專利名稱：一種水下機(jī)器人回收系統(tǒng)及其回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水下機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種水下機(jī)器人回收系統(tǒng)及其回收方法。
背景技術(shù)：
隨著海洋資源開(kāi)發(fā)和海防形勢(shì)的變化，海洋利用區(qū)域不斷擴(kuò)大，并不斷向深海、遠(yuǎn)海延伸，科技工作者開(kāi)始致力于水下機(jī)器人的研究和應(yīng)用。目前，已有很多不同種類的水下機(jī)器人應(yīng)用到軍事海洋技術(shù)、海洋科學(xué)技術(shù)考察、海底勘探、管路檢修、油田勘探等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。但由于受到海上風(fēng)浪的影響，水下機(jī)器人回收一直是世界性的難題，作業(yè)過(guò)程比較困難。目前回收主要有兩種方式:一種是采用浮船塢型和升降平臺(tái)進(jìn)行水下對(duì)接回收作業(yè)，雖然能減小風(fēng)浪的影響，但是需要專用支持母船，且專用母船造價(jià)和使用費(fèi)用昂貴，不適合國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀；另一種是在水面上用母船起吊回收，一般都需要工作人員乘坐機(jī)動(dòng)艇靠近水下機(jī)器人完成與回收機(jī)構(gòu)的對(duì)接；該作業(yè)方式受風(fēng)浪影響較大，當(dāng)海況差時(shí)容易出現(xiàn)設(shè)備損壞和人員傷害的情況。因此需要一種經(jīng)濟(jì)可靠的回收方法使得無(wú)人下母船回收水下機(jī)器人成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有回收方式存在的成本高、風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種工作人員位于母船上即可實(shí)現(xiàn)安全可靠回收的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)及其回收方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明的回收系統(tǒng)包括母船、吊車、對(duì)接起吊裝置、牽引裝置及自動(dòng)拋繩器，其中吊車及牽引裝置分別安裝在母船上，所述對(duì)接起吊裝置吊掛在吊車上，在水下機(jī)器人回收過(guò)程中與水下機(jī)器人對(duì)接；所述水下機(jī)器人的背部及艏部分別安裝有自動(dòng)拋繩器，位于背部的自動(dòng)拋繩器彈出的繩纜穿過(guò)所述對(duì)接起吊裝置、由所述母船上的工作人員控制，位于艏部的自動(dòng)拋繩器彈出的牽引繩通過(guò)撈繩器回收、并與所述牽引裝置相連。其中:所述對(duì)接起吊裝置包括框架、同步連桿、夾持機(jī)構(gòu)、導(dǎo)引管、吊桿、止蕩繩及導(dǎo)引繩，其中框架通過(guò)鋼絲繩與所述母船上的吊車相連，所述框架上安裝有三個(gè)定滑輪，在框架的底部設(shè)有連接管，位于框架兩側(cè)的夾持機(jī)構(gòu)分別鉸接于該連接管的兩端，兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)的頂端通過(guò)所述同步連桿連接；所述同步連桿的兩端均連接有止蕩繩的一端，該止蕩繩的另一端由框架穿出、繞過(guò)位于兩側(cè)的定滑輪由母船上的工作人員控制；所述導(dǎo)引管及吊桿同軸安裝在框架的連接管上，導(dǎo)引管位于吊桿的上方，所述導(dǎo)引繩的一端連接于水下機(jī)器人上的起吊座內(nèi)，另一端依次穿過(guò)吊桿、導(dǎo)引管及框架，繞過(guò)位于中間的定滑輪，由母船上的工作人員控制；所述吊桿靠近下端端部的位置設(shè)有與所述水下機(jī)器人上的起吊座對(duì)接的對(duì)接機(jī)構(gòu)；所述對(duì)接機(jī)構(gòu)包括撥桿、銷釘及彈簧，吊桿靠近下端端部位置的兩側(cè)、在軸向截面上對(duì)稱通過(guò)銷釘鉸接有撥桿，所述導(dǎo)引繩由兩個(gè)撥桿之間穿過(guò)，所述兩個(gè)撥桿的上端分別通過(guò)復(fù)位彈簧與所述吊桿連接；所述水下機(jī)器人上的起吊座的內(nèi)孔形狀與所述撥桿相對(duì)應(yīng)，所述對(duì)接起吊裝置處于布放作業(yè)狀態(tài)，每個(gè)撥桿上均安裝有T型拉手，所述T型拉手上系有脫鉤繩；所述框架上設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，所述同步連桿插設(shè)在該限位機(jī)構(gòu)內(nèi)；所述限位機(jī)構(gòu)為限位架，有兩個(gè)，分別固接在所述框架頂部下方的兩側(cè)，所述限位架上沿同步連桿的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)有條形槽，所述同步連桿依次由兩個(gè)限位架上的條形槽穿過(guò)；所述夾持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)形狀、結(jié)構(gòu)完全相同的端部抓手，兩個(gè)端部抓手與所述框架上的連接管的兩端鉸接，每個(gè)端部抓手的一端均與連桿的一端鉸接，每個(gè)端部抓手的另一端為夾持端，兩根連桿的另一端與所述同步連桿鉸接；在兩根連桿另一端的鉸接處與位于外側(cè)的端部抓手之間設(shè)有拉伸彈簧；所述兩個(gè)端部抓手相對(duì)的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有止動(dòng)塊；每個(gè)端部抓手的夾持端均為圓弧形，兩個(gè)端部抓手的夾持端形成與水下機(jī)器人外形相對(duì)應(yīng)的半圓形；每個(gè)端部抓手的夾持端的外面均包裹有保護(hù)皮囊；所述牽引裝置包括液壓絞車、箱體、回轉(zhuǎn)直梁、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸、伸縮液壓缸及具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度的牽引臂，其中箱體安裝在母船上，所述液壓絞車位于箱體內(nèi)，牽引繩纜的一端與水下機(jī)器人艏部安裝的自動(dòng)拋繩器彈出的牽引繩連接，另一端經(jīng)過(guò)牽引臂與所述液壓絞車相連；所述回轉(zhuǎn)直梁的一端與安裝在箱體上的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端與所述牽引臂鉸接，所述伸縮液壓缸安裝在牽引臂上、驅(qū)動(dòng)牽引臂伸縮，所述俯仰液壓缸安裝在回轉(zhuǎn)直梁上，俯仰液壓缸的輸出端與牽引臂鉸接；在箱體內(nèi)設(shè)有為液壓絞車、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸及伸縮液壓缸提供動(dòng)力的液壓站；所述牽引臂的一端與回轉(zhuǎn)直梁的另一端鉸接，牽引臂的另一端設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)；所述牽引繩纜穿過(guò)該緩沖機(jī)構(gòu)、經(jīng)過(guò)牽引臂上的滑輪組與所述液壓絞車上的繩索固接；所述緩沖機(jī)構(gòu)包括牽引繩導(dǎo)引環(huán)、導(dǎo)引環(huán)固定架、緩沖彈簧及連接件，其中牽引繩導(dǎo)引環(huán)安裝在導(dǎo)引環(huán)固定架上，所述導(dǎo)引環(huán)固定架安裝在緩沖彈簧的一端，所述緩沖彈簧的另一端通過(guò)連接件與牽引臂連接；所述牽引臂包括一級(jí)橫梁及相對(duì)滑動(dòng)地插在該一級(jí)橫梁內(nèi)的二級(jí)橫梁，所述伸縮液壓缸的一端鉸接在一級(jí)橫梁上，另一端鉸接在二級(jí)橫梁上，所述俯仰液壓缸的一端安裝在回轉(zhuǎn)直梁上，另一端與所述一級(jí)橫梁鉸接，所述一、二級(jí)橫梁在俯仰液壓缸的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)俯仰自由度；所述一級(jí)橫梁內(nèi)部的四角上均安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁沿所述滑動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)一級(jí)橫梁在伸縮液壓缸的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮自由度；所述一級(jí)橫梁的兩端上方分別設(shè)有中間滑輪及后端滑輪，二級(jí)橫梁位于一級(jí)橫梁外的一端上方設(shè)有前端滑輪，所述牽引繩纜依次經(jīng)過(guò)前端滑輪、中間滑輪及后端滑輪；所述伸縮液壓缸、一級(jí)橫梁及二級(jí)橫梁相互平行；所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)軸組件、主動(dòng)齒輪及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪，其中回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)安裝在所述箱體內(nèi)、由所述液壓站提供動(dòng)力，該回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的輸出端連接有主動(dòng)齒輪，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪通過(guò)回轉(zhuǎn)軸組件安裝在箱體上、與所述主動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)，所述回轉(zhuǎn)直梁的一端與回轉(zhuǎn)軸組件相連，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述牽引臂的回轉(zhuǎn)自由度；所述回轉(zhuǎn)軸組件包括直梁轉(zhuǎn)接件，回轉(zhuǎn)軸、上軸承蓋、軸承、軸承座及下軸承蓋，其中軸承座安裝在箱體上表面上，所述回轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)軸承安裝在軸承座內(nèi)，另一端通過(guò)直梁轉(zhuǎn)接件與所述回轉(zhuǎn)直梁的一端相連接，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪安裝在回轉(zhuǎn)軸上；所述軸承座的上下兩端分別設(shè)有上軸承蓋及下軸承蓋；所述回轉(zhuǎn)軸的一端分別安裝有推力調(diào)心軸承及圓錐滾子軸承，回轉(zhuǎn)軸一端端部安裝有軸承預(yù)緊拉蓋，該軸承預(yù)緊拉蓋與所述圓錐滾子軸承內(nèi)圈之間通過(guò)拉緊螺釘拉緊；所述箱體上安裝有齒輪箱罩，所述主動(dòng)齒輪及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪均位于該齒輪箱罩內(nèi)；所述水下機(jī)器人背部的自動(dòng)拋繩器包括端蓋、儲(chǔ)繩腔、火工推進(jìn)器、底座及高強(qiáng)繩纜，其中底座通過(guò)O型橡膠密封圈密封安裝在水下機(jī)器人的背部耐壓殼體上，所述火工推進(jìn)器安裝在該底座上，儲(chǔ)繩腔的底面中間設(shè)有推桿，該推桿的下端由儲(chǔ)繩腔的底面向下延伸，儲(chǔ)繩腔通過(guò)其下端設(shè)置的推桿與火工推進(jìn)器的火工推進(jìn)器帽相連，儲(chǔ)繩腔的上端設(shè)有端蓋，在所述推桿一側(cè)的儲(chǔ)繩腔底面上開(kāi)有供所述高強(qiáng)繩纜穿過(guò)的預(yù)留孔；所述高強(qiáng)繩纜為與對(duì)接起吊裝置相連的導(dǎo)引繩，高強(qiáng)繩纜的一端連接在水下機(jī)器人的背部耐壓殼體上，另一端依次穿過(guò)所述底座、儲(chǔ)繩腔上的預(yù)留孔，與所述端蓋相連；所述儲(chǔ)繩腔及其內(nèi)容置的高強(qiáng)繩纜和端蓋通過(guò)火工推進(jìn)器產(chǎn)生的推力推出；所述高強(qiáng)繩纜位于儲(chǔ)繩腔中的部分通過(guò)繞繩器纏繞，纏繞后退出所述繞繩器的高強(qiáng)繩纜的另一端通過(guò)繩纜固定螺釘固接在端蓋上；所述高強(qiáng)繩纜按由下至上螺旋纏繞在繞繩器一層，再反向由上至下纏繞，依次反復(fù)均勻纏繞；所述底座的頂部為凹槽，凹槽中部向下延伸形成中空的圓柱，在所述凹槽的側(cè)壁上開(kāi)有供高強(qiáng)繩纜穿過(guò)的第一通孔；所述火工推進(jìn)器的一端安裝在所述凹槽的底面上，另一端插入所述中空的圓柱內(nèi)，在所述中空的圓柱的底面開(kāi)有供水下機(jī)器人的殼體內(nèi)電纜穿過(guò)的第二通孔，所述水下機(jī)器人的殼體內(nèi)電纜與火工推進(jìn)器的輸入端相連接；所述水下機(jī)器人艏部的自動(dòng)拋繩器包括端蓋、儲(chǔ)繩腔、火工推進(jìn)器、底座及高強(qiáng)繩纜，其中底座安裝在水下機(jī)器人的艏部耐壓殼體上，所述火工推進(jìn)器安裝在該底座上，儲(chǔ)繩腔的底面中間設(shè)有推桿，該推桿的下端由儲(chǔ)繩腔的底面向下延伸，儲(chǔ)繩腔通過(guò)其下端設(shè)置的推桿與火工推進(jìn)器的火工推進(jìn)器帽相連，儲(chǔ)繩腔的上端設(shè)有端蓋，在所述推桿一側(cè)的儲(chǔ)繩腔底面上開(kāi)有供所述高強(qiáng)繩纜穿過(guò)的預(yù)留孔；所述高強(qiáng)繩纜為與牽引裝置相連的牽引繩，高強(qiáng)繩纜的一端連接在水下機(jī)器人的艏部耐壓殼體上，另一端依次穿過(guò)所述底座、儲(chǔ)繩腔上的預(yù)留孔，與所述端蓋相連；所述儲(chǔ)繩腔及其內(nèi)容置的高繩繩纜和端蓋通過(guò)火工推進(jìn)器產(chǎn)生的推力推出；所述高強(qiáng)繩纜位于儲(chǔ)繩腔中的部分通過(guò)繞繩器纏繞，纏繞后退出所述繞繩器的高強(qiáng)繩纜的另一端通過(guò)繩纜固定螺釘固接在端蓋上；所述高強(qiáng)繩纜按由下至上螺旋纏繞在繞繩器一層，再反向由上至下纏繞，依次反復(fù)均勻纏繞；所述底座的頂部為凹槽，凹槽中部向下延伸形成中空的圓柱，在所述凹槽的側(cè)壁上開(kāi)有供高強(qiáng)繩纜穿過(guò)的第一通孔；所述火工推進(jìn)器的一端安裝在所述凹槽的底面上，另一端插入所述中空的圓柱內(nèi)，在所述中空的圓柱的底面開(kāi)有供水下機(jī)器人的水密電纜穿過(guò)的第二通孔，所述水下機(jī)器人的水密電纜與火工推進(jìn)器的輸入端相連接。本發(fā)明的回收方法為:所述水下機(jī)器人使命結(jié)束后，工作人員通過(guò)遙控命令使水下機(jī)器人艏部安裝的自動(dòng)拋繩器彈出，牽引繩隨著該自動(dòng)拋繩器一并彈出，使用撈繩器將牽引繩收回后與所述牽引裝置連接；水下機(jī)器人由母船帶動(dòng)在海面航行，通過(guò)遙控命令再將水下機(jī)器人背部安裝的自動(dòng)拋繩器拋出，導(dǎo)引繩隨著該自動(dòng)拋繩器一并彈出，所述對(duì)接起吊裝置在吊車帶動(dòng)下通過(guò)導(dǎo)引繩實(shí)現(xiàn)與水下機(jī)器人的對(duì)接和夾持；工作人員通過(guò)止蕩繩控制起吊回收過(guò)程中的止蕩。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:1.方案設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。本發(fā)明是在充分考慮了海上作業(yè)的危險(xiǎn)性和復(fù)雜性的基礎(chǔ)上得出的，自動(dòng)拋繩器的端蓋具有正浮力，不會(huì)使水下機(jī)器人下沉；采用牽引繩拖拽水下機(jī)器人航行并同步回收的做法能最大限度的減小海況對(duì)回收工作造成的影響；對(duì)接起吊裝置與起吊座的對(duì)接安全可靠；兩根止蕩繩以及對(duì)接起吊裝置中的夾持機(jī)構(gòu)能夠很好的對(duì)水下機(jī)器人實(shí)行起吊過(guò)程中的保護(hù)。2.易于使用，對(duì)母船沒(méi)有特殊要求，成本低。安裝在水下機(jī)器人上的自動(dòng)拋繩器和起吊座小巧精致，對(duì)空間要求不高，接口簡(jiǎn)單。配套的牽引裝置及對(duì)接起吊裝置結(jié)構(gòu)合理，便于在母船上安裝固定。對(duì)吊車沒(méi)有特殊要求，無(wú)須專用母船，整套設(shè)備成本較低。3.兼容性好，能夠?qū)崿F(xiàn)同一套系統(tǒng)對(duì)水下機(jī)器人布放和回收。對(duì)接起吊裝置的設(shè)計(jì)兼顧了布放的要求，在布放時(shí)無(wú)須增添新設(shè)備即可順利完成。4.應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明不但可以應(yīng)用于大部分水下機(jī)器人，還可以應(yīng)用于其它水下相關(guān)設(shè)備的回收。


圖1為本發(fā)明回收方法的流程圖之一；圖2為本發(fā)明回收方法的流程圖之二 ；圖3為本發(fā)明回收方法的流程圖之三；圖4為本發(fā)明回收方法的流程圖之四；圖5為本發(fā)明對(duì)接起吊裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A為圖5中吊桿與水下機(jī)器人起吊座對(duì)接的工作流程圖之一；圖7B為圖5中吊桿與水下機(jī)器人起吊座對(duì)接的工作流程圖之二 ；圖7C為圖5中吊桿與水下機(jī)器人起吊座對(duì)接的工作流程圖之三；圖7D為圖5中布放水下機(jī)器人時(shí)吊桿與水下機(jī)器人起吊座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明牽引裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖9為本發(fā)明牽引裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二(去除齒輪箱罩和箱體右側(cè)壁)；圖10為圖8中緩沖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖8中回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明安裝在水下機(jī)器人背部耐壓殼體的自動(dòng)拋繩器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明安裝在水下機(jī)器人艏部耐壓殼體的自動(dòng)拋繩器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14A為自動(dòng)拋繩器中高強(qiáng)繩纜纏繞在繞繩器上的示意圖之一；圖14B為自動(dòng)拋繩器中高強(qiáng)繩纜纏繞在繞繩器上的示意圖之二 ；圖14C為自動(dòng)拋繩器中高強(qiáng)繩纜纏繞在繞繩器上的示意圖之三；其中:I為母船，2為吊車，3為對(duì)接起吊裝置，301為鋼絲繩，302為定滑輪，303為框架，304為同步連桿，305為限位機(jī)構(gòu)，306為夾持機(jī)構(gòu)，307為導(dǎo)引管，308為吊桿，309為起吊座，310為止蕩繩，311為導(dǎo)引繩，312為拉伸彈簧，313為端部抓手，314為止動(dòng)塊，315為保護(hù)皮囊，316為撥桿，317為銷釘，318為復(fù)位彈簧，319為T(mén)型拉手，320為連接管，321為連桿；4為水下機(jī)器人，5為牽引裝置，501為固定底座，502為緩沖機(jī)構(gòu)，503為箱體，504為箱體上端面，505為齒輪箱罩，506為俯仰液壓缸，507為回轉(zhuǎn)直梁，508為一級(jí)橫梁，509為伸縮液壓缸，510為二級(jí)橫梁，511為牽引繩纜，512為操作面板，513為前端滑輪，514為中間滑輪，515為后端滑輪，516為固定銷軸，517為被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪，518為主動(dòng)齒輪，519為回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，520為回轉(zhuǎn)軸組件，521為液壓站,522為液壓絞車,523為牽引繩導(dǎo)引環(huán),524為導(dǎo)引環(huán)固定架，525為緩沖彈簧，526為連接件，527為固定螺栓，528為直梁轉(zhuǎn)接件，529為回轉(zhuǎn)軸，530為上軸承蓋，531為推力調(diào)心軸承，532為軸承座，533為圓錐滾子軸承，534為軸承預(yù)緊拉蓋，535為拉緊螺釘，536為下軸承蓋；6為牽引繩，7為自動(dòng)拋繩器，701為端蓋，702為儲(chǔ)繩腔，703為推桿，704為火工推進(jìn)器帽，705為火工推進(jìn)器，706為底座，707為繩纜固定螺釘，708為O型橡膠密封圈，709為高強(qiáng)繩纜，710為水密電纜，711為繞繩器，712為背部耐壓殼體，713為殼體內(nèi)電纜，714為預(yù)留孔，715為艏部耐壓殼體；8為撈繩器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。