1.本实用新型涉及
深海无人车技术领域,特别是涉及一种深海自主无人车抛载装置。
背景技术:
2.深海自主无人车长期作业时,会因履带与沉积物淤泥之间的吸附作用、抛载机构锈蚀、被异物卡死或者其它原因,导致无人车在执行抛载动作后仍然存在上浮失败的风险。
3.现有抛载装置方案中,大部分使用单执行器的形式,抛载系统可靠性较差。在少部分采用双执行器的方案中,绝大多数的抛载系统都只有被动或者只有主动的抛载触发方式,没有将主、被动抛载方式结合。
4.除此之外,现有方案主要采用液压抛载执行器或者电磁铁吸附抛载执行器组合的形式,虽然提高了可靠性,但是电磁铁需要长期通电,而液压机构需要复杂的外围液压设备支持,不可避免地增加了系统的复杂程度。
技术实现要素:
5.本实用新型的目的是提供了一种深海自主无人车组合抛载装置,提高了长时间水下作业自主无人车抛载系统的可靠性,减少无人车在长时间作业时回收失败的可能性,提高设备的安全性。
6.为解决上述技术问题,本实用新型实施例提供了一种深海自主无人车抛载装置,包括设置在无人车的主动抛载释放器、被动声学释放器、抛载控制器和抛载状态检测器,
所述主动抛载释放器、所述被动声学释放器连接绳索的两端,所述绳索穿过滑轮的滚轴带动
吊钩,所述吊钩吊装压载铁,其中,当所述绳索拉紧时,所述吊钩被所述绳索约束不能自由摆动,当所述抛载控制器发出控制信号使得所述主动抛载释放器或所述被动声学释放器触发抛载信号释放所述绳索后,所述吊钩在所述压载铁的重力的作用下转动并释放挂载的压载铁,实现抛载操作,所述抛载状态检测器用于检测所述压载铁是否已经掉落,并将检测结果反馈到所述抛载控制器。
7.其中,所述抛载检测部件包括设置在抛载检测电子舱内壁的霍尔传感器、设置在所述压载铁上装有永磁体及
支架,其中,所述霍尔传感器通过是否检测到所述永磁体的磁场而产生相应的霍尔电压来判断所述压载铁是否已经掉落,并将所述霍尔传感器产生的霍尔电压反馈到所述抛载控制器。
8.其中,还包括设置在所述抛载控制器内自动累加的计时器,用于在开始运行后,开始计时,当所述抛载控制器收到主控制器发来的心跳信号后,将所述计时器重置;若所述抛载控制器持续收不到心跳信号,判断所述主控制器出现故障;当所述计时器达到设定的阈值,但所述抛载控制器未收到所述心跳信号后,立即执行主动抛载。
9.其中,还包括用于为所述主控制器、所述抛载控制器连接供电的第一电源以及用于为所述被动声学释放器连接供电的第二电源。
10.其中,还包括设置在所述无人车与所述主控制器连接的深度计,用于检测并向所述主控制器发送所述无人车的深度信息,所述主控制器根据所述抛载状态检测器的检测结果和所述深度计的数深度信息判断当前的抛载状态,并根据所述抛载状态控制电机驱动器的状态。
11.其中,还包括设置在所述压载铁外用于承载所述压载铁的组合抛载支架,所述组合抛载支架包括框架以及设置在所述框架的前侧导向滚轴、左侧导向滚轴,后侧导向滚轴、右侧导向滚轴,用于对所述压载铁的升降进行导向。
12.其中,所述组合抛载支架为钛合金组合抛载支架或铝合金组合抛载支架。
13.其中,所述滑轮包括具有锥形导向结构的定滑轮、与所述定滑轮的滑轮销轴连接的滑轮支架,所述滑轮支架设置有多个用于安装吊钩的吊装光孔。
14.其中,还包括通过螺栓固定在所述组合抛载支架的张紧轮,所述张紧轮的支架上贯穿丝杠,用于通过转动带动所述张紧轮的轮轴上下运动,将所述滑轮上的所述绳索张紧。
15.其中,所述吊钩包括吊钩本体和吊钩支架,所述吊钩本体通过设置在所述压载铁的悬挂卸扣实现所述压载铁的悬挂或卸载所述吊钩支架的顶部设置有多个用于与所述滑轮支架安装的通孔,侧面设置有至少一个用于限位的限位销,用于防止所述吊钩本体翻转到异常位置;所述吊钩本体的一端与所述吊钩支架的底部通过吊钩转动轴转动连接。
16.本实用新型实施例所提供的深海自主无人车组合抛载装置,与现有技术相比,具有以下优点:
