本發明專利技術公開的自主水下航行器與海底觀測網對接裝置，包括自主水下航行器和對接站主體兩部分。自主水下航行器包括固定在自主水下航行器主體上的第一卡箍、浮力圈和第一電能通訊腔以及套在自主水下航行器主體上的錐形保護套；對接站主體包括安裝在萬向節上的撐桿、同軸線固定在撐桿上的喇叭狀導口和圓筒型導口、第二電能通訊腔、控制腔和用于夾緊自主水下航行器主體的機構。應用時，自主水下航行器駛入喇叭狀導口中，經過喇叭狀導口和圓筒型導口的引導和錐形保護套的限位，自主水下航行器可靠停靠在對接站主體中，實現對自主水下航行器的充電和自主水下航行器與海底觀測網絡之間電能和信號的傳輸。本發明專利技術結構簡單、控制方便。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及自主水下航行器與海底觀測網絡之間的電能和信號傳輸的對接裝置。
技術介紹
在深海環境、資源、地質等方面研究中，自主水下航行器和海底觀測網絡作為兩種探測手段，已經得到越來越廣泛的應用。兩者各有優勢，自主水下航行器靈活機動，可以對大范圍的水層進行探測。而海底觀測網絡能夠實時、長期的對海洋環境進行監測。把兩者相結合，就可以構成一個立體的海洋觀測網，從而克服自主水下航行器續航能力差和海底觀測網絡范圍有限的弱點。自主水下航行器與海底觀測網對接站就是應此需求而生的，對接站連接在海底觀測網上，可供自主水下航行器停靠，對自主水下航行器進行充電，接收自主水下航行器收集的數據，并給自主水下航行器上傳指令。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種結構簡單、控制方便，實現自主水下航行器與海底觀測網絡之間電能和信號可靠傳輸的對接裝置。本專利技術的自主水下航行器與海底觀測網對接裝置，包括自主水下航行器和對接站主體兩部分自主水下航行器包括自主水下航行器主體，第一卡箍、浮力圈、錐形保護套、第一電能通訊腔和具有豎直桿的固定架，第一卡箍、浮力圈和固定架均固定在自主水下航行器主體上，錐形保護套套在自主水下航行器主體上，在第一卡箍和錐形保護套之間有緩沖彈簧，緩沖彈簧的兩端分別抵住第一卡箍和錐形保護套，浮力圈和固定架位于第一卡箍的一側，錐形保護套位于第一卡箍的另一側，第一電能通訊腔固定在固定架上；對接站主體包括支架，同軸線固定的喇叭狀導口和圓筒型導口、萬向節，上部撐桿、下部撐桿、水下電機、第二電能通訊腔和控制腔，萬向節固定在支架上板的孔中，上部撐桿穿越萬向節的孔并與萬向節緊固，上部撐桿的下端和下部撐桿的上端分別有平板，上部撐桿下端的平板和下部撐桿上端的平板通過連接桿相連，在上部撐桿下端的平板上固定有第一半月形板，在下部撐桿上端的平板上固定有第二半月形板，在兩塊半月形板之間固定第二電能通訊腔，當對接站主體和自主水下航行器對接時，第二電能通訊腔與第一電能通訊腔軸線重合，在下部撐桿的下端固定有平衡重物，在喇叭狀導口和圓筒型導口的連接處有第二卡箍，第二卡箍與上部撐桿的上端固定，在第二卡箍上固定有支撐架，水下電機的外殼固定在支撐架上，水下電機的轉軸連接螺桿，在螺桿的端部安裝有用于夾緊自主水下航行器主體的卡口，卡口穿過開設在喇叭狀導口和圓筒型導口連接處的矩形槽以及開設在第二卡箍上的矩形槽，當電機轉動時卡口夾緊自主水下航行器主體，控制腔固定在支架上板的下方，在喇叭狀的導口上有V形導槽。本專利技術與現有技術相比，結構簡單、控制方便，能可靠實現自主水下航行器與海底觀測網絡之間電能和信號的傳輸。應用本裝置，可以有效提高自主水下航行器在水下的持續工作能力，大大節約自主水下航行器回收成本。