如圖4所示，本發(fā)明的回收系統(tǒng)包括母船1、吊車2、對(duì)接起吊裝置3、牽引裝置5及自動(dòng)拋繩器7，其中吊車2及牽引裝置5分別安裝在母船I上，所述對(duì)接起吊裝置3吊掛在吊車2上，在水下機(jī)器人4回收過(guò)程中與水下機(jī)器人4對(duì)接；本發(fā)明的回收系統(tǒng)有兩個(gè)自動(dòng)拋繩器7，其中一個(gè)安裝在水下機(jī)器人4背部重心上方，該自動(dòng)拋繩器7彈出的繩纜穿過(guò)所述對(duì)接起吊裝置3、由所述母船I上的工作人員控制；另一個(gè)自動(dòng)拋繩器7安裝在水下機(jī)器人4的艏部，該自動(dòng)拋繩器7彈出的牽引繩6通過(guò)撈繩器8回收、并與所述牽引裝置5相連。在水下機(jī)器人4上、背部重心上方還安裝有一個(gè)具有足夠強(qiáng)度的起吊座309，用于與對(duì)接起吊裝置3對(duì)接，并完成單點(diǎn)起吊。如圖5所示，對(duì)接起吊裝置3包括框架303、同步連桿304、限位機(jī)構(gòu)305、夾持機(jī)構(gòu)306、導(dǎo)引管307、吊桿308、止蕩繩310及導(dǎo)引繩311，其中框架303頂部的兩端分別通過(guò)鋼絲繩301與母船I上的吊車2相連，在框架303頂部平板的上表面安裝有三個(gè)定滑輪302，框架303頂部平板的下表面靠近兩端端部分別設(shè)有一個(gè)限位機(jī)構(gòu)305。框架303的底部設(shè)有連接管320，在該連接管320的兩端分別鉸接有夾持機(jī)構(gòu)306，兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)306的頂端通過(guò)所述同步連桿304連接，該同步連桿304由兩個(gè)限位機(jī)構(gòu)305穿過(guò)，由限位機(jī)構(gòu)305限定在其內(nèi)作垂直運(yùn)動(dòng)；同步連桿304靠近兩端端部的位置均連接有止蕩繩310的一端，兩根止蕩繩310的另一端由框架303頂部平板上的導(dǎo)引孔穿出、分別繞過(guò)位于左右兩側(cè)的定滑輪302、由母船I上的工作人員控制，負(fù)責(zé)止蕩及抓緊水下機(jī)器人4。所述導(dǎo)引管307及吊桿308同軸固接在連接管320的中部，導(dǎo)引管307位于吊桿308的上方，導(dǎo)引繩311的一端固接于水下機(jī)器人4上的起吊座309內(nèi)，另一端依次穿過(guò)吊桿308、導(dǎo)引管307，由框架303頂部平板上的導(dǎo)引孔穿過(guò)后，再繞過(guò)位于中間的定滑輪302，由母船I上的工作人員控制，負(fù)責(zé)引導(dǎo)對(duì)接起吊裝置3與起吊座309的對(duì)接。吊桿308靠近下端端部的位置設(shè)有與水下機(jī)器人4上的起吊座309對(duì)接的對(duì)接機(jī)構(gòu)，如圖7A 7D所示，該對(duì)接機(jī)構(gòu)包括撥桿316、銷釘317及彈簧318，吊桿308靠近下端端部位置的兩側(cè)、在軸向截面上對(duì)稱通過(guò)銷釘317鉸接有撥桿316，撥桿316可繞銷釘317自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述導(dǎo)引繩311由兩個(gè)撥桿316之間穿過(guò)，兩個(gè)撥桿316的上端分別通過(guò)復(fù)位彈簧318與吊桿308連接；水下機(jī)器人4上的起吊座309的內(nèi)孔為階梯孔，內(nèi)孔的形狀與撥桿316相對(duì)應(yīng)；當(dāng)對(duì)接起吊裝置3處于布放作業(yè)狀態(tài)時(shí)，每個(gè)撥桿316上均安裝有T型拉手319，所述T型拉手319由吊桿308上開(kāi)設(shè)的安裝孔插入撥桿316，并在T型拉手319上系有脫鉤繩；當(dāng)進(jìn)行水下機(jī)器人4的布放時(shí)T型拉手319用以遠(yuǎn)程拉開(kāi)撥桿316脫開(kāi)對(duì)接機(jī)構(gòu)。限位機(jī)構(gòu)305為限位架，在限位架上沿同步連桿304的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)有條形槽，所述同步連桿304依次由兩個(gè)限位架上的條形槽穿過(guò)。如圖6所示，夾持機(jī)構(gòu)306包括兩個(gè)形狀、結(jié)構(gòu)完全相同的端部抓手313，用于抓緊水下機(jī)器人4進(jìn)行安全防護(hù)和止蕩；兩個(gè)端部抓手313的中部與所述框架303底部的連接管320鉸接，每個(gè)端部抓手313的一端均與連桿321的一端鉸接，每個(gè)端部抓手313的另一端為夾持端，兩根連桿321的另一端與所述同步連桿304鉸接；在兩根連桿321另一端的鉸接處與位于外側(cè)的端部抓手313之間設(shè)有拉伸彈簧312，該拉伸彈簧312使端部抓手313處于常開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)對(duì)接機(jī)構(gòu)對(duì)接成功后，由工作人員通過(guò)止蕩繩310帶動(dòng)同步連桿304運(yùn)動(dòng)使兩個(gè)端部抓手313閉合，抱緊機(jī)器人，起到防擺止蕩作用。每個(gè)端部抓手313在與連接管320鉸接處上方的內(nèi)側(cè)均設(shè)有止動(dòng)塊314，在抱緊水下機(jī)器人4后使端部抓手313停止收緊，防止全力拽止蕩繩310使端部抓手313過(guò)緊，對(duì)水下機(jī)器人4造成傷害。每個(gè)端部抓手313的夾持端均為圓弧形，兩個(gè)端部抓手313的夾持端形成與水下機(jī)器人外形相對(duì)應(yīng)的半圓形；每個(gè)端部抓手313的夾持端的外面均包裹有保護(hù)皮囊315，防止回收作業(yè)時(shí)與水下機(jī)器人4發(fā)生碰撞損害水下機(jī)器人4。對(duì)接起吊裝置3的工作原理為:如圖5所示，在使用對(duì)接起吊裝置3回收水下機(jī)器人4前，首先將止蕩繩310 —端固定在同步連桿304上，另一端穿過(guò)框架303頂部平板的導(dǎo)引孔、分別通過(guò)左右兩個(gè)定滑輪302，由工作人員控制；將吊桿308裝配成圖7A所示的回收型式，即不使用T型拉手319?；厥兆鳂I(yè)時(shí)，在將水下機(jī)器人4的起吊座309內(nèi)的導(dǎo)引繩311打撈至母船I上后，將導(dǎo)引繩311從吊桿308底部穿入，順著導(dǎo)引管307通過(guò)中間的定滑輪302控制在工作人員手中，在整個(gè)回收過(guò)程中，工作人員拽緊導(dǎo)引繩311引導(dǎo)對(duì)接起吊裝置3順著導(dǎo)引繩311完成與水下機(jī)器人4的起吊座309的對(duì)接；將對(duì)接起吊裝置3通過(guò)鋼絲繩301掛在母船I的吊車2上，待將水下機(jī)器人4牽引至母船I附近后，吊車2升起，帶動(dòng)對(duì)接起吊裝置3移至水下機(jī)器人4上方，吊車2帶動(dòng)對(duì)接起吊裝置3順著導(dǎo)引繩311緩慢下落，在此過(guò)程中，控制止蕩繩311使夾持機(jī)構(gòu)306始終正對(duì)水下機(jī)器人4 ;當(dāng)?shù)踯?下落至吊桿308與水下機(jī)器人4上的起吊座309完成對(duì)接后，吊車2繼續(xù)下落一段距離，此時(shí)使用止蕩繩310控制方向，抓住水下機(jī)器人4，接著拽緊止蕩繩310，并帶動(dòng)同步連桿304沿限位架上的條形槽向上運(yùn)動(dòng)，同步連桿304帶動(dòng)兩端共四根連桿321，使兩對(duì)端部抓手313向內(nèi)夾緊閉合，抱緊水下機(jī)器人4，起到防擺止蕩作用；最后，吊車2升起，使用對(duì)接起吊裝置3回收水下機(jī)器人4，在此過(guò)程中，緊拽止蕩繩310以防止惡劣海況下水下機(jī)器人4的劇烈搖擺造成回收難度加大。吊桿308與起吊座309的對(duì)接過(guò)程如圖7A 7C所示，吊桿308與水下機(jī)器人4上的起吊座309未對(duì)接時(shí)如圖7A ;隨著吊車2下落，吊桿308在導(dǎo)引繩311引導(dǎo)下接觸起吊座309，在重力作用下，撥桿316下部被起吊座309的內(nèi)孔限制，使得撥桿316繞銷釘317旋轉(zhuǎn)，撥桿316上部的復(fù)位彈簧318被拉伸，如圖7B所示；吊車2繼續(xù)下落，由于起吊座309的內(nèi)孔形狀變化，撥桿316在復(fù)位彈簧318的拉力作用下繞銷釘317作反向旋轉(zhuǎn)，使撥桿316下部完全進(jìn)入起吊座309 ;吊車2繼續(xù)下落，由于吊桿308的下端頭部與起吊座309內(nèi)孔的限制使吊桿308不會(huì)繼續(xù)下降，如圖7C所示；之后吊車2上升，撥桿316起吊平面與起吊座309內(nèi)部的承力平面接觸，吊起水下機(jī)器人4。