17.所述深海自主无人车组合抛载装置,通过采用主、被动抛载释放器并联的抛载方法,将两个抛载执行器通过一根拉绳挂载在同一个压载铁上,只要任意一个抛载执行器产生抛载动作,都可释放压载铁,抛载信号可以由自主无人车自身根据工作状态自动产生,也可以通过被动声学释放器获得的被动信号强制抛载,保证抛载动作可靠执行,提高设备安全性。提高了长时间水下作业自主无人车抛载系统的可靠性,减少无人车在长时间作业时回收失败的可能性,提高设备的安全性。此外,还通过抛载状态检测器用于压载铁是否已经掉落,并将检测结果反馈到所述抛载控制器,实现对于抛载操作的反馈,进一步提高设备的安全性、可靠性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的结构示意图;
20.图2为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的组合抛载支架的结构示意图;
21.图3为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的定滑轮组及支架a的结构示意图;
22.图4为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的定
滑轮组及支架b的结构示意图;
23.图5为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的张紧轮的结构示意图;
24.图6为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的吊钩的结构示意图;
25.图7为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的抛载检测电子舱的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
27.请参考图1-7,图1为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的组合抛载支架的结构示意图;图3为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的定滑轮组及支架a的结构示意图;图4为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的定滑轮组及支架b的结构示意图;图5为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的张紧轮的结构示意图;图6为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的吊钩的结构示意图;图7为本实用新型实施例提供的深海自主无人车组合抛载装置的一个实施例的抛载检测电子舱的结构示意图。
28.在一种具体实施方式中,所述深海自主无人车抛载装置,包括设置在无人车的主动抛载释放器20、被动声学释放器10、抛载控制器和抛载状态检测器,所述主动抛载释放器20、所述被动声学释放器10连接绳索80的两端,所述绳索80穿过滑轮70的滚轴带动吊钩50,所述吊钩50吊装压载铁40,其中,当所述绳索80拉紧时,所述吊钩50被所述绳索80约束不能自由摆动,当所述抛载控制器发出控制信号使得所述主动抛载释放器20或所述被动声学释放器10触发抛载信号释放所述绳索80后,所述吊钩50在所述压载铁40的重力的作用下转动并释放挂载的压载铁40,实现抛载操作,所述抛载状态检测器用于检测所述压载铁40是否已经掉落,并将检测结果反馈到所述抛载控制器。
