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原文传递安全高效水下潜水器布放回收方法及装置

专利名称：	安全高效水下潜水器布放回收方法及装置
摘要：	本发明公开了安全高效水下潜水器布放回收方法及装置，采用主动保护的技术方案，使水下潜水器布放回收过程中，即使出现水下潜水器与船体碰撞也不会造成的不良后果；采用缆控及带绳索捕捉机构的回收装置，极大地提高了水下潜水器布放回收的效率和成功率；为使水下潜水器与船体碰撞不造成不良后果，其装置主要采用气囊、绳索、塑料杆等轻质材料，故对其加工制造简单、方便、成本低廉；本发明适于水下隐蔽布放回收和只对水下潜水器进行充电、收发数据的场景，可实现在一人无需离开母船的情况下完成普通舰船甲板上布放回收水下潜水器，适用性强，布放回收人员安全。本发明可行、实用、可靠、完整，有着广泛的市场应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏科技大学
发明人：	彭银仙;张永信
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910053532.4
公开号：	CN109774856A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	张婧
分类号：	B63B17/00(2006.01);B;B63;B63B;B63B17
申请人地址：	212003 江苏省南京市梦溪路2号
主权项：	1.一种水下潜水器的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：放置保护充气气囊，并对其充气；布放捕捉机器人至水下；用捕捉机器人捕捉水下潜水器，将水下潜水器移至母船。 2.根据权利要求1所述的一种水下潜水器的回收方法，其特征在于，包括如下具体步骤：利用母船气源对包覆在母船上的保护气囊垫进行充气，母船吊机将检测处于待工作状态的捕捉机器人放入水中，母船上控制台操控捕捉机器人接近水下潜水器，完成捕捉水下潜水器工作；待捕捉到水下潜水器后，收放缆机收缆将捕捉有水下潜水器的捕捉机器人牵引至母船附近，水下潜水器到达母船吊机吊臂可到达区域，操控母船吊机起吊吊钩机器人并放置水中，控制台操控吊钩机器人与水下潜水器连接，同时操控捕捉机器人与水下潜水器相脱离，吊机将吊钩机器人和水下潜水器一同吊回母船甲板，固定水下潜水器，放下吊钩机器人，保护气囊垫放气收起备用，完成对水下潜水器回收过程。 3.根据权利要求1所述的水下潜水器的回收方法所采用的水上布放回收水下潜水器装置，其特征在于：包括母船(1)、吊钩机器人(2)、捕捉机器人(3)以及位于母船上的控制台(4)、吊机(5)和收放缆机(6)，该收放缆机(6)通过脐带缆(7)与捕捉机器人(3)相连接，捕捉机器人(3)和吊钩机器人(2)分别与控制台(4)相电连接；所述母船(1)外包覆有保护气囊垫(8)。 4.一种水下潜水器的布放方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)、首先将主气管上的充气接头与回收装置中充气嘴相连接，母船上的气源通过吊装脐带缆对回收装置进行充气，同时通过控制台、保护舱控制器和回收装置的控制器对吊装保护舱和回收装置进行检查，检查通过且充气气压达到规定气压后，完成对回收装置的充气过程； (2)、将水下潜水器装入吊装保护舱内的回收装置中，对吊装保护舱上的保护气囊圈和回收装置中的内壁气囊条和外包裹气囊进行充气，内壁气囊条膨胀使水下潜水器与回收装置相固定，外包裹气囊膨胀使回收装置和吊装保护舱相固定； (3)、将吊装带挂在吊机上，通过操作吊机将吊装保护舱放入水下，吊装保护舱放到位后，位于吊装保护舱首部和中部的保护气囊圈放气，使吊装保护舱头部向下倾斜，内壁气囊条放气使水下潜水器与回收装置相脱离，水下潜水器在自重作用下滑出回收装置； (4)、重新对位于吊装保护舱首部和中部的保护气囊圈进行充气，通过操作吊机将吊装保护舱吊装至甲板，完成水下潜水器布放工作。 5.一种水下潜水器的回收方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)、首先将主气管上的充气接头与回收装置中充气嘴相连接，使母船上的气源通过吊装脐带缆对回收装置进行充气，同时通过控制台、保护舱控制器和回收装置的控制器对吊装保护舱和回收装置进行检查，检查通过且充气气压达到规定气压后，完成对回收装置的充气过程； (2)、对保护气囊圈、外包裹气囊进行充气，此时外包裹气囊膨胀使回收装置与吊装保护舱相固定，将吊装带挂在吊机上，通过操作吊机将吊装保护舱放入水下，吊装保护舱放到位后，位于吊装保护舱首、中和尾部的保护气囊圈以及外包裹气囊进行放气，使吊装保护舱与回收装置相脱离，控制台控制收放缆机放缆，同时操作控制台控制回收装置驶出吊装保护舱，操纵回收装置接近水下潜水器并完成捕捉； (3)、捕捉有水下潜水器的回收装置到达吊装保护舱附近时，对位于吊装保护舱首、中和尾部的保护气囊圈进行充气，操纵收放缆机收缆，回收装置滑进吊装保护舱内，对外包裹气囊进行充气使回收装置和吊装保护舱相固定，通过操作吊机将吊装保护舱吊装至甲板； (4)、吊装保护舱的保护气囊圈、外包裹气囊和内壁气囊条进行放气，将水下潜水器从回收装置中取出，完成水下潜水器回收工作。 6.