在進(jìn)行布放作業(yè)時(shí)，其過(guò)程與回收作業(yè)相反。首先將吊桿308與水下機(jī)器人4上的起吊座309對(duì)接，將T型拉手319安裝在撥桿316上，并分別系兩根脫鉤繩，注意此時(shí)不使用導(dǎo)引繩311 ;將水下機(jī)器人4吊出母船I后，緩緩下落至海面，在此過(guò)程中使用止蕩繩310進(jìn)行布放過(guò)程中的保護(hù)；在將水下機(jī)器人4降落至海上后，吊車2繼續(xù)下落一段距離，然后同時(shí)拽緊兩根脫鉤繩使撥桿316在T型拉手319的作用下繞銷釘317旋轉(zhuǎn)，此時(shí)升起吊車2，由于撥桿316下部收回至吊桿308內(nèi)，吊桿308在吊車2帶動(dòng)下升起，脫離起吊座309，使對(duì)接起吊裝置3與水下機(jī)器人4分離，完成水下機(jī)器人4的布放工作。如圖8、圖9所示，牽引裝置5包括固定底座501、緩沖機(jī)構(gòu)502、箱體503、俯仰液壓缸506、回轉(zhuǎn)直梁507、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮液壓缸509、液壓絞車522及具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度的牽引臂，其中箱體503通過(guò)固定底座501安裝在母船I上，固定底座501預(yù)先和母船I的甲板焊接，然后將包括箱體503在內(nèi)的整個(gè)牽引裝置和固定底座501通過(guò)螺栓相連接，這樣使得牽引裝置5和母船I實(shí)現(xiàn)了可靠的連接，在盡量減小對(duì)母船I的改動(dòng)情況下提高了牽引過(guò)程中的安全性。箱體503上設(shè)置有操作面板512，用于集中安置牽引裝置5各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制按鈕，在操作面板512下設(shè)置有相應(yīng)的控制元器件，通過(guò)控制各相關(guān)閥體來(lái)控制各自由度的運(yùn)動(dòng)與停止；牽引裝置5的操作面板512為現(xiàn)有技術(shù)。液壓絞車522安裝在箱體503內(nèi)，與水下機(jī)器人4艏部彈出的牽引繩6連接的牽引繩纜511經(jīng)過(guò)牽引臂上的滑輪組與所述液壓絞車522相連?；剞D(zhuǎn)直梁507的一端與安裝在箱體503上的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端通過(guò)固定銷軸516與所述牽引臂鉸接；牽引臂具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度，牽引臂包括一級(jí)橫梁508及二級(jí)橫梁510，一級(jí)橫梁508內(nèi)部的四角上均安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁510相對(duì)滑動(dòng)地插在該一級(jí)橫梁508內(nèi)，可在一級(jí)橫梁508內(nèi)沿滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)；一級(jí)橫梁508的一端通過(guò)固定銷軸516與回轉(zhuǎn)直梁507的另一端鉸接，二級(jí)橫梁510由一級(jí)橫梁508的另一端插入。伸縮液壓缸509的一端鉸接在一級(jí)橫梁508上，另一端鉸接在二級(jí)橫梁510上，并且伸縮液壓缸509、一級(jí)橫梁508及二級(jí)橫梁510相互平行，伸縮液壓缸509直接帶動(dòng)二級(jí)橫梁510在一級(jí)橫梁8內(nèi)部滑動(dòng)、實(shí)現(xiàn)牽引臂的伸縮自由度。俯仰液壓缸506的一端安裝在回轉(zhuǎn)直梁507上，另一端與所述一級(jí)橫梁508鉸接，俯仰液壓缸506與一級(jí)橫梁508之間傾斜連接，所述一、二級(jí)橫梁508、510在俯仰液壓缸506的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)俯仰液壓缸506的伸縮運(yùn)動(dòng)使得該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為牽弓I臂的俯仰運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)牽弓I臂的俯仰自由度。如圖10所示，在二級(jí)橫梁510的頭部設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)502，用于緩沖牽引過(guò)程中由于波浪對(duì)水下機(jī)器人4的沖擊力量，減小和緩沖受力構(gòu)件和繩纜所承受的應(yīng)力，提高牽引過(guò)程的安全性和可靠性；該緩沖機(jī)構(gòu)502包括牽引繩導(dǎo)引環(huán)523、導(dǎo)引環(huán)固定架524、緩沖彈簧525及連接件526，其中牽引繩導(dǎo)引環(huán)523與導(dǎo)引環(huán)固定架524通過(guò)螺釘固接，而導(dǎo)引環(huán)固定架524焊接在緩沖彈簧525的一端，所述緩沖彈簧525的另一端與連接件526焊接，通過(guò)連接件526與二級(jí)橫梁510通過(guò)螺釘固接。
在一級(jí)橫梁508和二級(jí)橫梁510上設(shè)置有三個(gè)定滑輪，用于引導(dǎo)牽引繩纜511的運(yùn)動(dòng)，從而方便液壓絞車522對(duì)牽引繩纜511的收放；一級(jí)橫梁508的兩端上方分別設(shè)有中間滑輪514及后端滑輪515, 二級(jí)橫梁510位于一級(jí)橫梁508外的一端上方設(shè)有前端滑輪513，所述牽引繩纜511穿過(guò)緩沖機(jī)構(gòu)502頭部的牽引繩導(dǎo)引環(huán)523，然后依次經(jīng)過(guò)前端滑輪513、中間滑輪514及后端滑輪515，再與液壓絞車522上的繩索固接，牽引繩纜511由三個(gè)滑輪導(dǎo)向。如圖11所示，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519、回轉(zhuǎn)軸組件520、主動(dòng)齒輪518及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517，其中回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519安裝在所述箱體503內(nèi)，該回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519的輸出端連接有主動(dòng)齒輪518，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517通過(guò)回轉(zhuǎn)軸組件520安裝在箱體503上、與所述主動(dòng)齒輪518嚙合傳動(dòng)，所述回轉(zhuǎn)直梁507的一端與回轉(zhuǎn)軸組件520相連，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述牽引臂的回轉(zhuǎn)自由度?；剞D(zhuǎn)軸組件520包括直梁轉(zhuǎn)接件528，回轉(zhuǎn)軸529、上軸承蓋530、推力調(diào)心軸承531、軸承座532、圓錐滾子軸承533、軸承預(yù)緊拉蓋534、拉緊螺釘535及下軸承蓋536，其中軸承座532通過(guò)螺釘固接在箱體上表面504上，所述回轉(zhuǎn)軸529的一端分別安裝有推力調(diào)心軸承531及圓錐滾子軸承533，回轉(zhuǎn)軸529的一端通過(guò)推力調(diào)心軸承531及圓錐滾子軸承533安裝在軸承座532內(nèi)，另一端通過(guò)直梁轉(zhuǎn)接件528與所述回轉(zhuǎn)直梁507的一端由固定螺栓527固接，被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517安裝在回轉(zhuǎn)軸529上；所述軸承座532的上下兩端分別設(shè)有上軸承蓋530及下軸承蓋536?；剞D(zhuǎn)軸529 一端端部安裝有軸承預(yù)緊拉蓋534，該軸承預(yù)緊拉蓋534與所述圓錐滾子軸承533內(nèi)圈之間通過(guò)拉緊螺釘535拉緊，用于提供推力調(diào)心軸承531及圓錐滾子軸承533之間的預(yù)緊力并將回轉(zhuǎn)軸529進(jìn)行軸向固定。箱體503上安裝有齒輪箱罩505，所述主動(dòng)齒輪518及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517均位于該齒輪箱罩505內(nèi)。牽引臂的回轉(zhuǎn)需要克服水下機(jī)器人牽引過(guò)程的阻力和波浪造成的波浪力。牽引裝置5采用較大的被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517帶動(dòng)牽引臂，可以有效地減小回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519所需輸出轉(zhuǎn)矩并降低旋轉(zhuǎn)速度。在箱體503內(nèi)設(shè)有為液壓絞車522、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519、俯仰液壓缸506及伸縮液壓缸509提供動(dòng)力的液壓站521，液壓站521用以提供各液壓馬達(dá)和液壓缸的液壓源，為各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初級(jí)源動(dòng)力。液壓站521采用母船I的電力系統(tǒng)供電。