設(shè)計(jì)了一種用于AUV自主回收的捕獲式回收機(jī)構(gòu)。以回收過(guò)程中聲光導(dǎo)引精度及AUV自主航行精度為設(shè)計(jì)輸入,設(shè)計(jì)捕獲式回收機(jī)構(gòu)。研究導(dǎo)向機(jī)構(gòu)開(kāi)角及導(dǎo)向桿長(zhǎng)度對(duì)AUV對(duì)接受力影響,并分析2種回收機(jī)構(gòu)外形方案對(duì)于AUV航行阻力影響。經(jīng)過(guò)仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證,回收機(jī)構(gòu)動(dòng)作成功率大于80%,回收機(jī)構(gòu)對(duì)AUV阻力影響小于9%。 

【文章來(lái)源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(23)北大核心

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便攜式AUVFig.2PortableAUV

由聲學(xué)導(dǎo)引轉(zhuǎn)換為光學(xué)導(dǎo)引。光學(xué)導(dǎo)引設(shè)備由光學(xué)傳感器——攝像機(jī)以及燈標(biāo)組成。直徑為1m的燈標(biāo)安裝于V型翼后方，光源為藍(lán)光。由于水下攝像機(jī)存在開(kāi)角，因此AUV距離動(dòng)基座較近時(shí)會(huì)進(jìn)入攝像機(jī)盲區(qū)。攝像機(jī)開(kāi)角為45°時(shí)不同對(duì)接高度的盲區(qū)范圍如圖3所示。對(duì)接高度1m一方面可以滿足AUV定深精度要求，另一方面可以減小AUV回收時(shí)盲區(qū)距離。AUV進(jìn)入光學(xué)導(dǎo)引盲區(qū)后由導(dǎo)引過(guò)程轉(zhuǎn)換為對(duì)接過(guò)程。對(duì)接過(guò)程中，AUV自主定深定向航行直至完成對(duì)接回收�；厥諏�(duì)接場(chǎng)景如圖4所示。圖3攝像機(jī)45°開(kāi)角時(shí)盲區(qū)范圍Fig.3ThecameraAngleof45°openblindarearange圖4對(duì)接場(chǎng)景圖Fig.4Illustrationoftherecoveryscenario1.2回收機(jī)構(gòu)組成回收機(jī)構(gòu)分為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與捕獲機(jī)構(gòu)，二者均為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)�；厥諜C(jī)構(gòu)由直流電機(jī)，絲杠螺母，推桿，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，捕獲機(jī)構(gòu)，機(jī)架，回收機(jī)構(gòu)外殼以及承力結(jié)構(gòu)件等組成。直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠螺母，從而推動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與捕獲機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)主要組成部分如圖5所示。其中，圖5（a）為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)部件，圖5（b）為捕獲機(jī)構(gòu)部件。AUV回收機(jī)構(gòu)與纜繩對(duì)接過(guò)程如圖6所示。導(dǎo)向桿導(dǎo)向回收纜繩至回收機(jī)構(gòu)末端時(shí)，回收纜繩阻斷到位檢測(cè)裝置——對(duì)射型紅外線傳感器發(fā)射端與接收端信號(hào)，傳感器產(chǎn)生低電平觸發(fā)信號(hào)，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)捕獲爪產(chǎn)生捕獲動(dòng)作將纜繩捕獲。AUV航行時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)圖1回收機(jī)構(gòu)圖Fig.1Recoverymechanismdiagram第42卷白桂強(qiáng)，等：AUV自主回收捕獲機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析·53·

絲杠螺母，推桿，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，捕獲機(jī)構(gòu)，機(jī)架，回收機(jī)構(gòu)外殼以及承力結(jié)構(gòu)件等組成。直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠螺母，從而推動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與捕獲機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)主要組成部分如圖5所示。其中，圖5（a）為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)部件，圖5（b）為捕獲機(jī)構(gòu)部件。AUV回收機(jī)構(gòu)與纜繩對(duì)接過(guò)程如圖6所示。導(dǎo)向桿導(dǎo)向回收纜繩至回收機(jī)構(gòu)末端時(shí)，回收纜繩阻斷到位檢測(cè)裝置——對(duì)射型紅外線傳感器發(fā)射端與接收端信號(hào)，傳感器產(chǎn)生低電平觸發(fā)信號(hào)，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)捕獲爪產(chǎn)生捕獲動(dòng)作將纜繩捕獲。AUV航行時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)圖1回收機(jī)構(gòu)圖Fig.1Recoverymechanismdiagram第42卷白桂強(qiáng)，等：AUV自主回收捕獲機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析·53·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國(guó)外潛載UUV布放與回收技術(shù)研究綜述[J]. 曹和云,倪先勝,何利勇,陳歡.  中國(guó)造船. 2014(02)
[2]鋼絲繩類索結(jié)構(gòu)模型的動(dòng)力學(xué)仿真研究[J]. 方子帆,吳建華.  起重運(yùn)輸機(jī)械. 2009(02)
[3]AUV水下對(duì)接關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 燕奎臣,吳利紅.  機(jī)器人. 2007(03)
[4]激光雷達(dá)測(cè)量海水光學(xué)水質(zhì)參數(shù)[J]. 陳文革,黃鐵俠,柳健.  華中理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(05)
[5]橡膠與金屬摩擦系數(shù)的測(cè)定及意義[J]. 王貴一.  特種橡膠制品. 1992(02)



本文編號(hào)：3341166