29.通过采用主、被动抛载释放器并联的抛载方法,将两个抛载执行器通过一根拉绳挂载在同一个压载铁40上,只要任意一个抛载执行器产生抛载动作,都可释放压载铁40,抛载信号可以由自主无人车自身根据工作状态自动产生,也可以通过被动声学释放器10获得的被动信号强制抛载,保证抛载动作可靠执行,提高设备安全性。提高了长时间水下作业自主无人车抛载系统的可靠性,减少无人车在长时间作业时回收失败的可能性,提高设备的安全性。此外,还通过抛载状态检测器用于压载铁40是否已经掉落,并将检测结果反馈到所述抛载控制器,实现对于抛载操作的反馈,进一步提高设备的安全性、可靠性。
30.本技术中的深海自主无人车抛载装置,不仅包括采用主、被动抛载释放器并联的抛载方法,还通过抛载状态检测器用于压载铁40是否已经掉落,并将检测结果反馈到所述
抛载控制器,实现对于抛载操作的反馈,进一步提高设备的安全性、可靠性。
31.通过抛载状态检测器,可以实现对于抛载操作的检测,判断是否正常抛载,可以借此判断是否有其它的故障,如陷入泥土而被泥土吸附等情况,进而采取其它的措施,保证了抛载后无人车能够上浮的可靠性,实现了在发出抛载信号以后的故障检测,提高了设备的使用可靠性。
32.本技术对于抛载检测部件的结构以及检测方式不做限定。
33.在一个实施例中,所述抛载检测部件包括设置在抛载检测电子舱内壁的霍尔传感器、设置在所述压载铁40上装有永磁体及支架,其中,所述霍尔传感器通过是否检测到所述永磁体的磁场而产生相应的霍尔电压来判断所述压载铁40是否已经掉落,并将所述霍尔传感器产生的霍尔电压反馈到所述抛载控制器。
34.通过采用霍尔传感器通过检测永磁体的磁场而产生相应的霍尔电压来判断所述压载铁40是否已经掉落,检测方式简单,检测结构简单、可靠。
35.使用抛载状态反馈部件,原理是通过霍尔传感器检测压载铁40上永磁体的磁场来判断压载铁40是否顺利掉落,为抛载系统提供反馈信号。当出现抛载异常时,抛载控制器将异常状态发送至无人车主控制器,主控制器驱动履带进行适当的移动以便脱离抛载异常状态。
36.需指出的是,本技术中对于霍尔传感器的数量以及具体设置位置不做限定。
37.本技术的一个实施例中的操作流程如下:
38.当尚未达到预设的抛载条件时,装置等待抛载条件的触发。当达到预设的抛载条件正常抛载时,通过主动抛载装置释放压载铁40。此时检测深度计数据,若此时深海自主无人车正常上浮则结束抛载流程。如果没有正常上浮,则说明主动抛载装置出现了故障。
39.长时间作业的深海无人车可能因为泥沙的吸附作用导致无人车抛载后自身浮力不足以摆脱当前状态上浮。此时需要底盘进行适当的移动从而摆脱泥沙的吸附作用。当出现上述情况时,抛载状态检测装置检测到压载铁40掉落但是无人车深度计数据没有减少,说明此时无人车没有上浮。此时主控制器向电机驱动器下达指令,控制无人车进行适当的运动摆脱泥沙沉陷。
40.无人车在海底工作时,海底地形或者障碍物卡住压载铁40使得压载铁40不能正常掉落。此时抛载检测装置60检测到当前已经执行过抛载命令但是压载铁40没有掉落,无人车也没有上浮,无人车进行适当的移动使得压载铁40脱离卡死状态,重新抛载从而使深海无人车正常上浮。
41.由于长期泥土吸附等一系列原因,长时间作业时无人车可能出现主动抛载失败的情况,由于被动声学释放器10使用的是独立电源,此时依然可以人为地通过水声通信机给被动声学释放器10发送抛载指令。被动声学释放器10接收到远端水声通信机发来的抛载信号后释放绳索80,即可实现被动抛载。此时抛载检测装置60指示压载铁40掉落,如果此时深度计数据未发生变化,则有可能是由于泥土的吸附作用使得无人车无法上浮,此时可驱动履带进行适当移动,从而摆脱泥土吸附实现无动力上浮。
42.本技术中的压载铁一般为多片式压载铁。
43.通过并联两种抛载释放器,可以实现主、被动两种方式触发抛载,即便是深海自主无人车自身出现了严重的故障导致其主动抛载系统失败,也可以通过声学释放器正常释放