附圖說明圖1是自主水下航行器結構示意圖； 圖2是對接站主體結構示意圖3是喇叭狀導口的細節圖4是自主水下航行器與海底觀測網對接裝置對接狀態示意圖。圖中1.喇叭狀導口、2.支架、3.控制腔、4. V形導槽、5.第一電能通訊腔、7.平衡重物、8.下部撐桿、9.第一半月形板、10.連接桿、11.上部撐桿、12.第二電能通訊腔、 13.固定架、15.第一卡箍、16.緩沖彈簧、17.浮力圈、18.錐形保護套、19.水下電機、20.第二卡箍、21.支撐架、22.圓筒型導口、23.萬向節、31.第二半月形板、33.螺桿、34.卡口、 35.自主水下航行器主體。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術作進一步描述。參照圖1、圖2和圖3，本專利技術的自主水下航行器與海底觀測網對接裝置，包括自主水下航行器和對接站主體兩部分自主水下航行器(見圖1)包括自主水下航行器主體35，第一卡箍15、浮力圈17、錐形保護套18、第一電能通訊腔5和具有豎直桿的固定架13，第一卡箍15、浮力圈17和固定架13 均固定在自主水下航行器主體35上，錐形保護套18套在自主水下航行器主體35上，在第一卡箍15和錐形保護套18之間有緩沖彈簧16，緩沖彈簧16的兩端分別抵住第一卡箍15 和錐形保護套18，浮力圈17和固定架13位于第一卡箍15的一側，錐形保護套18位于第一卡箍15的另一側，第一電能通訊腔5固定在固定架13上；對接站主體(見圖2)包括支架2，同軸線固定的喇叭狀導口 1和圓筒型導口 22、萬向節23，上部撐桿11、下部撐桿8、水下電機19、第二電能通訊腔12和控制腔3，萬向節23固定在支架2上板的孔中，上部撐桿11穿越萬向節23的孔并與萬向節緊固，上部撐桿11的下端和下部撐桿8的上端分別有平板，上部撐桿11下端的平板和下部撐桿8上端的平板通過連接桿10相連，在上部撐桿11下端的平板上固定有第一半月形板9，在下部撐桿8上端的平板上固定有第二半月形板31，在兩塊半月形板9、31之間固定第二電能通訊腔12，當對接站主體和自主水下航行器對接時，第二電能通訊腔12與第一電能通訊腔5軸線重合，在下部撐桿8的下端固定有平衡重物7，在喇叭狀導口 1和圓筒型導口 22的連接處有第二卡箍20，第二卡箍20與上部撐桿11的上端固定，在第二卡箍20上固定有支撐架21，水下電機19的外殼固定在支撐架21上，水下電機19的轉軸連接螺桿33，在螺桿的端部安裝有用于夾緊自主水下航行器主體35的卡口 34，卡口 34穿過開設在喇叭狀導口 1和圓筒型導口 22連接處的矩形槽以及開設在第二卡箍20上的矩形槽，當電機轉動時卡口夾緊自主水下航行器主體35，控制腔3固定在支架2上板的下方，在喇叭狀的導口上有V形導槽4，可用于調整水下自主航行器對接姿態。實際應用時，控制腔通過水密接插件跟海底觀測網絡連接，從海底觀測網絡中得到電能，并與海底觀測網絡進行通訊。控制腔中的控制電路對自主水下航行器與對接站主體之間整個停靠過程進行控制。控制腔中還裝有水聲應答器，為自主水下航行器提供對接站的方位。對接站被投放在海底，即使海底凹凸不平，由于采用了平衡重物和萬向節的設計，導口能夠一直保持水平狀態。對接過程啟動后，自主水下航行器上的導航系統通過對接站主體上的控制腔提供的方位信息向對接站主體靠近，并通過喇叭狀導口進入對接站主體。進入的過程中，自主水下航行器上的固定第一電能通訊腔的固定架豎直連桿滑入喇叭狀導口的V形槽中，由此實現自主水下航行器姿態的校正。當自主水下航行器上的錐形保護套跟喇叭口接觸時，第一、 第二兩個電能通訊腔同時接觸，第二電能通訊腔中的干簧管開關被觸發，自主水下航行器引擎停止，同時對接站主體上的水下電機正轉，卡口將自主水下航行器固定在對接站主體上(見圖4)。