[发明专利]一种移动式无缆水下机器人布放、回收及充电装置

说明书

本发明涉及一种移动式无缆水下机器人布放、回收及充电装置，包括无人艇(1)、自动收放机构、缆绳(4)、遥控无人潜水器(5)和充电桩(6)，所述的自动收放机构设置在无人艇(1)上，所述的充电桩(6)固定在遥控无人潜水器(5)下方，所述的缆绳(4)通过自动收放机构连接至遥控无人潜水器(5)及充电桩(6)，所述的无缆水下机器人(8)上设有与所述的充电桩(6)对接的充电插头(7)。与现有技术相比，本发明能够提升无缆水下机器人(8)的作业范围和工作效率，使得无缆水下机器人(8)作业更加无人化和自主化，同时还能避免恶劣天气和海况下回收无缆水下机器人(8)过程中产生的风险。

技术领域

本发明涉及水下机器人领域，尤其是涉及一种移动式无缆水下机器人布放、回收及充电装置。

背景技术

地球上海洋总面积约占地球表面积的71％，蕴藏的资源十分丰富。无缆水下机器人(AUV)是海洋开发和探索的重要设备，现代机器人技术的发展使得AUV在整个海洋环境中的角色越来越重要。随着自主算法在鲁棒性、复杂性和可靠性方面的提高，AUV执行复杂任务的能力也随之增强。曾经需要一支舰队和众多水手经历数月才能完成的海事任务，现在可以由几乎没有后勤保障需求的集群AUV来实现。

尽管人们已经取得了许多AUV技术上的进步，但是其电池容量仍然是一个制约AUV应用的主要因素。大多数AUV使用机载存储的电能和电力驱动器执行各种任务。当前部署这种类型的AUV的方法是将其充满电，利用船舶运送到任务地点，然后使用起重机将其布放到船外的大海里。一旦任务完成，或者更有可能的是，当其动力源耗尽时，AUV就需要回收。然而现有的AUV布放和回收方式非常耗时耗力，且受天气条件和海况的限制，通常对船上的人员和AUV的安全都有威胁。

因此，亟需找到一种无需人工参与的更安全、更快速的水下AUV回收和充电方法，开发一种移动式无人水下充电装置，以提高AUV的工作范围和工作效率，同时避免AUV回收过程产生的风险。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不但能够提高无缆水下机器人的工作半径和工作效率，而且还避免了人工回收无缆水下机器人过程产生的危险问题的移动式无缆水下机器人布放、回收及充电装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种移动式无缆水下机器人布放、回收及充电装置，其特征在于，包括无人艇、自动收放机构、缆绳、遥控无人潜水器和充电桩，所述的自动收放机构设置在无人艇上，所述的充电桩固定在遥控无人潜水器下方，所述的缆绳通过自动收放机构连接至遥控无人潜水器及充电桩，所述的无缆水下机器人上设有与所述的充电桩对接的充电插头。

优选地，所述的自动收放机构包括绞车和A架，所述的缆绳一端安装于所述的绞车上，另一端通过A架连接中遥控无人潜水器及充电桩。

优选地，所述的充电桩包括由下至上同轴设置的插头导向罩、中间连接体和供电接口，所述的中间连接体为中空结构，所述的供电接口底部为中空充电区域，所述的插头导向罩内部设有用于将充电插头从插头导向罩底部沿其中轴线导向至供电接口中空充电区域的插头柱，所述的中间连接体中设有用于夹紧或松开充电插头的夹放组件。

优选地，所述的夹放组件包括两组对称设置在充电桩中轴线两侧的电动弹性插销件。

优选地，所述的电动弹性插销件包括插销、电动推杆和弹簧，所述的插销通过电动推杆和弹簧固定在中间连接体中，所述的插销可沿垂直于充电桩中轴线方向往复运动，两组插销的相对端的端部形状与充电插头周侧轮廓相匹配，当充电插头克服弹簧作用力进入供电接口，两组插销的端部压紧于充电插头侧面环形凹槽，插销锁住充电插头，完成充电插头的自锁。

优选地，所述的插销为L型，所述的中间连接体表面设有用于限制L型的插销水平移动范围的限位槽。

优选地，所述的插头导向罩为喇叭口状。