牽引裝置5通過(guò)控制牽引臂的回轉(zhuǎn)使得牽引臂轉(zhuǎn)向母船I的外側(cè)，通過(guò)液壓絞車522調(diào)整牽引繩纜511的長(zhǎng)度，控制水下機(jī)器人4相對(duì)與母船I的位置，通過(guò)母船I以設(shè)定航速航行來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水下機(jī)器人4的同步牽引，通過(guò)控制牽引臂的伸縮來(lái)調(diào)整水下機(jī)器人4和母船I之間的距離，通過(guò)調(diào)節(jié)牽引臂的俯仰來(lái)調(diào)整牽引臂對(duì)水下機(jī)器人4牽引力的方向，使得牽引力盡量和水平面平行，以適應(yīng)不同的母船I側(cè)舷高度，通過(guò)控制液壓絞車522收放牽引繩纜511可調(diào)整水下機(jī)器人4和牽引裝置5之間的距離，從而調(diào)整水下機(jī)器人4在母船I側(cè)舷的位置，以便進(jìn)行后續(xù)的回收對(duì)接作業(yè)。牽引裝置5的工作原理為:水下機(jī)器人4使命任務(wù)完成后通過(guò)遙控從艏部彈出一帶浮力材料的牽引繩6，母船I的工作人員將牽引繩6通過(guò)撈繩器8打撈回母船I ;通過(guò)操作面板512上回轉(zhuǎn)按鍵使得牽引臂轉(zhuǎn)到和母船I側(cè)舷平行并通過(guò)伸縮液壓缸509使二級(jí)橫梁510處于縮回狀態(tài)，將水下機(jī)器人4艏部彈出的牽引繩6穿過(guò)緩沖機(jī)構(gòu)頭部的牽引繩導(dǎo)引環(huán)523，然后將水下機(jī)器人4艏部彈出的牽引繩6和牽引裝置5上的牽引繩纜511相互聯(lián)結(jié)，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)直梁507旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)牽引臂、使?fàn)恳凵煜蚰复琁的外側(cè)舷，通過(guò)控制伸縮液壓缸509的伸縮量來(lái)調(diào)整水下機(jī)器人4和母船I之間的側(cè)向距離，通過(guò)控制俯仰液壓缸506的伸縮量來(lái)控制牽引臂對(duì)水下機(jī)器人4牽引力的方向，最后通過(guò)控制液壓絞車522來(lái)調(diào)整水下機(jī)器人4和牽引臂頭部之間的距離，以配合水下機(jī)器人4后續(xù)回收對(duì)接和起吊的需要。牽引臂的回轉(zhuǎn)是通過(guò)如下過(guò)程實(shí)現(xiàn)的:回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)519旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪518旋轉(zhuǎn)；主動(dòng)齒輪518則帶動(dòng)被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517旋轉(zhuǎn)；由于被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517和回轉(zhuǎn)軸529通過(guò)鍵連接，故被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517的回轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸529 —起回轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)軸529的轉(zhuǎn)動(dòng)則帶動(dòng)了直梁轉(zhuǎn)接件528的回轉(zhuǎn)；直梁轉(zhuǎn)接件528和回轉(zhuǎn)直梁507通過(guò)法蘭連接，故直梁轉(zhuǎn)接件528的回轉(zhuǎn)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)直梁507的回轉(zhuǎn)并直接帶動(dòng)了整個(gè)牽引臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)軸529底部分別安放有推力調(diào)心軸承531和圓錐滾子軸承533兩部軸承，用來(lái)承受牽引過(guò)程中產(chǎn)生的彎矩和向下的壓力，減小回轉(zhuǎn)軸529在回轉(zhuǎn)過(guò)程中的摩擦和磨損?；剞D(zhuǎn)軸529最底部安裝軸承預(yù)緊拉蓋534，軸承預(yù)緊拉蓋534用拉緊螺釘535和圓錐滾子軸承533內(nèi)圈拉緊，用于提供兩軸承之間的預(yù)緊力并將回轉(zhuǎn)軸529進(jìn)行軸向的固定。兩軸承安放在軸承座532中，軸承座通過(guò)螺釘固定在箱體上端面504上。在推力調(diào)心軸承531上方安裝有上軸承蓋530，在圓錐滾子軸承533下方安裝有下軸承蓋536用于防止塵土或海水進(jìn)入回轉(zhuǎn)軸系。在一級(jí)橫梁508和二級(jí)橫梁510之間安裝有伸縮液壓缸509，且伸縮液壓缸509和兩橫梁平行，兩端分別和一級(jí)橫梁508和二級(jí)橫梁510通過(guò)絞接連接。在一級(jí)橫梁508內(nèi)部的四角上安裝滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁510則可以在一級(jí)橫梁508內(nèi)部滑動(dòng)，故當(dāng)伸縮液壓缸509在液壓站的帶動(dòng)下伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)二級(jí)橫梁510在一級(jí)橫梁508的伸縮運(yùn)動(dòng)。在一級(jí)橫梁508和回轉(zhuǎn)直梁507之間以設(shè)定角度安裝俯仰液壓缸506，且一級(jí)橫梁508和回轉(zhuǎn)直梁507通過(guò)固定銷軸516實(shí)現(xiàn)連接，故一級(jí)橫梁508和回轉(zhuǎn)直梁507之間可以相互轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)俯仰液壓缸506做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)便帶動(dòng)一級(jí)橫梁508的俯仰運(yùn)動(dòng)，并使得牽引臂實(shí)現(xiàn)了俯仰運(yùn)動(dòng)。水下機(jī)器人4艏部彈出的牽引繩6穿過(guò)牽引繩導(dǎo)引環(huán)523后和液壓絞車522上的牽引繩纜511聯(lián)結(jié)，然后將繩纜放在由前端滑輪513、中間滑輪514和后端滑輪515所組成的滑輪組上，由滑輪組進(jìn)行繩纜收放過(guò)程的導(dǎo)向。液壓絞車522上的牽引繩纜511 —端和液壓絞車522絞盤(pán)相固連，另一端和水下機(jī)器人4艏部彈出的牽引繩6聯(lián)結(jié)，當(dāng)液壓絞車522絞盤(pán)在液壓馬達(dá)的帶動(dòng)下以設(shè)定方向旋轉(zhuǎn)則繩纜纏繞在絞盤(pán)上，以縮短水下機(jī)器人4和牽引臂之間的距離；反之，當(dāng)絞車以相反方向旋轉(zhuǎn)則放松繩纜，使水下機(jī)器人4和牽引臂之間的距離增加；通過(guò)控制液壓絞車522的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)控制牽引繩纜的收放，從而控制水下機(jī)器人4和牽引臂之間的距離。在箱體上端面504上安裝齒輪箱罩505，將主動(dòng)齒輪518和被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪517整體罩住，減少塵土及水霧等對(duì)齒輪的影響，也提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。牽引裝置頭部安裝了緩沖機(jī)構(gòu)502，當(dāng)水下機(jī)器人4在牽引過(guò)程中遇到波浪的干擾而在水下機(jī)器人4上產(chǎn)生向后的波浪力，而在牽引繩上產(chǎn)生向后下方的瞬時(shí)牽引力，這個(gè)牽引力會(huì)使緩沖彈簧525向后下方變形，從而減小牽引繩511上所承受的由于波浪造成的沖擊力。當(dāng)航行器穿過(guò)波浪后，波浪力減小，緩沖彈簧525恢復(fù)原形?；厥漳复琁可通過(guò)牽引裝置5牽引水下機(jī)器人4，使其在水面上與母船I同向同速航行，然后在此狀態(tài)下進(jìn)行回收作業(yè)。這樣就可以有效地克服風(fēng)浪對(duì)水下機(jī)器人4回收的影響，降低水下機(jī)器人4和對(duì)接起吊裝置3對(duì)接的難度，減小回收作業(yè)過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)。如圖12所示，水下機(jī)器人4背部的自動(dòng)拋繩器7包括端蓋701、儲(chǔ)繩腔702、火工推進(jìn)器705、底座706及高強(qiáng)繩纜709，其中底座706通過(guò)O型橡膠密封圈8密封安裝在水下機(jī)器人4的背部耐壓殼體712上，底座706的頂部為凹槽，凹槽中部向下延伸形成中空的圓柱，在所述凹槽的側(cè)壁上開(kāi)有供高強(qiáng)繩纜709穿過(guò)的第一通孔；所述火工推進(jìn)器705安裝在該底座706上，火工推進(jìn)器705的一端安裝在所述凹槽的底面上，另一端插入所述中空的圓柱內(nèi)，在所述中空的圓柱的底面開(kāi)有供水下機(jī)器人4的殼體內(nèi)電纜713穿過(guò)的第二通孔，所述水下機(jī)器人4的殼體內(nèi)電纜713與火工推進(jìn)器705的輸入端相連接。儲(chǔ)繩腔702的下端與火工推進(jìn)器705相連，上端設(shè)有端蓋701 ;儲(chǔ)繩腔702為上端開(kāi)口的中空?qǐng)A柱，在儲(chǔ)繩腔702的底面中間設(shè)有推桿703，該推桿703的下端由儲(chǔ)繩腔702的底面向下延伸、插設(shè)在所述火工推進(jìn)器705的火工推進(jìn)器帽704上；在所述推桿703 一側(cè)的儲(chǔ)繩腔702底面上開(kāi)有供所述高強(qiáng)繩纜709穿過(guò)的預(yù)留孔714。