然后控制腔中的控制電路開始檢查兩個電能通訊腔的連接狀態，如果連接不可靠，自主水下航行器退出對接站，重新開始停靠程序。如果連接可靠，則啟動充電系統，并同時開始通訊。對接任務完成后，對接站主體上的水下電機反轉，卡口松開，然后給自主水下航行器發送指令，自主水下航行器退出對接站主體，整個對接過程到此結束。本裝置由于采用重物設計，喇叭狀導口不是完全剛性的，具有一定的自適應能力， 可以提高停靠的成功率。錐形保護套上裝有緩沖彈簧，可以減少沖擊。整個控制過程可以自動完成，也可以由岸上的操作人員通過海底觀測網絡進行遠程操控。權利要求1.自主水下航行器與海底觀測網對接裝置，其特征是包括自主水下航行器和對接站主體兩部分自主水下航行器包括自主本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１． 自主水下航行器與海底觀測網對接裝置，其特征是包括自主水下航行器和對接站主體兩部分：自主水下航行器包括自主水下航行器主體（３５），第一卡箍（１５）、浮力圈（１７）、錐形保護套（１８）、第一電能通訊腔（５）和具有豎直桿的固定架（１３），第一卡箍（１５）、浮力圈（１７）和固定架（１３）均固定在自主水下航行器主體（３５）上，錐形保護套（１８）套在自主水下航行器主體（３５）上，在第一卡箍（１５）和錐形保護套（１８）之間有緩沖彈簧（１６），緩沖彈簧（１６）的兩端分別抵住第一卡箍（１５）和錐形保護套（１８），浮力圈（１７）和固定架（１３）位于第一卡箍（１５）的一側，錐形保護套（１８）位于第一卡箍（１５）的另一側，第一電能通訊腔（５）固定在固定架（１３）上；對接站主體包括支架（２），同軸線固定的喇叭狀導口（１）和圓筒型導口（２２）、萬向節（２３），上部撐桿（１１）、下部撐桿（８）、水下電機（１９）、第二電能通訊腔（１２）和控制腔（３），萬向節（２３）固定在支架（２）上板的孔中，上部撐桿（１１）穿越萬向節（２３）的孔并與萬向節緊固，上部撐桿（１１）的下端和下部撐桿（８）的上端分別有平板，上部撐桿（１１）下端的平板和下部撐桿（８）上端的平板通過連接桿（１０）相連，在上部撐桿（１１）下端的平板上固定有第一半月形板（９），在下部撐桿（８）上端的平板上固定有第二半月形板（３１），在兩塊半月形板（９、３１）之間固定第二電能通訊腔（１２），當對接站主體和自主水下航行器對接時，第二電能通訊腔（１２）與第一電能通訊腔（５）軸線重合，在下部撐桿（８）的下端固定有平衡重物（７），在喇叭狀導口（１）和圓筒型導口（２２）的連接處有第二卡箍（２０），第二卡箍（２０）與上部撐桿（１１）的上端固定，在第二卡箍（２０）上固定有支撐架（２１），水下電機（１９）的外殼固定在支撐架（２１）上，水下電機（１９）的轉軸連接螺桿（３３），在螺桿的端部安裝有用于夾緊自主水下航行器主體（３５）的卡口（３４），卡口（３４）穿過開設在喇叭狀導口（１）和圓筒型導口（２２）連接處的矩形槽以及開設在第二卡箍（２０）上的矩形槽，當電機轉動時卡口夾緊自主水下航行器主體（３５），控制腔（３）固定在支架（２）上板的下方，在喇叭狀的導口上有Ｖ形導槽（４）。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊燦軍，史劍光，盧正華，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：86
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