无人装备智能收放装置的制作方法

1.本实用新型涉及船舶收放技术领域，尤指一种无人装备智能收放装置。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，大量智能化的无人装备，例如无人机、无人车等应运而生，逐渐改变了其所对应领域的传统运行模式。如在海上作业技术领域，通常会在母船上收放无人装备。
3.然而，在现有技术中，无人装备的收放装置通常是由母船上的吊放小艇和作业人员下船后到达无人装备上，再把起吊装置固定在无人装备上后，再由吊机起吊至母船上。该收放作业在一方面需要人力去操作，效率低下且浪费人力；在另一方面是在无人装备不断摇摆的状态下固定绳索，操作难度较大，且会带来极大的安全隐患。
4.现有技术中没有解决上述问题的好方法，因此，如何更加智能化地收放无人装备，以减少人工劳作，从而降低安全隐患及提高收放效率，一直是本领域普通技术人员所期望解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种无人装备智能收放装置，捕获机构在锁定无人装备的位置后，折臂伸缩机构在控制机构的控制下，带动捕获机构位于无人装备上方位置，然后通过微调机构对捕获机构的位置进行精准调整，然后实现捕获机构对无人装备的抓取和释放。
6.本实用新型提供的技术方案如下：
7.一种无人装备智能收放装置，包括：
8.折臂伸缩机构，具有一作用端；
9.捕获机构，通过一牵引机构组装于所述作用端，且在所述牵引机构的驱动下沿所述作用端上下运动，用于抓取无人装备；
10.微调机构，通过一转动机构组装于所述作用端，且位于所述捕获机构朝向所述作用端一侧，用于调整所述捕获机构的位置；
11.控制机构，电性和/或信号连接于所述折臂伸缩机构、所述捕获机构、所述牵引机构、所述转动机构和所述微调机构。
12.本专利在控制机构的控制下，捕获机构在锁定无人装备的位置后，通过折臂伸缩机构带动捕获机构位于无人装备上方位置，然后通过微调机构对捕获机构的位置进行精准调整，最后牵引机构带动捕获机构上下运动，实现捕获机构对无人装备的抓取和释放。
13.进一步优选地，所述折臂伸缩机构包括底座、组装于所述底座的旋转盘、组装于所述旋转盘的第一支臂、铰接于所述第一支臂的第二支臂和铰接于所述第二支臂的第三支臂；其中，
14.所述第一支臂和所述第二支臂之间组装有第一驱动件，用于驱动所述第二支臂相
对于所述第一支臂转动；
15.所述第二支臂和所述第三支臂之间组装有第二驱动件，用于驱动所述第三支臂相对于所述第二支臂转动；
16.所述第一驱动件和所述第二驱动件电性和/或信号连接于所述控制机构。
17.上述设置可使得折臂伸缩机构可以任意角度伸缩展开，形成更大的作业范围。
18.进一步优选地，所述第三支臂包括第一安装部、第二安装部和用于连接所述第一安装部和所述第二安装部的走线架；其中，
19.所述第一安装部用于和所述第二支臂铰接；所述作用端位于所述第二安装部。
20.进一步优选地，所述牵引机构包括牵引部、牵引绳、限位件和定滑轮；其中，
21.所述牵引部组装于所述第一安装部，且电性和/或信号连接于所述控制机构；所述限位件组装于所述走线架；所述定滑轮组装于所述第二安装部的所述作用端；所述牵引绳的一端连接于所述牵引部，另一端分别穿设所述限位件和所述定滑轮，以用于连接所述捕获机构；及所述牵引部、所述限位件和所述定滑轮位于同一条直线上。
22.本专利中，第三支臂采用上述设置利于牵引机构的安装，在控制机构的控制下，牵引部可带动牵引绳对捕获机构进行上下拉动，以抓取无人装备。且三者位于同一条直线上，可利于牵引绳更顺畅地移动。
23.进一步优选地，所述捕获机构包括捕获本体、设于所述捕获本体的至少一摄像头、至少一定位件和至少一距离感应件；其中，
24.所述捕获本体用于连接所述牵引绳；及
25.所述摄像头、所述定位件和所述距离感应件分别电性和/或信号连接于所述控制机构。
26.本专利通过增设摄像头和定位件可拍取并锁定无人装备的位置信息，通过增设距离感应件可在无人装备处于复杂运动的过程中精准地计算出其具体位置，以实现捕获机构精准对接无人装备，以实现捕捉。
27.进一步优选地，所述捕获机构还包括一锁扣组件；其中，
28.所述锁扣组件包括第一锁扣件和第二锁扣件；
29.所述捕获本体设有一开口朝下的容纳腔，所述第一锁扣件设于所述容纳腔内，所述第二锁扣件用以组装于所述无人装备上；所述第一锁扣件和所述第二锁扣件相锁接时，完成对所述无人装备的抓取工作。
30.本专利中，通过第一锁扣件和第二锁扣件的快速锁接，可简单且准确地完成对无人装备的抓取工作，有效提高了抓取效率。
31.进一步优选地，所述第一锁扣件为设于所述容纳腔内的一凹部，所述第二锁扣件为设于所述无人装备上的一和所述凹部相适配的凸起件。
32.进一步优选地，所述转动机构包括转动件和组装于所述转动件的摆动件；所述转动件组装于所述作用端，所述摆动件组装于所述微调机构；在所述转动件和所述摆动件的共同作用下，可实现所述微调机构的横向转动和纵向摆动。
33.进一步优选地，所述转动件包括一转轴和驱动连接于所述转轴的转轴驱动件；
34.所述摆动件包括一滚轮和驱动连接于所述滚轮的滚轮驱动件；
35.其中，所述转轴驱动件和所述滚轮驱动件分别电性和/或信号连接于所述控制机
构；及
36.所述转轴驱动件组装于所述作用端，用于驱动所述转轴转动；所述滚轮驱动件组装于所述转轴背对所述转轴驱动件的一端，用于驱动所述滚轮转动，所述滚轮固定连接于所述微调机构；及所述滚轮驱动件驱动所述滚轮转动的范围为0
‑
160度，从而带动所述微调机构在0
‑
160度范围内沿任意方向摆动。
37.进一步优选地，所述微调机构包括第一平台板、第二平台板和铰接于所述第一平台板和所述第二平台板之间的气缸；其中，
38.所述第一平台板用于连接所述滚轮，所述第二平台板用于和所述捕获机构相配合；及
39.每一所述气缸均电性和/或信号连接于所述控制机构；及所述微调机构包括三组气缸，且每组所述气缸的数量为两个；及每一所述气缸的一端均通过一第一铰接部和所述第一平台板相配合，且所述气缸的另一端通过一第二铰接部和所述第二平台板相配合。
40.本专利通过将三组气缸铰接于第一平台板和第二平台板之间，且每一所述气缸均电性和/或信号连接于控制机构，如此，在控制机构的控制下，每一气缸均可单独运动，可使得微调机构能够实现多个角度的调整，进而能够实现精准地调节捕获机构的位置。
41.本实用新型的技术效果在于：
42.本专利提供的无人装备智能收放装置，能够实现全程智能抓放无人装备，节省人力。利用控制机构全程控制折臂伸缩机构、捕获机构、牵引机构、转动机构和微调机构的运行，使得捕获机构在锁定无人装备的位置后，通过折臂伸缩机构带动捕获机构位于无人装备上方位置，然后通过微调机构对捕获机构的位置进行精准调整，最后牵引机构带动捕获机构上下运动，实现捕获机构对无人装备的抓取和释放。整个过程自动化程度高，且可以反复地对多搜无人装备进行收放，大大提高了整个作业过程的便携性和安全性。
附图说明
43.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
44.图1是本实用新型产品在一种状态下的结构示意图；
45.图2是本实用新型产品在另一种状态下的结构示意图；
46.图3是本实用新型产品的转动机构、微调机构、捕获机构与作用端及牵引绳的结构示意图；
47.图4是图3的转动机构、微调机构和捕获机构的结构示意图；
48.图5是本实用新型产品和无人装备的位置状态图；
49.图6是本实用新型产品的运行框图。
50.附图标号说明：
51.100.折臂伸缩机构，110.底座，120.旋转盘，130.第一支臂，140.第二支臂，