压载铁40,实现抛载上浮。
44.本装置采用绳索80吊装压载铁40,绳索80通过滑轮70滚轴穿过吊钩50,两端分别连接到主动抛载释放器20以及被动声学释放器10上。当绳索80拉紧时,吊钩50被绳索80约束使得吊钩50不能自由摆动。当主动抛载释放器20以及被动声学释放器10中的一个触发抛载信号释放绳索80,吊钩50不再受绳索80约束。此时吊钩50在压载铁40重力的作用下转动,并释放挂载的压载铁40,实现抛载动作。
45.为了确保自主无人机的正常上浮回收,在一个实施中,所述深海自主无人车组合抛载装置还包括设置在所述抛载控制器内自动累加的计时器,用于在开始运行后,开始计时,当所述抛载控制器收到主控制器发来的心跳信号后,将所述计时器重置;若所述抛载控制器持续收不到心跳信号,判断所述主控制器出现故障;当所述计时器达到设定的阈值,但所述抛载控制器未收到所述心跳信号后,立即执行主动抛载。
46.通过采用基于看门狗原理的心跳检测机制。抛载控制器内部有一个自动累加的计时器。当系统运行后,抛载控制器内部的计时器开始计时。当抛载控制器收到主控制器发来的心跳信号后,将内部的计时器重置。正常情况下自主无人车的主控制器会间隔一定时间向抛载控制器发送心跳信号。若抛载控制器持续收不到心跳信号,说明主控制器出现某些故障死机没有正常发出心跳信号。当抛载控制器中的计时器达到设定的阈值还没有收到心跳信号后,立即执行主动抛载,确保自主无人车可以正常上浮回收。
47.此外,抛载控制器通过心跳监测机制来检测主控制器是否出现异常,当一段时间内收不到主控制器的信号时,立即执行抛载动作
48.主动抛载释放器20与抛载控制器相连,抛载控制器可以触发主动抛载指令;被动声学释放器10独立于抛载控制器,可以通过科考母船的水声通信机接收抛载指令触发抛载动作。主动抛载释放器20与被动声学释放器10并联在抛载机构上,任何一个释放器触发抛载指令都可使抛载机构释放压载铁40实现抛载。
49.更进一步,为了保证抛载的可靠性,避免出现由于供电电源的故障而导致主动、被动抛载释放器无法接受信号及西宁释放操作,因此在一个实施例中,所述深海自主无人车组合抛载装置还包括用于为所述主控制器、所述抛载控制器连接供电的第一电源以及用于为所述被动声学释放器连接供电的第二电源。
50.通过独立电源,可以避免由于电源故障而无法正常抛载,采用与所述主控制器、所述抛载控制器连接供电的第一电源以及用于为所述被动声学释放器连接供电的第二电源,从而提高了设备运行的可靠性。
51.本技术对于第一电源、第二电源的类型以及电量不做任何限定。
52.由于本技术中的抛载行为发生在海洋中,但是在海洋中如果达到一定的深度,如果水压过大,可能会将无人车损坏,因此需要达到一定的深度后需要抛载,从而保证设备的安全性,因此在一个实施例中,所述深海自主无人车组合抛载装置还包括设置在所述无人车与所述主控制器连接的深度计,用于检测并向所述主控制器发送所述无人车的深度信息,所述主控制器根据所述抛载状态检测器的检测结果和所述深度计的数深度信息判断当前的抛载状态,并根据所述抛载状态控制电机驱动器的状态。
53.本技术对深度计的结构以及测量范围等不做限定,可以根据深度信息进行主动操作,也可以根据深度信息,在达到一定阈值之后,无需主动操作,会主动生成抛载信号。
54.如下的表1为一个实施例中的抛载状态判断。
55.表1抛载状态判断
56.[0057][0058]
为了保证抛载操作的可靠性,在一个实施例中,所述深海自主无人车组合抛载装置还包括设置在所述压载铁40外用于承载所述压载铁40的组合抛载支架90,所述组合抛载支架90包括框架以及设置在所述框架的前侧导向滚轴、左侧导向滚轴,后侧导向滚轴、右侧导向滚轴,用于对所述压载铁40的升降进行导向。
[0059]
通过设置导向滚轴,将导向滚轴安装在框架的相应孔位上,对压载铁40的下降起到导向的作用,防止压载铁40晃动,提高可靠性。
