[发明专利]一种六自由度的水下回收装置

说明书

本发明属于水下回收装置领域。目的是提供一种六自由度的水下回收装置，该装置可以自主控制圆锥形导向罩实现空间六个自由度的运动，从而改变圆锥形导向罩的位置和姿态，变相地增加了AUV进入圆锥形导向罩的可允许角度。技术方案是：一种六自由度的水下回收装置，其特征在于：该装置包括上平台、下平台、固定在上平台上用于回收AUV的对接装置以及呈“W”状地依次安装在上平台与下平台之间以调整对接装置位置的六根伸缩杆；该六根伸缩杆的结构相同且相邻两根伸缩杆之间的夹角相同；所述伸缩杆的下端通过第一虎克铰与下平台可转动地连接为一体，所述伸缩杆的上端通过第二虎克铰与上平台可转动地连接为一体。

技术领域

本发明属于水下回收装置领域，具体是一种六自由度的水下回收装置。

背景技术

随着无缆自治式水下机器人(AUV)的广泛应用，尤其是在深海科学技术考察及勘测等领域的应用，使得可用于信息传输以及能源补充的水下回收装置也逐渐受到重视。目前AUV的回收方式可以划分为四类：水面起吊回收方式、水下对接回收方式、水下驮带回收方式和鱼雷管回收方式。其中，水下对接回收方式的回收装置在使用时不需要考虑水面风、浪等情况，所考虑因素较少，适用于军用及民用。

传统的水下对接回收方式中的圆锥形导向罩在进行回收工作时，对接装置通常固定于海底。这种回收方式使得AUV可以进入圆锥形导向罩的可允许角度和位置偏差值范围较小，当存在洋流干扰时不易回收AUV。因此，需要对现有的回收装置进行改进，以增大AUV进入圆锥形导向罩的可允许角度，方便AUV的回收。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种六自由度的水下回收装置，该装置可以自主控制圆锥形导向罩实现空间六个自由度的运动，从而改变圆锥形导向罩的位置和姿态，变相地增加了AUV进入圆锥形导向罩的可允许角度，有利于AUV的回收，并且该装置具有结构稳定、操作简单、便于控制的特点。

本发明提供的技术方案是：

一种六自由度的水下回收装置，其特征在于：该装置包括上平台、下平台、固定在上平台上用于回收AUV的对接装置以及呈“W”状地依次安装在上平台与下平台之间以调整对接装置位置的六根伸缩杆；该六根伸缩杆的结构相同且相邻两根伸缩杆之间的夹角相同；所述伸缩杆的下端通过第一虎克铰与下平台可转动地连接为一体，所述伸缩杆的上端通过第二虎克铰与上平台可转动地连接为一体；

所述伸缩杆包括从下往上依次固定连接的第一杆、第二杆、第三杆、第四杆以及第五杆，还包括固定安装在第二杆上部的二杆内腔中以提供动力的步进电机、安装在第三杆的三杆内腔中且下端与步进电机的转动轴固定连接的第一联轴器、固定在第四杆中的滚动轴承、可沿自身轴线滑动地定位在第五杆上端的五杆空腔中的丝杠螺母、与丝杠螺母通过螺纹啮合传动且下端穿过滚动轴承后与第一联轴器的上端固定连接的丝杠、与丝杠螺母固定连接以便随丝杠螺母在所述五杆空腔中运动的第六杆以及与第六杆上端固定连接的第二联轴器；所述第一杆的下端与第一虎克铰连接；所述第二联轴器的上端与第二虎克铰连接；

所述对接装置包括固定在上平台上的支架、用于回收AUV的圆锥形导向罩以及若干套装在圆锥形导向罩的锥部并通过螺钉固定在支架上的导向罩固定箍；所述导向罩固定箍由两个半圆形框架通过螺钉固定拼接而成。

所述第二杆与第三杆的连接处安装有静密封圈；所述步进电机的转动轴与第一联轴器下端的连接处安装有动密封圈，以防止步进电机进水。

所述五杆空腔的内壁开设有与丝杠螺母外周面相适应的导槽以限制丝杠螺母的转动。

所述第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆、步进电机的转动轴、第一联轴器、滚动轴承、丝杠以及第二联轴器的中心轴线在同一条直线上。

本发明的有益效果是：

(1)本发明中的丝杠与丝杠螺母通过螺旋传动来控制第六杆的伸缩运动，具有良好的自锁性并且能够承载较大的轴向力，同时具有较好的稳定性。