一种小型无人装备通用化收放装置的制作方法

本发明涉及一种小型无人装备通用化收放装置，属于船舶装备收放。

背景技术：

1、随着海洋资源开发和海防战略形式的变化，海洋利用区域不断扩大，并向深海延伸。随着技术与理念的发展，越来越多的小型无人水下、水面设备在民用和军用上得到了广泛的应用。水下无人航行器(uuv)可分为有缆水下航行器(rov)和自主式水下航行器(auv)。其在民用上可用于海洋科学考察、海洋资源勘探、海底打捞、海底管路检测与维修等；在军事上可以独立作战，也可接受有人平台指挥，完成反潜作战、反水雷作战、水下或水面情报收集、为作战部队投送负载等任务。小型的无人水面艇(usv)也可执行多种战阵和非战争军事任务，如侦查、搜索、搜救、探测和排雷、导航和水文地理勘察等。现有技术中，面对不同的任务使命需求，市场上设计出不同尺度、不同艇型的小型无人装备；这些小型无人装备作业能力较大程度上受到作业海域海况的影响，而海况的影响主要反映在布放回收的过程中。因此，本技术领域亟需解决如何获得一种通用化的收放装置以完成不同小型装备的收放。

技术实现思路

1、本发明的目的是为解决如何获得一种通用化的收放装置以完成不同小型装备收放的技术问题。

2、为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种小型无人装备通用化收放装置，包括操作盒、电气控制箱、电动绞车、固定支架和门架；甲板上设有用于安装固定无人装备的固定支架；与固定支架相邻设有可翻转的门架；电动绞车中设有缆绳，所述缆绳通过门架与无人装备连接；操作盒通过电气控制箱分别与电动绞车和门架连接；电气控制箱中设有控制系统，控制系统通过程序控制，实现随地形跟随调整缆绳长度、实现波浪运动补偿、深度调节和恒拉力控制。

3、优选地，所述门架设有横梁，横梁上设有活动的吊装装置；吊装装置设于固定支架的上方。

4、优选地，所述门架上设有滑轮组件，缆绳通过滑轮组件与无人装备连接。

5、优选地，所述滑轮组件的下方设有用于无人装备定位的v字形橡胶导向垫块。

6、优选地，所述门架上设有用于驱动门架翻转的液压系统。

7、优选地，所述液压系统包括伸缩油缸。

8、优选地，所述控制系统中包括运动检测和预测算法，所述算法根据船舶的运动和小型无人装备的运动，计算出电动绞车滚筒滚动速度和缆绳收放的速度，以及相应的扭矩来补偿船只的运动。

9、优选地，所述控制系统具有位置闭环控制功能，当小型无人装备或船只检测到海床正在上升或下降时，控制系统发出命令以自动调整电缆范围，调整缆绳的放出或卷入的速度，以帮助小型无人装备主动跟踪地形；在紧急情况下，电动绞车可以高速卷入缆绳，避免设备与海底相撞。

10、优选地，所述操作盒设有人机接口，人机接口接受操作人员指令并输出控制信号给电气控制箱。

11、本发明提供一种小型无人装备通用化收放装置的工作方法，包括以下步骤：

12、步骤1：将小型无人装备与固定支架松开，电动绞车收缆，使小型无人装备脱离固定支架；

13、步骤2：门架向外翻转，小型无人装备从固定支架上方往舷外翻转；在液压缸驱动下，门架向外翻转，此时小型无人装备在电动绞车恒拉力控制下与滑轮组件牢牢贴合；

14、步骤3：翻转到位，小型无人装备与滑轮组件下方的橡胶导向垫块脱离接触；

15、步骤4：电动绞车放缆，小型无人装备远离船体，到达指定深度，在绳索牵引下工作；收放装置具有波浪补偿和深度调节功能，保证设备正常工作；

16、步骤5：执行任务结束，回收时门架导向滑轮组件没入水中，小型无人装备在电动绞车绳索牵引作用下向船体靠拢。

17、步骤6：小型无人装备与导向滑轮组件下方橡胶导向垫块接触，并定位；

18、步骤7：在液压缸驱动下，门架向内翻转，此时小型无人装备在电动绞车恒拉力控制下与滑轮组件牢牢贴合；

19、步骤8：门架翻转到位，此时小型无人装备移至固定支架的上方；

20、步骤9：电动绞车放缆，使小型无人装备下降至固定支架上，然后固定。。

21、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

22、本发明基于“通用化”的设计理念，通过快速调整捕捉机构、底部支撑形式，实现不同小型无人装备的自动布放、回收作业；同时，该收放装置可兼顾拖曳式航行器、小型无人水面装备等使用，可实现随地形跟随调整缆绳长度、可实现波浪运动补偿、恒拉力控制等功能。

技术特征：

1.一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，包括操作盒、电气控制箱、电动绞车、固定支架和门架；甲板上设有用于安装固定无人装备的固定支架；与固定支架相邻设有可翻转的门架；电动绞车中设有缆绳，所述缆绳通过门架与无人装备连接；操作盒通过电气控制箱分别与电动绞车和门架连接；电气控制箱中设有控制系统，控制系统通过程序控制，实现随地形跟随调整缆绳长度、实现波浪运动补偿、深度调节和恒拉力控制。

2.根据权利要求1所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述门架设有横梁，横梁上设有活动的吊装装置；吊装装置设于固定支架的上方。

3.根据权利要求1所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述门架上设有滑轮组件，缆绳通过滑轮组件与无人装备连接。

4.根据权利要求1所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述滑轮组件的下方设有用于无人装备定位的v字形橡胶导向垫块。

5.根据权利要求1所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述门架上设有用于驱动门架翻转的液压系统。

6.根据权利要求5所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述液压系统包括伸缩油缸。

7.根据权利要求1所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述控制系统中包括运动检测和预测算法，所述算法根据船舶的运动和小型无人装备的运动，计算出电动绞车滚筒滚动速度和缆绳收放的速度，以及相应的扭矩来补偿船只的运动。

8.根据权利要求1所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述控制系统具有位置闭环控制功能，当小型无人装备或船只检测到海床正在上升或下降时，控制系统发出命令以自动调整电缆范围，调整缆绳的放出或卷入的速度，以帮助小型无人装备主动跟踪地形；在紧急情况下，电动绞车可以高速卷入缆绳，避免设备与海底相撞。

9.根据权利要求1所述的一种小型无人装备通用化收放装置，其特征在于，所述操作盒设有人机接口，人机接口接受操作人员指令并输出控制信号给电气控制箱。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的一种小型无人装备通用化收放装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种小型无人装备通用化收放装置，属于船舶装备收放技术领域。包括操作盒、电气控制箱、电动绞车、固定支架和门架；甲板上设有用于安装固定无人装备的固定支架；与固定支架相邻设有可翻转的门架；电动绞车中设有缆绳，缆绳通过门架与无人装备连接；操作盒通过电气控制箱分别与电动绞车和门架连接；电气控制箱中设有控制系统，控制系统通过程序控制，实现随地形跟随调整缆绳长度、实现波浪运动补偿、深度调节和恒拉力控制。本发明基于“通用化”设计理念，通过快速调整捕捉机构、底部支撑形式，实现不同小型无人装备的自动布放、回收作业；可兼顾拖曳式航行器、小型无人水面装备等的使用。

技术研发人员：韩灿,王志斌,钱晓立,孙德臣,毛翔,郭涵慧,石尚熠
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15