[0060]
本技术对于组合抛载支架90的材质不做限定,需要满足长时间工作腐蚀以及高压的要求,一个实施例中,所述组合抛载支架90为钛合金组合抛载支架90或铝合金组合抛载支架90,或者其它材质的组合抛载支架90。
[0061]
图2为一个是实施例中组合抛载支架结构示意图,组合抛载支架包括框架101、前侧导向滚轴106、左侧导向滚轴104、105,后侧导向滚轴102、右侧导向滚轴103。导向滚轴安装在框架101的相应孔位上,对压载铁的下降起到导向的作用,防止压载铁晃动。材料选用钛合金,防止长时间工作腐蚀。
[0062]
本技术对于固定绳索80的滑轮70结构不做限定,一个实施例中,所述滑轮70包括具有锥形导向结构的定滑轮70、与所述定滑轮70的滑轮70销轴连接的滑轮70支架,所述滑轮70支架设置有多个用于安装吊钩50的吊装光孔。
[0063]
本技术中的一个实施例中,采用两个滑轮进行操作,如图3为定滑轮组a左视图,201为定滑轮,采用锥形导向结构。202为滑轮销轴,末端切螺纹孔。203为滑轮支架,中间开有4个光孔,用来安装吊钩。图4为定滑轮组b左视图,301为滑轮支架,302为定滑轮,采用锥形导向结构,303为滑轮销轴,末端切螺纹孔。
[0064]
通过吊装光孔实现与吊钩50的连接固定,通过锥形导向结构的定滑轮70,使得绳索80尽可能在中部位置,避免出现绳索80盘里中心导致中心不稳,甚至出现绳索80进入冬转轴而无法转动的情况,从而提高了设备的运行可靠性。
[0065]
更进一步,为了避免出现绳索80在正常时候由于松弛而与其它部件发生意外而代指无法正常的伸缩,在一个实施例例中,所述深海自主无人车组合抛载装置还包括通过螺栓固定在所述组合抛载支架90的张紧轮,所述张紧轮的支架上贯穿丝杠,用于通过转动带动所述张紧轮的轮轴上下运动,将所述滑轮70上的所述绳索80张紧。
[0066]
通过张紧轮的支架上贯穿丝杠,通过转动带动所述张紧轮的轮轴上下运动,将所述滑轮70上的所述绳索80张紧,从而保证了滑轮70的运行可靠性。
[0067]
本技术包括但是不局限于上述的结构。
[0068]
图5为一个实施例中张紧轮及其支架组件的结构示意图,401为张紧轮支架,底部
开有四个孔,可以通过螺栓固定在组合抛载支架上。支架上贯穿一根丝杠402,当丝杠402转动时,可以带动张紧轮轴404上下运动,当滑轮403挂有拉绳时,可将拉绳张紧。
[0069]
更进一步,为了避免吊钩50在运行中出现意外,而导致无法运行,一个实施例中,所述吊钩50包括吊钩本体和吊钩支架,所述吊钩50本体通过设置在所述压载铁40的悬挂卸扣实现所述压载铁40的悬挂或卸载所述吊钩支架的顶部设置有多个用于与所述滑轮70支架安装的通孔,侧面设置有至少一个用于限位的限位销,用于防止所述吊钩本体翻转到异常位置;所述吊钩本体的一端与所述吊钩支架的底部通过吊钩50转动轴转动连接。
[0070]
图6为吊钩组件,501是吊钩本体,通过压载铁上悬挂的卸扣可以悬挂压载铁。505为吊钩支架,底部开有四个孔,使其可以安装在定滑轮组a支架上。502是销轴,底部开有螺纹,通过螺母进行轴向限位。502销轴下穿有钢绳,悬挂压载铁后可以承受绳子的拉力。503销轴是限位销,防止吊钩翻转到异常位置,吊钩重心异位使得机构锁死。504销轴是吊钩转动轴,将吊钩501连接在505吊钩支架上,同时可以使吊钩501自由转动。
[0071]
通过限位的限位销,防止所述吊钩本体翻转到异常位置;所述吊钩本体的一端与所述吊钩支架的底部通过吊钩转动轴转动连接,销轴是吊钩转动轴,将吊钩连接在吊钩支架上,同时可以使吊钩自由转动。
[0072]
本技术对于抛载检测电子舱的结构不做限定,一个实施例中,如图7为抛载检测电子舱剖视图,601为电子舱本体,602为舱盖。抛载电子舱使用微型6芯水密接插件。