端蓋701采用浮力材料，使自動(dòng)拋繩器7拋出后能漂浮在水面上等待工作人員打撈，浮力材料為密度小于I的材料，為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于青島海洋化工研究院，型號(hào)為浮力材料SBM-050，標(biāo)準(zhǔn):Q/HHY221-2005。儲(chǔ)繩腔702采用摩擦系數(shù)小的聚四氟乙烯材料，可減小拋繩時(shí)高強(qiáng)繩纜709與儲(chǔ)繩腔702內(nèi)壁之間的摩擦阻力；高強(qiáng)繩纜709的直徑為8_，破斷力不小于6t。高強(qiáng)繩纜709為與對(duì)接起吊裝置3相連的導(dǎo)引繩，一端連接在水下機(jī)器4的背部耐壓殼體712上，另一端依次穿過(guò)所述底座706上的第一通孔、儲(chǔ)繩腔702上的預(yù)留孔714，與所述端蓋701相連；所述儲(chǔ)繩腔702及其內(nèi)容置的高強(qiáng)繩纜709和端蓋701通過(guò)火工推進(jìn)器705產(chǎn)生的推力推出。高強(qiáng)繩纜709位于儲(chǔ)繩腔702中的部分通過(guò)繞繩器711纏繞，繞繩方法為:高強(qiáng)繩纜709首先從下至上螺旋纏繞在繞繩器711上一層，接著反向從上至下纏繞，如此反復(fù)，最終全部均勻纏繞；纏繞后，將高強(qiáng)繩纜709的另一端通過(guò)繩纜固定螺釘707固接在端蓋701上，退出繞繩器711，將端蓋701用螺釘固接在儲(chǔ)繩腔702的頂端。如圖12所示，水下機(jī)器人4背部的自動(dòng)拋繩器7通過(guò)底座706安裝在水下機(jī)器人的背部耐壓殼體712上，所述底座706與背部耐壓殼體712之間以及所述火工推進(jìn)器705與底座706之間分別通過(guò)O型橡膠密封圈708密封連接。如圖13所示，水下機(jī)器人4艏部的自動(dòng)拋繩器7包括端蓋701、儲(chǔ)繩腔702、火工推進(jìn)器705、底座706及高強(qiáng)繩纜709，其中底座706安裝在水下機(jī)器人4的艏部耐壓殼體715上，底座706的頂部為凹槽，凹槽中部向下延伸形成中空的圓柱，在所述凹槽的側(cè)壁上開(kāi)有供高強(qiáng)繩纜709穿過(guò)的第一通孔；所述火工推進(jìn)器705安裝在該底座706上，火工推進(jìn)器705的一端安裝在所述凹槽的底面上，另一端插入所述中空的圓柱內(nèi)，在所述中空的圓柱的底面開(kāi)有供水下機(jī)器人4的水密電纜710穿過(guò)的第二通孔，所述水下機(jī)器人4的水密電纜710與火工推進(jìn)器705的輸入端相連接。儲(chǔ)繩腔702的下端與火工推進(jìn)器705相連，上端設(shè)有端蓋701 ;儲(chǔ)繩腔702為上端開(kāi)口的中空?qǐng)A柱，在儲(chǔ)繩腔702的底面中間設(shè)有推桿703，該推桿703的下端由儲(chǔ)繩腔702的底面向下延伸、插設(shè)在所述火工推進(jìn)器705的火工推進(jìn)器帽704上；在所述推桿703 一側(cè)的儲(chǔ)繩腔702底面上開(kāi)有供所述高強(qiáng)繩纜709穿過(guò)的預(yù)留孔714。端蓋701采用浮力材料，使自動(dòng)拋繩器7拋出后能漂浮在水面上等待工作人員打撈，浮力材料為密度小于I的材料，為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于青島海洋化工研究院，型號(hào)為浮力材料SBM-050，標(biāo)準(zhǔn):Q/HHY221-2005。儲(chǔ)繩腔702采用摩擦系數(shù)小的聚四氟乙烯材料，可減小拋繩時(shí)高強(qiáng)繩纜709與儲(chǔ)繩腔702內(nèi)壁之間的摩擦阻力；高強(qiáng)繩纜709的直徑為8_，破斷力不小于6t。高強(qiáng)繩纜709為與牽引裝置5相連的牽引繩6，一端連接在水下機(jī)器4的艏部耐壓殼體715上，另一端依次穿過(guò)所述底座706上的第一通孔、儲(chǔ)繩腔702上的預(yù)留孔714，與所述端蓋701相連；所述儲(chǔ)繩腔702及其內(nèi)容置的高強(qiáng)繩纜709和端蓋701通過(guò)火工推進(jìn)器705產(chǎn)生的推力推出。高強(qiáng)繩纜709位于儲(chǔ)繩腔702中的部分通過(guò)繞繩器711纏繞，繞繩方法為:高強(qiáng)繩纜709首先從下至上螺旋纏繞在繞繩器711上一層，接著反向從上至下纏繞，如此反復(fù)，最終全部均勻纏繞；纏繞后，將高強(qiáng)繩纜709的另一端通過(guò)繩纜固定螺釘707固接在端蓋701上，退出繞繩器711，將端蓋701用螺釘固接在儲(chǔ)繩腔702的頂端。如圖13所示，水下機(jī)器人4艏部的自動(dòng)拋繩器7通過(guò)底座706安裝在水下機(jī)器人的艏部耐壓殼體715外，無(wú)需O型橡膠密封圈708，其余安裝方式與安裝在水下機(jī)器人4的背部耐壓殼體712上相同；火工推進(jìn)器705的輸入端通過(guò)水密電纜710與水下機(jī)器人4相連。本發(fā)明的工作原理為:如圖12所示，當(dāng)自動(dòng)拋繩器7安裝在水下機(jī)器人4的背部耐壓殼體712上、用于引導(dǎo)對(duì)接起吊裝置3對(duì)接時(shí)，首先將火工推進(jìn)器705與火工推進(jìn)器帽704裝配好后，固定在底座706上。將火工推進(jìn)器705的輸入端與殼體內(nèi)電纜713連接好，再將底座706固定在水下機(jī)器人4的背部耐壓殼體712上，火工推進(jìn)器705與底座706之間以及底座706與背部耐壓殼體712之間要加O型橡膠密封圈708作密封處理。接下來(lái)用推桿703連接火工推進(jìn)器帽704將儲(chǔ)繩腔702安裝在底座706上，將高強(qiáng)繩纜709和一端緊固在水下機(jī)器人4的背部耐壓殼體712上后，另一端從底座706穿出并穿過(guò)儲(chǔ)繩腔02，用如圖14A 圖14C所示的方法，將高強(qiáng)繩纜709纏繞在繞繩器711上，高強(qiáng)繩纜709的末端與繩纜固定螺釘707緊固后，將高強(qiáng)繩纜709退出繞繩器711、并放入儲(chǔ)繩腔702中，蓋上端蓋701并用螺釘固定。當(dāng)工作人員遙控發(fā)出信號(hào)使自動(dòng)拋繩器工作時(shí)，由于火工推進(jìn)器705瞬時(shí)產(chǎn)生的推力將火工推進(jìn)器帽704及儲(chǔ)繩腔702迅速推向空中，由于一端緊固在水下機(jī)器人上，另一端會(huì)順著儲(chǔ)繩腔702的預(yù)留孔714被抽出，在設(shè)計(jì)好的火工推進(jìn)器705的推力作用下，可保證高強(qiáng)繩纜709從內(nèi)部被順序全部抽出。之后由于儲(chǔ)繩腔702及端蓋701為正浮力，其漂浮在海面上，等待工作人員回收。如圖13所示，當(dāng)自動(dòng)拋繩器7安裝在水下機(jī)器人4的艏部耐壓殼體715外、用于回收牽引時(shí)，無(wú)需安裝O型橡膠密封圈708，將火工推進(jìn)器705的輸入端與水密電纜710連接即可，其余結(jié)構(gòu)與安裝在水下機(jī)器人的背部耐壓殼體所述相同。如圖14A 圖14C所示，高強(qiáng)繩纜709在繞繩器711上的纏繞方法為:首先將高強(qiáng)繩纜709由下至上螺旋纏繞在繞繩器711上一層，如圖14A所示；接著反向從上至下纏繞，如圖14B所示；如此反復(fù)，最終全部均勻纏繞，如圖14C所示。注意高強(qiáng)繩纜纏繞時(shí)要施加預(yù)緊力，使繩纜纏繞緊密有力。本發(fā)明的回收方法為:水下機(jī)器人4使命結(jié)束后，工作人員通過(guò)遙控命令使水下機(jī)器人4艏部安裝的自動(dòng)拋繩器7彈出，牽引繩6隨著該自動(dòng)拋繩器7 —并彈出，使用撈繩器8將牽引繩6收回后與所述牽引裝置5連接；水下機(jī)器人4由母船I帶動(dòng)在海面航行，通過(guò)遙控命令再將水下機(jī)器人4背部安裝的自動(dòng)拋繩器7拋出，導(dǎo)引繩311隨著該自動(dòng)拋繩器7 —并彈出，所述對(duì)接起吊裝置3在吊車2帶動(dòng)下通過(guò)導(dǎo)引繩311實(shí)現(xiàn)與水下機(jī)器人4的對(duì)接和夾持；工作人員通過(guò)止蕩繩310控制起吊回收過(guò)程中的止蕩。具體為:水下機(jī)器人4使命結(jié)束上浮后，工作人員首先通過(guò)定位手段發(fā)現(xiàn)其具體位置，母船I駛近水下機(jī)器人4周邊IOOm范圍，工作人員通過(guò)遙控發(fā)出指令，位于艏部的牽引繩6被自動(dòng)拋繩器7彈出，此時(shí)自動(dòng)拋繩器7彈出部分帶動(dòng)牽引繩6漂浮在海面上，母船I向其駛近并由工作人員使用撈繩器8將牽引繩6打撈至母船I上，如圖1所示。將牽引繩6與牽引裝置5連接好后，將牽引裝置5的牽引臂伸出船舷，母船I拖動(dòng)水下機(jī)器人4緩慢航行?？刂颇复琁有設(shè)定角度頂風(fēng)行駛，這樣在船尾會(huì)有一部分區(qū)域風(fēng)浪較小，有利于回收。開(kāi)啟牽引裝置5的液壓絞車522，將牽引繩纜511慢慢拉緊使水下機(jī)器人4與母船I并排同步航行，保持2 3節(jié)左右速度，此時(shí)水下機(jī)器人4受海況影響將大大減小。再通過(guò)遙控令啟動(dòng)水下機(jī)器人4背部的自動(dòng)拋繩器7，將導(dǎo)引繩311彈出，工作人員使用撈繩器8將導(dǎo)引繩311打撈至母船I上，如圖2所示。將導(dǎo)引繩311穿過(guò)對(duì)接起吊裝置3，并控制在一工作人員手中；另兩個(gè)工作人員手持對(duì)接起吊裝置3的止蕩繩310待命；用吊車2將對(duì)接起吊裝置3吊起后移至水下機(jī)器人4的上方，并在導(dǎo)引繩311引導(dǎo)下緩慢下落，如圖3所示。在對(duì)接起吊裝置3下落過(guò)程中工作人員控制止蕩繩310使對(duì)接起吊裝置3始終與水下機(jī)器人4保持合理的相對(duì)位置，當(dāng)對(duì)接起吊裝置3落到水下機(jī)器人4背部時(shí)由于重力的作用，對(duì)接起吊裝置3與起吊座309完成對(duì)接，此時(shí)工作人員通過(guò)控制止蕩繩310完成對(duì)水下機(jī)器人4的夾持保護(hù)；吊車2升起，在止蕩繩310的控制下將水下機(jī)器人4吊回母船I，如圖4所示。