根据权利要求4至5任一所述的水下潜水器的布放或回收方法所采用的水上布放回收水下潜水器装置，其特征在于：包括母船(1)、位于母船上的控制台和吊机(5)、用于装载回收装置(9)的吊装保护舱(10)，该吊装保护舱(10)与母船(1)之间连接有吊装脐带缆(11)；所述吊装保护舱(10)包括一内径大于回收装置(9)外径的圆管、位于圆管内与脐带缆(7)相连接的收放缆机(6)、保护舱水深仪和保护舱控制器；所述圆管外壁上连接有主气管(12)，圆管的外壁上依次套设有三个分别位于首、中、尾部的保护气囊圈(13)，其中两两保护气囊圈(13)之间设有吊装带(14)，每一吊装带(14)上设有底座(15)；所述吊装脐带缆(11)分别与脐带缆(7)、保护舱控制器和控制台电连接和光连接，并与主气管(12)相连通；所述保护气囊圈(13)的气管与保护气囊圈(13)的电磁阀输出接口相连接，电磁阀的输入接口与主气管(12)相连接，且每一保护气囊圈(13)的电磁阀上均设有单向出气的出气口；所述主气管(12)与单向出气的充气接头(16)相连接；所述保护舱控制器分别与收放缆机(6)、保护舱水深仪和保护气囊圈(13)的电磁阀相电连接。 7.权利要求4至5任一所述的水下潜水器的布放或回收方法所采用的回收装置，其特征在于：包括回收筒(901)、位于回收筒(901)一端的用于固定脐带缆(7)的脐带缆端接架(902)以及位于回收筒(901)另一端的可活动开合呈伞状结构的绳索捕捉装置(903)，所述绳索捕捉装置(903)包括由周向上均匀布置的多个扇形捕捉网(904)组成的伞状网、位于每一捕捉网(904)外边的捕捉绳索(905)以及位于两两捕捉网(904)之间用于收放捕捉绳索(905)的绳索管组件(906)，该绳索管组件(906)的一端通过轴销(907)与套接在回收筒(901)外壁的绳索管固定卷(908)相连接；所述绳索管组件(906)的内侧、靠近回收筒(901)处套接有扩张气囊卷(909)，该绳索管组件(906)的外侧、靠近回收筒(901)处依次套接有收绳气囊卷(910)、绳索滑动卷(911)和捕捉包裹气囊卷(912)；所述绳索管组件(906)包括绳索管体(913)、位于绳索管体(913)内可沿其滑动的弹簧滑块(914)、固定在绳索管体(913)内的弹簧挡片(915)，以及两端分别与弹簧滑块(914)和弹簧挡片(915)相抵接的弹簧(916)，所述弹簧滑块(914)的一端面上连接有穿入绳索管体(913)内的捕捉绳索(905)，弹簧滑块(914)的另一端面与穿入弹簧(916)内的收缩绳索(917)的一端相连接，该收缩绳索(917)的另一端穿过弹簧挡片(915)绕过轴销(907)与绳索滑动卷(911)相连接。 8.根据权利要求6所述的回收装置，其特征在于：所述回收筒(901)为中空结构，其内外壁间形成中空密闭的贮气空间(918)，该回收筒(901)上还设有与贮气空间(918)相连通的充气嘴(919)；所述回收筒(901)内壁设有多个长度方向与回收筒(901)轴线方向相平行的内壁气囊条(920)，回收筒(901)的外壁包裹有用于保护回收筒的外包裹气囊(921)；所述收绳气囊卷(910)、捕捉包裹气囊卷(912)、扩张气囊卷(909)、内壁气囊条(920)和外包裹气囊(921)上的气管分别与各自的电磁阀输出接口相连接，电磁阀的输入接口均与回收筒的贮气空间(918)相连接，且每一电磁阀上均设有单向出气的出气口。 9.根据权利要求6所述的回收装置，其特征在于：所述回收筒(901)内设有用于调节回收筒姿态避免发生纵倾的移动机构(922)，该移动机构(922)包括水密电动推杆(923)和与其固连、可沿回收筒轴向移动的移动机架(924)，其中水密电动推杆(923)与控制器相电连接；所述移动机架(924)上设有直径小于回收筒内径且与回收筒共中心轴线的圆环(925)，该圆环(925)上设有可沿圆环移动设置的无线充电模块(926)、无线通信模块(927)和螺旋伸缩电缆(928)，以及用于避免回收筒横向失衡的平衡件(929)；所述无线充电模块(926)、无线通信模块(927)和螺旋伸缩电缆(928)分别与控制器相电连接。 10.根据权利要求6所述的回收装置，其特征在于：所述脐带缆端接架(902)为大端直径大于回收筒(901)外径且与回收筒(901)共中心轴线的圆锥形结构件，该脐带缆端接架(902)的小端处连接有脐带缆(7)，脐带缆端接架(902)的大端与回收筒(901)相连接；所述脐带缆(7)连接回收筒一端为长度至少为回收筒二倍长度且具有增大的抗拉强度和弹性模量的加强型脐带缆；还包括对称固定于脐带缆端接架(902)上的航行推进器(930)、固定于回收筒(901)外壁的水平面调节推进器(931)和垂直面调节推进器(932)、分别位于脐带缆端接架(902)和绳索捕捉装置(903)上的带灯图像传感器(933)、与脐带缆(7)和脐带缆端接架(902)固定连接的拉力传感器、电子罗盘仪、陀螺仪、水深仪、压力传感器和控制器，所述控制器分别与脐带缆(7)、航行推进器(930)、水平面调节推进器(931)、垂直面调节推进器(932)、带灯图像传感器(933)、拉力传感器、电子罗盘仪、陀螺仪、水深仪、压力传感器、收绳气囊卷(910)的电磁阀、捕捉包裹气囊卷(912)的电磁阀、扩张气囊卷(909)的电磁阀、内壁气囊条(920)的电磁阀和外包裹气囊(921)的电磁阀相电连接，且控制器与脐带缆(7)相光连接。
所属类别：	发明专利