[0073]
为了保证系统的安全性,抛载检测内部电路板采用全隔离的电路设计方法。使用一个b2405电源芯片,将输入24v电压转换为5v电压,为舱内设备供电,使舱内外电路隔离。舱内使用两个霍尔传感器3144,可以输出开关量信号。使用一个lm393电压比较器进行放大,并通过隔离型光电耦合器el817d将输出信号隔离,保证系统在长时间水下作业的可靠性。
[0074]
本技术实施例提供的所述深海自主无人车组合抛载装置与现有技术有以下的优点:
[0075]
①
、使用主、被动组合形式的抛载装置:无人车可以通过电控系统触发主动抛载装置,使无人车产生抛载动作丢弃压载铁上浮;也可在人为的干预下通过被动声学释放器触发抛载动作丢弃压载铁,使无人车上浮。
[0076]
②
、使用基于看门狗原理的心跳检测机制:主控制器需要每隔一定时间向抛载控制器发送心跳信号,证明主控制器工作正常。当一段时间内没有收到主控制器传来的心跳信号后,抛载控制器自动触发主动抛载,防止因为控制器异常死机导致不能发出主动抛载指令,从而无人车不能执行抛载动作上浮回收;
[0077]
③
、霍尔传感器抛载状态检测方法:通过霍尔传感器检测压载铁上永磁体的磁场的变化判断压载铁是否成功掉落;
[0078]
④
、综合深度计数据的抛载故障应急处理方法:将抛载检测状态信息与深度计数据进行联合比对,采取不同的运动控制策略,驱动履带运动,摆脱泥土沉陷或压载铁卡死等异常状况,确保无人车实现正常无动力上浮。
[0079]
改善了无人车长期水下作业时抛载系统可靠性变差的问题,采用了主、被动抛载装置并联的机构布置形式提高无人车抛载系统的可靠性。在抛载失败时通过抛载状态反馈检测装置,并综合深度计数据,通过履带适当的运动摆脱异常状态上浮,提高深海自主无人
车抛载系统的可靠性,提高无人车执行抛载动作后正常上浮的成功率。
[0080]
综上所述,本技术实施例提供的所述深海自主无人车组合抛载装置,通过采用主、被动抛载释放器并联的抛载方法,将两个抛载执行器通过一根拉绳挂载在同一个压载铁上,只要任意一个抛载执行器产生抛载动作,都可释放压载铁,抛载信号可以由自主无人车自身根据工作状态自动产生,也可以通过被动声学释放器获得的被动信号强制抛载,保证抛载动作可靠执行,提高设备安全性。提高了长时间水下作业自主无人车抛载系统的可靠性,减少无人车在长时间作业时回收失败的可能性,提高设备的安全性。此外,还通过抛载状态检测器用于压载铁是否已经掉落,并将检测结果反馈到所述抛载控制器,实现对于抛载操作的反馈,进一步提高设备的安全性、可靠性。
[0081]
以上对本实用新型所提供的深海自主无人车组合抛载装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
技术特征:
1.一种深海自主无人车抛载装置,其特征在于,包括设置在无人车的主动抛载释放器、被动声学释放器、抛载控制器和抛载状态检测器,所述主动抛载释放器、所述被动声学释放器连接绳索的两端,所述绳索穿过滑轮的滚轴带动吊钩,所述吊钩吊装压载铁,其中,当所述绳索拉紧时,所述吊钩被所述绳索约束不能自由摆动,当所述抛载控制器发出控制信号使得所述主动抛载释放器或所述被动声学释放器触发抛载信号释放所述绳索后,所述吊钩在所述压载铁的重力的作用下转动并释放挂载的压载铁,实现抛载操作,所述抛载状态检测器用于检测所述压载铁是否已经掉落,并将检测结果反馈到所述抛载控制器。2.如权利要求1所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,所述抛载检测部件包括设置在抛载检测电子舱内壁的霍尔传感器、设置在所述压载铁上装有永磁体及支架,其中,所述霍尔传感器通过是否检测到所述永磁体的磁场而产生相应的霍尔电压来判断所述压载铁是否已经掉落,并将所述霍尔传感器产生的霍尔电压反馈到所述抛载控制器。