52.150.第三支臂，151.第一安装部，152.第二安装部，153.走线架，154.作用端，
53.160.第一驱动件，170.第二驱动件；
54.200.捕获机构，210.捕获本体，211.容纳腔，212.锁扣组件，2121.第一锁扣
55.件，2122.第二锁扣件，213.扣接部，220.摄像头，230.定位件，240.距离感
56.应件；
57.300.牵引机构，310.牵引部，320.牵引绳，330.限位件，340.定滑轮；
58.400.微调机构，410.第一平台板，411.第一铰接部，420.第二平台板，421.第
59.二铰接部，430.气缸；
60.500.无人装备，510.延伸杆；
61.600.转动机构，610.转动件，611.转轴；620.摆动件，621滚轮。
具体实施方式
62.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，下面描述中的附图仅仅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。
63.本实用新型提供了一种无人装备智能收放装置，如图1至图6所示，折臂伸缩机构100具有一作用端154。捕获机构200通过一牵引机构300组装于作用端154，且在牵引机构300的驱动下沿作用端154上下运动，用于抓取无人装备500。微调机构400通过一转动机构600组装于作用端154，且位于捕获机构200朝向作用端154一侧，用于调整捕获机构200的位置。控制机构(未图示)电性和/或信号连接于折臂伸缩机构100、捕获机构200、牵引机构300、转动机构600和微调机构400，以控制其运行。
64.本专利的工作过程如下：
65.无人装备500在顺利结束作业，且完全排除其存在的故障后，可对无人装备500执行收纳操作。此时，启动控制机构，使得折臂伸缩机构100、捕获机构200、牵引机构300、转动机构600和微调机构400均受控于控制机构。
66.参见图1和图2，在大体确定无人装备500的位置时，控制机构控制折臂伸缩机构100朝向无人装备500方向伸展，以带动捕获机构200进入对无人装备500的捕捉范围内。无人装备500设有用于定位的部件，且信号连接于捕获机构200，捕获机构200可精准地计算其与无人装备500的位置关系。当折臂伸缩机构100到达无人装备500的上方位置时，折臂伸缩机构100带动微调机构400和捕获机构200一起向下运动，使得微调机构400和捕获机构200接近无人装备500。
67.此时，参见图1至图3，捕获机构200抵接于微调机构400的下端，可通过微调机构400对其位置做精准调节。具体地，转动机构600先大范围地对微调机构400的位置进行调节，使得微调机构400位于或接近于无人装备500的正上方位置，然后微调机构400再对捕获机构200相对于无人装备500的位置做进一步调节，直至当捕获机构200精准地计算其位于无人装备500的正上方时，通过牵引机构300带动捕获机构200与微调机构400分离，此时的折臂伸缩机构100和微调机构400一起上升，捕获机构200向下运动，以捕捉抓取无人装备500。
68.进一步地，参见图1和图2，当捕获机构200抓取无人装备500后，捕获机构200和无人装备500处于起吊状态，牵引机构300运行，带动捕获机构200和无人装备500向上运动，直至捕获机构200抵接于微调机构400的下端时，起吊过程结束。
69.进一步地，通过折臂伸缩机构100将无人装备500运输至母船(未图示)的甲板上并放稳，然后将捕获机构200和无人装备500分离，即完成一个无人装备500的收放工作。
70.上述过程循环往复，即可完成对多个无人装备500的收放工作。
