基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109911124A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201711328241.9(22)申请日2017.12.13(71)申请人河海大学地址211100江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号(72)发明人徐鹏飞丁延旭程文斌沈雅琳刘星璐王晓(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林杨静(51)Int.Cl.B63B23/00(2006.01)B63B35/00(2006.01)B63G8/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置及方法(57)摘要基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置，其特征在于：包括回收控制模块、油路控制单元、液压充油装置、柔性捕获带和悬挂摆臂装置，所述回收控制模块设置在USV的船仓内，所述悬挂摆臂装置一端设置在USV上甲板上，另一端与液压充油装置连接，所述液压充油装置中心位置设置有一辊轮，所述柔性捕获带卷曲在辊轮上，所述油路控制单元设置在液压充油装置上；所述回收控制模块与油路控制单元、液压充油装置、柔性捕获带依次连接，同时，所述回收控制模块还与悬挂摆臂装置连接。本发明的有益效果是：本发明提出的回收方法采用柔性臂技术，适用于回转体型UUV的回收，对UUV无任何接口要求，不影响UUV总体性能，回收步骤简洁。CN109911124ACN109911124A权利要求书1/1页1.基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置，其特征在于：包括回收控制模块、油路控制单元、液压充油装置、柔性捕获带和悬挂摆臂装置，所述回收控制模块设置在USV的船仓内，所述悬挂摆臂装置一端设置在USV上甲板上，另一端与液压充油装置连接，所述液压充油装置中心位置设置有一辊轮，所述柔性捕获带卷曲在辊轮上，所述油路控制单元设置在液压充油装置上；所述回收控制模块与油路控制单元、液压充油装置、柔性捕获带依次连接，同时，所述回收控制模块还与悬挂摆臂装置连接。2.根据权利要求1所述的基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置，其特征在于：所述柔性捕获带的两侧和中间等分设置了四条油管。3.根据权利要求2所述的基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置，其特征在于：所述液压充油装置向柔性捕获带的四条油管内给油和将油抽回。4.根据权利要求1所述的基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置，其特征在于：所述USV的航速高于UUV的航速，且USV具有原地回转功能。5.根据权利要求1所述的基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置，其特征在于：能够被回收的所述UUV为回转体型UUV。6.基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收方法，其特征在于：利用权利要求1所述的回收装置对UUV进行回收，包括以下步骤：步骤一：当USV发现UUV后，USV进行UUV运动状态估计，规划USV运动指令，以高于UUV航速1-2节的期望速度和与UUV同艏向的期望航向进入UUV回收作业圆区域，所述回收作业圆区域的半径为柔性捕获带的最大长度；根据水面流速流向确定切入UUV的左侧半圆或右侧半圆，流速低于0.5kn可忽略；当流速由UUV左侧流向右侧时，USV切入UUV的左侧半圆；当流速由UUV右侧流向左侧时，USV切入UUV的右侧半圆；步骤二：USV进入回收作业圆区域后逐渐减速至与UUV速度同步，速度同步连续保持1分钟后启动回收程序，同时保持柔性捕获带与UUV主体段的连线与UUV艏向垂直，偏差角度为±20度；步骤三：将悬挂摆臂装置旋转至靠近UUV一侧，USV保持航向、航速与UUV基本一致；步骤四：当柔性捕获带伸至UUV下方并将要伸出UUV下方时，回收控制模块指令液压充油装置将柔性捕获带内的油抽回，柔性捕获带由硬性切换到柔性，自然卷曲并包裹住UUV；步骤五：柔性捕获带将UUV回卷至USV舷侧。2CN109911124A说明书1/4页基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种无人水下航行器的回收装置及方法，具体为一种基于柔性臂的USV水面回收UUV的回收装置及方法。背景技术[0002]水面无人艇（UnmannedSurfaceVehicle，简称USV）具备自主航行和超视距操作的功能，军事上是水面防卫、反恐、扫雷、搜救和救援的重要平台，也可服务于海洋环境监测、航道测量、水文调查、水面监视、污染源追踪等诸多民用领域。无人水下航行器(UnderwaterUnmannedVehicle，简称UUV)作为一种无人无缆的水下系统平台，在军事上可用于支持两栖作战、反潜作战、探测水雷和其它海中危险品、承担快速战场评估以及水文测量等任务，民用上可开展海洋环境监测、科学研究、地形测绘以及水下搜