權(quán)利要求
1.一種水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:包括母船(I)、吊車(2)、對(duì)接起吊裝置(3)、牽引裝置(5)及自動(dòng)拋繩器(7)，其中吊車⑵及牽引裝置(5)分別安裝在母船⑴上，所述對(duì)接起吊裝置(3)吊掛在吊車(2)上，在水下機(jī)器人(4)回收過(guò)程中與水下機(jī)器人(4)對(duì)接；所述水下機(jī)器人(4)的背部及艏部分別安裝有自動(dòng)拋繩器(7)，位于背部的自動(dòng)拋繩器(7)彈出的繩纜穿過(guò)所述對(duì)接起吊裝置(3)、由所述母船(I)上的工作人員控制，位于艏部的自動(dòng)拋繩器(7)彈出的牽引繩(6)通過(guò)撈繩器(8)回收、并與所述牽引裝置(5)相連。
2.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述對(duì)接起吊裝置(3)包括框架(303)、同步連桿(304)、夾持機(jī)構(gòu)(306)、導(dǎo)引管(307)、吊桿(308)、止蕩繩(310)及導(dǎo)引繩(311)，其中框架(303)通過(guò)鋼絲繩(301)與所述母船(I)上的吊車(2)相連，所述框架(303)上安裝有三個(gè)定滑輪(302)，在框架(303)的底部設(shè)有連接管(320)，位于框架(303)兩側(cè)的夾持機(jī)構(gòu)(306)分別鉸接于該連接管(320)的兩端，兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)(306)的頂端通過(guò)所述同步連桿(304)連接；所述同步連桿(304)的兩端均連接有止蕩繩(310)的一端，該止蕩繩(310)的另一端由框架(303)穿出、繞過(guò)位于兩側(cè)的定滑輪(302)由母船(I)上的工作人員控制；所述導(dǎo)引管(307)及吊桿(308)同軸安裝在框架(303)的連接管(320)上，導(dǎo)引管(307)位于吊桿(308)的上方，所述導(dǎo)引繩(311)的一端連接于水下機(jī)器人(4)上的起吊座(309)內(nèi)，另一端依次穿過(guò)吊桿(308)、導(dǎo)引管(307)及框架(303)，繞過(guò)位于中間的定滑輪(302)，由母船(I)上的工作人員控制；所述吊桿(308)靠近下端端部的位置設(shè)有與所述水下機(jī)器人(4)上的起吊座(309)對(duì)接的對(duì)接機(jī)構(gòu)；所述對(duì)接機(jī)構(gòu)包括撥桿(316)、銷釘(317)及彈簧(318)，吊桿(308)靠近下端端部位置的兩側(cè)、在軸向截面上對(duì)稱通過(guò)銷釘(317)鉸接有撥桿(316)，所述導(dǎo)引繩(311)由兩個(gè)撥桿(316)之間穿過(guò)，所述兩個(gè)撥桿(316)的上端分別通過(guò)復(fù)位彈簧(318)與所述吊桿(308)連接；所述水下機(jī)器人(4)上的起吊座(309)的內(nèi)孔形狀與所述撥桿(316)相對(duì)應(yīng)，所述對(duì)接起吊裝置(3)處于布放作業(yè)狀態(tài)，每個(gè)撥桿(316)上均安裝有T型拉手(319)，所述T型拉手(319)上系有脫鉤繩。
3.按權(quán)利要求2所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述框架(303)上設(shè)有限位機(jī)構(gòu)(305)，所述同步連桿(304)插設(shè)在該限位機(jī)構(gòu)(305)內(nèi)；所述限位機(jī)構(gòu)(305)為限位架，有兩個(gè)，分別固接在所述框架(303)頂部下方的兩側(cè)，所述限位架上沿同步連桿(304)的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)有條形槽，所述同步連桿(304)依次由兩個(gè)限位架上的條形槽穿過(guò)。
4.按權(quán)利要求2所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述夾持機(jī)構(gòu)(306)包括兩個(gè)形狀、結(jié)構(gòu)完全相同的端部抓手(313)，兩個(gè)端部抓手(313)與所述框架(303)上的連接管(320)的兩端鉸接，每個(gè)端部抓手(313)的一端均與連桿(321)的一端鉸接，每個(gè)端部抓手(313)的另一端為夾持端，兩根連桿(321)的另一端與所述同步連桿(304)鉸接；在兩根連桿(321)另一端的鉸接處與位于外側(cè)的端部抓手(313)之間設(shè)有拉伸彈簧(312);所述兩個(gè)端部抓手(313)相對(duì)的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有止動(dòng)塊(314);每個(gè)端部抓手(313)的夾持端均為圓弧形，兩個(gè)端 部抓手(313)的夾持端形成與水下機(jī)器人外形相對(duì)應(yīng)的半圓形；每個(gè)端部抓手(313)的夾持端的外面均包裹有保護(hù)皮囊(315)。
5.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述牽引裝置(5)包括液壓絞車(522)、箱體(503)、回轉(zhuǎn)直梁(507)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸(506)、伸縮液壓缸(509)及具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度的牽引臂，其中箱體(503)安裝在母船上，所述液壓絞車(522)位于箱體(503)內(nèi)，牽引繩纜(511)的一端與水下機(jī)器人(4)艏部安裝的自動(dòng)拋繩器(7)彈出的牽引繩(6)連接，另一端經(jīng)過(guò)牽引臂與所述液壓絞車(522)相連；所述回轉(zhuǎn)直梁(507)的一端與安裝在箱體(503)上的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端與所述牽引臂鉸接，所述伸縮液壓缸(509)安裝在牽引臂上、驅(qū)動(dòng)牽引臂伸縮，所述俯仰液壓缸(506)安裝在回轉(zhuǎn)直梁(507)上，俯仰液壓缸(506)的輸出端與牽引臂鉸接；在箱體(503)內(nèi)設(shè)有為液壓絞車(522)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸(506)及伸縮液壓缸(509)提供動(dòng)力的液壓站(521);所述牽引臂的一端與回轉(zhuǎn)直梁的另一端鉸接，牽引臂的另一端設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)(502);所述牽引繩纜(511)穿過(guò)該緩沖機(jī)構(gòu)(502)、經(jīng)過(guò)牽引臂上的滑輪組與所述液壓絞車(522)上的繩索固接；所述緩沖機(jī)構(gòu)(502)包括牽引繩導(dǎo)引環(huán)(523)、導(dǎo)引環(huán)固定架(524)、緩沖彈簧(525)及連接件(526)，其中牽引繩導(dǎo)引環(huán)(523)安裝在導(dǎo)引環(huán)固定架(524)上，所述導(dǎo)引環(huán)固定架(524)安裝在緩沖彈簧(525)的一端，所述緩沖彈簧(525)的另一端通過(guò)連接件(526)與牽引臂連接。
6.按權(quán)利要求5所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述牽引臂包括一級(jí)橫梁(508)及相對(duì)滑動(dòng)地插在該一級(jí)橫梁(508)內(nèi)的二級(jí)橫梁(510)，所述伸縮液壓缸(509)的一端鉸接在一級(jí)橫梁(508)上，另一端鉸接在二級(jí)橫梁(510)上，所述俯仰液壓缸(506)的一端安裝在回轉(zhuǎn)直梁(507)上，另一端與所述一級(jí)橫梁(508)鉸接，所述一、二級(jí)橫梁(508、510)在俯仰液壓缸(506)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)俯仰自由度；所述一級(jí)橫梁(508)內(nèi)部的四角上均安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁(510)沿所述滑動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)一級(jí)橫梁(508)在伸縮液壓缸(509)的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮自由度；所述一級(jí)橫梁(508)的兩端上方分別設(shè)有中間滑輪(514)及后端滑輪(515)，二級(jí)橫梁(510)位于一級(jí)橫梁(508)外的一端上方設(shè)有前端滑輪(513)，所述牽引繩纜(511)依次經(jīng)過(guò)前端滑輪(513)、中間滑輪(514)及后端滑輪(515)；所述伸縮液壓缸(509)、一級(jí)橫梁(508)及二級(jí)橫梁(510)相互平行。