71.在本实施例中，参见图1，折臂伸缩机构100具体可包括底座110、组装于底座110的旋转盘120、组装于旋转盘120的第一支臂130、铰接于第一支臂130的第二支臂140和铰接于第二支臂140的第三支臂150。
72.其中，底座110固定安装于母船上，旋转盘120可带动第一支臂130、第二支臂140和第三支臂150在水平方向上360度任意转动，可扩大第一支臂130、第二支臂140和第三支臂150的作业范围。
73.进一步地，第一支臂130和第二支臂140之间组装有第一驱动件160，用于驱动第二支臂140相对于第一支臂130转动。第二支臂140和第三支臂150之间组装有第二驱动件170，用于驱动第三支臂150相对于第二支臂140转动。且第一驱动件160和第二驱动件170电性和/或信号连接于控制机构。
74.如此，在控制机构的控制下，第一驱动件160可驱动第二支臂140相对于第一支臂130沿纵向摆动；第二驱动件170可驱动第三支臂150相对于第二支臂140沿纵向摆动；在第一支臂130、第二支臂140和第三支臂150满足在水平方向上沿360度转动的情况下，进一步使得三者之间能够相对地沿纵向摆动，可使得折臂伸缩机构100的作业空间更大，能够应用的场景更多。
75.优选地，第一驱动件160和第二驱动件170均可为气缸，当然，也可为液压缸或其他任意用于驱动的部件，并不限于此。
76.作为上述实施例的进一步优化，当折臂伸缩机构100处于完全收缩状态时，第二支臂140和第三支臂150可位于同一条直线上，且第二支臂140和第一支臂130呈角度设置，例如垂直设置，如此结构可利于海上作业。当然，第一支臂130、第二支臂140和第三支臂150之间的具体构造可根据实际应用场景而设定，并不局限于上述的限定。
77.本实施例中，第三支臂150可包括第一安装部151、第二安装部152和用于连接第一安装部151和第二安装部152的走线架153。其中，第一安装部151用于和第二支臂140铰接；作用端154位于第二安装部152的自由端部。
78.相对应地，参见图1和图2，牵引机构300可包括牵引部310、牵引绳320、限位件330和定滑轮340。其中，牵引部310组装于第一安装部151，且电性和/或信号连接于控制机构。优选地，牵引部310可为绞车。限位件330组装于走线架153。定滑轮340组装于第二安装部152的作用端154。牵引绳320的一端连接于牵引部310，牵引部310可实现对牵引绳320的收卷；牵引绳320的另一端分别穿设限位件330和定滑轮340，限位件330可实现对牵引绳320的导向作用，防止牵引绳320位于牵引部310和定滑轮340之间的部分下垂。从而影响滑动效果，牵引绳320在穿设定滑轮340后连接于捕获机构200。在控制机构的控制下，牵引部310可驱动牵引绳320带动捕获机构200上下运动，通过捕获机构200来抓取无人装备500。
79.作为上述实施例的进一步优化，参见图1，牵引部310、限位件330和定滑轮340有限设于第三支臂150的下端位置，且牵引部310、限位件330和定滑轮340均位于同一条直线上，如此，便于牵引部310对牵引绳320的释放和收卷。
80.本实施例中，参见图1至图5，捕获机构200可包括捕获本体210、设于捕获本体210的至少一摄像头220、至少一定位件230和至少一距离感应件240。其中，捕获本体210用于连接牵引绳320；及摄像头220、定位件230和距离感应件240分别电性和/或信号连接于控制机
构。进一步地，捕获机构200还包括一锁扣组件212。其中，锁扣组件212包括第一锁扣件2121和第二锁扣件2122。捕获本体210设有一开口朝下的容纳腔211，第一锁扣件2121设于容纳腔211内，第二锁扣件2122用以组装于无人装备500上。第一锁扣件2121和第二锁扣件2122相锁接时，完成对无人装备500的抓取工作。
