四分支铰链分别与摆动臂(3)和内侧圆环型机构的内端铰接，通过空间三分支铰链(7)与内侧圆环型机构的外端铰接；直线型伸展机构(6)的一端通过空间四分支铰链(4)和空间三分支铰链(7)分别与摆动臂(3)和内侧圆环型伸展机构(5)铰接，另一端通过两个空间三分支铰链(7)与外侧圆环型伸展机构(5)铰接。