7.按權(quán)利要求5所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(519)、回轉(zhuǎn)軸組件 (520)、主動(dòng)齒輪(518)及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(517)，其中回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(519)安裝在所述箱體(503)內(nèi)、由所述液壓站(521)提供動(dòng)力，該回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(519)的輸出端連接有主動(dòng)齒輪(518)，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(517)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸組件(520)安裝在箱體(503)上、與所述主動(dòng)齒輪(518)嚙合傳動(dòng)，所述回轉(zhuǎn)直梁(507)的一端與回轉(zhuǎn)軸組件(520)相連，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(519)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述牽引臂的回轉(zhuǎn)自由度；所述回轉(zhuǎn)軸組件(520)包括直梁轉(zhuǎn)接件(528)，回轉(zhuǎn)軸(529)、上軸承蓋(530)、軸承、軸承座(532)及下軸承蓋(536)，其中軸承座(532)安裝在箱體上表面(504)上，所述回轉(zhuǎn)軸(529)的一端通過(guò)軸承安裝在軸承座(532)內(nèi)，另一端通過(guò)直梁轉(zhuǎn)接件(528)與所述回轉(zhuǎn)直梁(507)的一端相連接，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(517)安裝在回轉(zhuǎn)軸(529)上；所述軸承座(532)的上下兩端分別設(shè)有上軸承蓋(530)及下軸承蓋(536);所述回轉(zhuǎn)軸(529)的一端分別安裝有推力調(diào)心軸承(531)及圓錐滾子軸承(533)，回轉(zhuǎn)軸(529) —端端部安裝有軸承預(yù)緊拉蓋(534)，該軸承預(yù)緊拉蓋(534)與所述圓錐滾子軸承(533)內(nèi)圈之間通過(guò)拉緊螺釘(535)拉緊；所述箱體(503)上安裝有齒輪箱罩(505)，所述主動(dòng)齒輪(518)及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(517)均位于該齒輪箱罩(505)內(nèi)。
8.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述水下機(jī)器人(4)背部的自動(dòng)拋繩器(7)包括端蓋(701)、儲(chǔ)繩腔(702)、火工推進(jìn)器(705)、底座(706)及高強(qiáng)繩纜(709)，其中底座(706)通過(guò)O型橡膠密封圈(8)密封安裝在水下機(jī)器人(4)的背部耐壓殼體(712)上，所述火工推進(jìn)器(705)安裝在該底座(706)上，儲(chǔ)繩腔(702)的底面中間設(shè)有推桿(703)，該推桿(703)的下端由儲(chǔ)繩腔(2)的底面向下延伸，儲(chǔ)繩腔(702)通過(guò)其下端設(shè)置的推桿(703)與火工推進(jìn)器(705)的火工推進(jìn)器帽(704)相連，儲(chǔ)繩腔(702)的上端設(shè)有端蓋(701)，在所述推桿(703) —側(cè)的儲(chǔ)繩腔(702)底面上開(kāi)有供所述高強(qiáng)繩纜(709)穿過(guò)的預(yù)留孔(714);所述高強(qiáng)繩纜(709)為與對(duì)接起吊裝置(3)相連的導(dǎo)引繩，高強(qiáng)繩纜(709)的一端連接在水下機(jī)器人(4)的背部耐壓殼體(712)上，另一端依次穿過(guò)所述底座(706)、儲(chǔ)繩腔(702)上的預(yù)留孔(714)，與所述端蓋(701)相連；所述儲(chǔ)繩腔(702)及其內(nèi)容置的高強(qiáng)繩纜(709)和端蓋(701)通過(guò)火工推進(jìn)器(705)產(chǎn)生的推力推出；所述高強(qiáng)繩纜(709)位于儲(chǔ)繩腔(702)中的部分通過(guò)繞繩器(711)纏繞，纏繞后退出所述繞繩器(711)的高強(qiáng)繩纜(709)的另一端通過(guò)繩纜固定螺釘(707)固接在端蓋(701)上；所述高強(qiáng)繩纜(709)按由下至上螺旋纏繞在繞繩器(711) —層，再反向由上至下纏繞，依次反復(fù)均勻纏繞；所述底座(706)的頂部為凹槽，凹槽中部向下延伸形成中空的圓柱，在所述凹槽的側(cè)壁上開(kāi)有供高強(qiáng)繩纜(709)穿過(guò)的第一通孔；所述火工推進(jìn)器(705)的一端安裝在所述凹槽的底面上，另一端插入所述中空的圓柱內(nèi)，在所述中空的圓柱的底面開(kāi)有供水下機(jī)器人(4)的殼體內(nèi)電纜(713)穿過(guò)的第二通孔，所述水下機(jī)器人(4)的殼體內(nèi)電纜(713)與火工推進(jìn)器(705)的輸入端相連接。
9.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)，其特征在于:所述水下機(jī)器人(4)艏部的自動(dòng)拋繩器(7)包括端蓋(701)、儲(chǔ)繩腔(702)、火工推進(jìn)器(705)、底座(706)及高強(qiáng)繩纜(709)，其中底座(706)安裝在水下機(jī)器人(4)的艏部耐壓殼體(715)上，所述火工推進(jìn)器(705)安裝在該底座(706)上，儲(chǔ)繩腔(702)的底面中間設(shè)有推桿(703)，該推桿(703)的下端由儲(chǔ)繩腔(702)的底面向下延伸，儲(chǔ)繩腔(702)通過(guò)其下端設(shè)置的推桿(703)與火工推進(jìn)器(705)的火工推進(jìn)器帽(704)相連，儲(chǔ)繩腔(702)的上端設(shè)有端蓋(701)，在所述推桿(703) —側(cè)的儲(chǔ)繩腔(702)底面上開(kāi)有供所述高強(qiáng)繩纜(709)穿過(guò)的預(yù)留孔(714);所述高強(qiáng)繩纜(709)為與牽引裝置(5)相連的牽引繩(6)，高強(qiáng)繩纜(709)的一端連接在水下機(jī)器人(4)的艏部耐壓殼體(715)上，另一端依次穿過(guò)所述底座(706)、儲(chǔ)繩腔(702)上的預(yù)留孔(714)，與所述端蓋(701)相連；所述儲(chǔ)繩腔(702)及其內(nèi)容置的高繩繩纜(709)和端蓋(701)通過(guò)火工推進(jìn)器(705)產(chǎn)生的推力推出；所述高強(qiáng)繩纜(709)位于儲(chǔ)繩腔(702)中的部分通過(guò)繞繩器(711)纏繞，纏繞后退出所述繞繩器(711)的高強(qiáng)繩纜(709)的另一端通過(guò)繩纜固定螺釘(707)固接在端蓋(701)上；所述高強(qiáng)繩纜(709)按由下至上螺旋纏繞在繞繩器(711) —層，再反向由上至下纏繞，依次反復(fù)均勻纏繞；所述底座(706)的頂部為凹槽，凹槽中部向下延伸形成中空的圓柱，在所述凹槽的側(cè)壁上開(kāi)有供高強(qiáng)繩纜(709)穿過(guò)的第一通孔；所述火工推進(jìn)器(705)的一端安裝在所述凹槽的底面上，另一端插入所述中空的圓柱內(nèi)，在所述中空的圓柱的底面開(kāi)有供水下機(jī)器人(4)的水密電纜(710)穿過(guò)的第二通孔，所述水下機(jī)器人(4)的水密電纜(710)與火工推進(jìn)器(705)的輸入端相連接。
10.一種按權(quán)利要求1至9任一權(quán)利要求所述的水下機(jī)器人回收系統(tǒng)的回收方法，其特征在于:所述水下機(jī)器人(4)使命結(jié)束后，工作人員通過(guò)遙控命令使水下機(jī)器人(4)艏部安裝的自動(dòng)拋繩器⑵彈出，牽引繩(6)隨著該自動(dòng)拋繩器(7) —并彈出，使用撈繩器⑶將牽引繩(6)收回后與所述牽引裝置(5)連接；水下機(jī)器人⑷由母船⑴帶動(dòng)在海面航行，通過(guò)遙控命令再將水下機(jī)器人(4)背部安裝的自動(dòng)拋繩器(7)拋出，導(dǎo)引繩(311)隨著該自動(dòng)拋繩器(7) —并 彈出，所述對(duì)接起吊裝置(3)在吊車(2)帶動(dòng)下通過(guò)導(dǎo)引繩(311)實(shí)現(xiàn)與水下機(jī)器人(4)的對(duì)接和夾持；工作人員通過(guò)止蕩繩(310)控制起吊回收過(guò)程中的止蕩。
全文摘要
本發(fā)明屬于水下機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種水下機(jī)器人回收系統(tǒng)及其回收方法，裝置包括母船、水下機(jī)器人、安裝在水下機(jī)器人上的自動(dòng)拋繩器及起吊座、對(duì)接起吊裝置和牽引裝置。水下機(jī)器人完成使命任務(wù)后，從艏部拋出一牽引繩，母船工作人員將牽引繩通過(guò)撈繩器撈起，然后穿過(guò)牽引裝置，由母船通過(guò)牽引裝置帶動(dòng)水下機(jī)器人在海面上航行以克服海浪影響；通過(guò)遙控命令拋出導(dǎo)引繩，對(duì)接起吊裝置由安裝在母船上的吊車帶動(dòng)，順著導(dǎo)引繩下落完成與水下機(jī)器人的對(duì)接和夾持進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)回收過(guò)程。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、安全可靠，受海況影響小，不用改造吊車，對(duì)母船要求小的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)同一套系統(tǒng)在四級(jí)海況下對(duì)水下機(jī)器人順利完成布放和回收。
文檔編號(hào)B66C23/52GK103183113SQ20111044620
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者鄭榮, 徐會(huì)希, 劉健, 林揚(yáng), 王雷, 武建國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所