設計了一種用于AUV自主回收的捕獲式回收機構(gòu)。以回收過程中聲光導引精度及AUV自主航行精度為設計輸入,設計捕獲式回收機構(gòu)。研究導向機構(gòu)開角及導向桿長度對AUV對接受力影響,并分析2種回收機構(gòu)外形方案對于AUV航行阻力影響。經(jīng)過仿真及試驗驗證,回收機構(gòu)動作成功率大于80%,回收機構(gòu)對AUV阻力影響小于9%。 

【文章來源】：艦船科學技術. 2020,42(23)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

便攜式AUVFig.2PortableAUV

由聲學導引轉(zhuǎn)換為光學導引。光學導引設備由光學傳感器——攝像機以及燈標組成。直徑為1m的燈標安裝于V型翼后方，光源為藍光。由于水下攝像機存在開角，因此AUV距離動基座較近時會進入攝像機盲區(qū)。攝像機開角為45°時不同對接高度的盲區(qū)范圍如圖3所示。對接高度1m一方面可以滿足AUV定深精度要求，另一方面可以減小AUV回收時盲區(qū)距離。AUV進入光學導引盲區(qū)后由導引過程轉(zhuǎn)換為對接過程。對接過程中，AUV自主定深定向航行直至完成對接回收。回收對接場景如圖4所示。圖3攝像機45°開角時盲區(qū)范圍Fig.3ThecameraAngleof45°openblindarearange圖4對接場景圖Fig.4Illustrationoftherecoveryscenario1.2回收機構(gòu)組成回收機構(gòu)分為導向機構(gòu)與捕獲機構(gòu)，二者均為曲柄滑塊機構(gòu)�；厥諜C構(gòu)由直流電機，絲杠螺母，推桿，導向機構(gòu)，捕獲機構(gòu)，機架，回收機構(gòu)外殼以及承力結(jié)構(gòu)件等組成。直流電機驅(qū)動絲杠螺母，從而推動推桿驅(qū)動導向機構(gòu)與捕獲機構(gòu)運動。機構(gòu)主要組成部分如圖5所示。其中，圖5（a）為導向機構(gòu)部件，圖5（b）為捕獲機構(gòu)部件。AUV回收機構(gòu)與纜繩對接過程如圖6所示。導向桿導向回收纜繩至回收機構(gòu)末端時，回收纜繩阻斷到位檢測裝置——對射型紅外線傳感器發(fā)射端與接收端信號，傳感器產(chǎn)生低電平觸發(fā)信號，使電機驅(qū)動捕獲爪產(chǎn)生捕獲動作將纜繩捕獲。AUV航行時，導向機構(gòu)圖1回收機構(gòu)圖Fig.1Recoverymechanismdiagram第42卷白桂強，等：AUV自主回收捕獲機構(gòu)設計與分析·53·

絲杠螺母，推桿，導向機構(gòu)，捕獲機構(gòu)，機架，回收機構(gòu)外殼以及承力結(jié)構(gòu)件等組成。直流電機驅(qū)動絲杠螺母，從而推動推桿驅(qū)動導向機構(gòu)與捕獲機構(gòu)運動。機構(gòu)主要組成部分如圖5所示。其中，圖5（a）為導向機構(gòu)部件，圖5（b）為捕獲機構(gòu)部件。AUV回收機構(gòu)與纜繩對接過程如圖6所示。導向桿導向回收纜繩至回收機構(gòu)末端時，回收纜繩阻斷到位檢測裝置——對射型紅外線傳感器發(fā)射端與接收端信號，傳感器產(chǎn)生低電平觸發(fā)信號，使電機驅(qū)動捕獲爪產(chǎn)生捕獲動作將纜繩捕獲。AUV航行時，導向機構(gòu)圖1回收機構(gòu)圖Fig.1Recoverymechanismdiagram第42卷白桂強，等：AUV自主回收捕獲機構(gòu)設計與分析·53·

【參考文獻】：
期刊論文
[1]國外潛載UUV布放與回收技術研究綜述[J]. 曹和云,倪先勝,何利勇,陳歡.  中國造船. 2014(02)
[2]鋼絲繩類索結(jié)構(gòu)模型的動力學仿真研究[J]. 方子帆,吳建華.  起重運輸機械. 2009(02)
[3]AUV水下對接關鍵技術研究[J]. 燕奎臣,吳利紅.  機器人. 2007(03)
[4]激光雷達測量海水光學水質(zhì)參數(shù)[J]. 陳文革,黃鐵俠,柳健.  華中理工大學學報. 1997(05)
[5]橡膠與金屬摩擦系數(shù)的測定及意義[J]. 王貴一.  特種橡膠制品. 1992(02)



本文編號：3341166