[发明专利]一种适用于水下运动目标捕获与对接的可搭载式装置

权利要求书

1.一种适用于水下运动目标捕获与对接的可搭载式装置，其特征在于，该装置包括机械臂、导向罩捕获单元、光源引导单元和对接单元，其中：

所述机械臂包括依次铰接的基座(5)、大臂(3)、前臂(7)和小臂(10)，并共同构成可折叠式的多关节构造；所述机械臂还配置有相互传递作用力的驱动缸I(6)、驱动缸II(4)和驱动缸III(11)，其中该驱动缸I的尾部连接于所述基座(5)，它的头部活塞杆与所述大臂(3)的后端相连且对其进行驱动；对于该驱动缸II(4)而言，它的尾部同样连接于所述大臂(3)的后端，它的头部活塞杆则连接于二力杆I(1)与二力杆II(2)两者相互铰接的关节端且对其进行驱动，此外该二力杆I(1)和该二力杆II(2)的末端分别铰接至所述大臂(3)的前端和所述前臂(7)的后端；对于该驱动缸III(11)而言，它的尾部连接于所述前臂(7)的后端，它的头部活塞杆则连接于二力杆III(8)与二力杆IV(9)两者相互铰接的关节端且对其进行驱动，此外该二力杆III(8)和该二力杆IV(9)的末端分别铰接至所述前臂(7)的前端和所述小臂(10)的后端；

所述导向罩捕获单元整体安装在所述机械臂的末端上用于执行张开/闭合操作，由此完成对水下运动目标的捕获；它包括通过法兰固定在所述小臂(10)前端上的外壳(20)、布置在该外壳(20)前端外侧的锥形导向罩，以及内嵌安装在所述外壳内部的内壳(15)，其中该锥形导向罩还具有向外分散的多个杆状手指(13)，并且这些杆状手指(13)分别与所述内壳(15)相铰接；所述内壳(15)则配置有驱动缸IV(21)，由此在其驱动下使得此内壳(15)相对于所述外壳(20)沿着轴向方向执行来回直线运动，同时带动所述多个杆状手指(13)完成张开/闭合操作；

所述光源引导单元包括多个摄像机(16)及配套的光源(17)，它们设置在所述内壳(15)和所述锥形导向罩的端部，并用于感测所述机械臂和所述导向罩捕获单元相对于水下运动目标的位置及姿态，相应反馈调整自身的位置及姿态；

所述对接单元包括对接插头(18)，该对接插头沿着所述外壳(20)的轴向方向安装于此外壳(20)内部，并配置有驱动缸V(19)，由此在其活塞杆的驱动下用于插入水下运动目标所配备的对接插座(23)中，然后为其补充能量及交换数据。

2.如权利要求1所述的可搭载式装置，其特征在于，对于所述锥形导向罩的多个杆状手指(13)而言，它们各自的结构设计如下：手指前段为中空结构并开槽处理，并且内置有与所述外壳(20)固连的滚轮(14)；手指后段敷设柔性材料(12)。

3.如权利要求1或2所述的可搭载式装置，其特征在于，对于所述锥形导向罩的多个杆状手指(13)而言，它们的数量为16根，并且呈圆周排列。

4.如权利要求1或2所述的可搭载式装置，其特征在于，对于所述光源引导单元而言，其采用双目视觉原理执行感测功能。