3.如权利要求2所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,还包括设置在所述抛载控制器内自动累加的计时器,用于在开始运行后,开始计时,当所述抛载控制器收到主控制器发来的心跳信号后,将所述计时器重置;若所述抛载控制器持续收不到心跳信号,判断所述主控制器出现故障;当所述计时器达到设定的阈值,但所述抛载控制器未收到所述心跳信号后,立即执行主动抛载。4.如权利要求3所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,还包括用于为所述主控制器、所述抛载控制器连接供电的第一电源以及用于为所述被动声学释放器连接供电的第二电源。5.如权利要求4所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,还包括设置在所述无人车与所述主控制器连接的深度计,用于检测并向所述主控制器发送所述无人车的深度信息,所述主控制器根据所述抛载状态检测器的检测结果和所述深度计的数深度信息判断当前的抛载状态,并根据所述抛载状态控制电机驱动器的状态。6.如权利要求5所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,还包括设置在所述压载铁外用于承载所述压载铁的组合抛载支架,所述组合抛载支架包括框架以及设置在所述框架的前侧导向滚轴、左侧导向滚轴,后侧导向滚轴、右侧导向滚轴,用于对所述压载铁的升降进行导向。7.如权利要求6所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,所述组合抛载支架为钛合金组合抛载支架或铝合金组合抛载支架。8.如权利要求7所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,所述滑轮包括具有锥形导向结构的定滑轮、与所述定滑轮的滑轮销轴连接的滑轮支架,所述滑轮支架设置有多个用于安装吊钩的吊装光孔。9.如权利要求8所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,还包括通过螺栓固定在所述组合抛载支架的张紧轮,所述张紧轮的支架上贯穿丝杠,用于通过转动带动所述张紧轮的轮轴上下运动,将所述滑轮上的所述绳索张紧。10.如权利要求9所述深海自主无人车抛载装置,其特征在于,所述吊钩包括吊钩本体和吊钩支架,所述吊钩本体通过设置在所述压载铁的悬挂卸扣实现所述压载铁的悬挂或卸载所述吊钩支架的顶部设置有多个用于与所述滑轮支架安装的通孔,侧面设置有至少一个用于限位的限位销,用于防止所述吊钩本体翻转到异常位置;所述吊钩本体的一端与所述
吊钩支架的底部通过吊钩转动轴转动连接。
技术总结
本实用新型公开了一种深海自主无人车抛载装置,包括设置在无人车的主动抛载释放器、被动声学释放器、抛载控制器和抛载状态检测器,主动抛载释放器、被动声学释放器连接绳索的两端,绳索穿过滑轮的滚轴带动吊钩,吊钩吊装压载铁,其中,当绳索拉紧时,吊钩被绳索约束不能自由摆动,当抛载控制器发出控制信号使得主动抛载释放器或被动声学释放器触发抛载信号释放绳索后,吊钩在压载铁的重力的作用下转动并释放挂载的压载铁,实现抛载操作,抛载状态检测器用于检测压载铁是否已经掉落,并将检测结果反馈到抛载控制器。通过将主、被动抛载释放器并联,只要任意一个抛载执行器产生抛载动作,都可释放压载铁,保证抛载动作可靠执行,提高设备安全性。提高设备安全性。提高设备安全性。
技术研发人员:
孙宇 高森 郭威 兰彦军 徐高飞 符一凡
受保护的技术使用者:
中国科学院深海科学与工程研究所
技术研发日:
2022.09.16
技术公布日:
2023/2/27