81.具体地，捕获本体210顶部设有一用于连接牵引绳320的扣接部213，其可为一扣环或者为一钩状体。容纳腔211可呈近似于喇叭状，且其开口朝下。其中，第一锁扣件2121可为设于容纳腔211内的一凹部，且该凹部可优选设于容纳腔211的顶部位置，相匹配地，第二锁扣件2122可为设于无人装备500上的一和凹部相适配的凸起件，该凸起件可通过一延伸杆510设于无人装备500的顶部位置，当捕获机构200抓取无人装备500时，凸起件延伸至容纳腔211内，以和凹部相锁接，进而实现捕获机构200和无人装备500的固定。进一步地，该凸起件可呈近似于蘑菇状，凹部和该凸起件的轮廓相适配。当然，在其他实施例中，第一锁扣件2121并不限于凹部，第二锁扣件2122并不限于凸起件，可以为任意用于锁接的装置，例如卡扣卡勾的组合，或者磁吸等，并不限于此。
82.作为进一步优化，第一锁扣件2121和第二锁扣件2122还受控于一遥控单元，当无人装备500运输至母船(未图示)的甲板上并放稳，该遥控单元可远程开启第一锁扣件2121和第二锁扣件2122，以将捕获机构200和无人装备500分离，即完成一个无人装备500的收放工作。
83.进一步地，至少一摄像头220、至少一定位件230和至少一距离感应件240设于捕获本体210的具体位置均不受限制。作为本实施例一个优选的示例，参见图4和图5，定位件230的数量为一个，可优先设于扣接部213上。距离感应件240的数量为两个，可优先设于捕获本体210顶端的相对两侧。摄像头220的数量为一个，可优先设于容纳腔211内，且邻近第一锁扣件2121的位置。如此，通过增设摄像头220和定位件230可拍取并锁定无人装备500的位置信息，通过增设距离感应件240可在无人装备500处于复杂运动的过程中精准地计算出其具体位置，以实现捕获机构200精准对接无人装备500，以实现对无人装备500捕捉。
84.微调机构400通过一转动机构600组装于作用端154，且位于捕获机构200朝向作用端154一侧，用于调整捕获机构200的位置。
85.在一个实施例中，参见图3和图4，转动机构600可包括转动件610和组装于转动件610的摆动件620。转动件610组装于作用端154，摆动件620组装于微调机构400。在转动件610和摆动件620的共同作用下，可实现微调机构400的横向转动和纵向摆动。
86.具体地，转动件610可包括一转轴和驱动连接于转轴的转轴驱动件。摆动件620可包括一滚轮和驱动连接于滚轮的滚轮驱动件。其中，转轴驱动件和滚轮驱动件分别电性和/或信号连接于控制机构。转轴驱动件组装于作用端154，在控制机构的控制下，用于驱动转轴转动。滚轮驱动件组装于转轴背对转轴驱动件的一端，在控制机构的控制下，用于驱动滚轮转动，且滚轮固定连接于微调机构400。如此，转轴在水平转动的过程中，带动滚轮驱动件和滚轮一起水平横向转动，同步地，滚轮驱动件驱动滚轮沿垂直于转轴的方向转动，也即是转轴驱动件和滚轮驱动件的转动方向相垂直，如此可实现微调机构400的横向转动和纵向摆动。其中，转轴驱动件和滚轮驱动件均可为电机。
87.作为上述实施例的进一步优化，转轴可在水平方向上360度任意转动，滚轮驱动件驱动滚轮转动的范围为0
‑
160度，从而带动微调机构400在0
‑
160度范围内沿任意方向摆动。
如此，可扩大对微调机构400位置上的调节。
88.在本实施例中，参见图3和图4，微调机构400包括第一平台板410、第二平台板420和铰接于第一平台板410和第二平台板420之间的气缸430；其中，第一平台板410用于连接滚轮，第二平台板420用于和捕获机构200的捕获本体210相配合；及每一气缸430均电性和/或信号连接于控制机构。通过将气缸430铰接于第一平台板410和第二平台板420之间，且每一气缸430均电性和/或信号连接于控制机构，如此，在控制机构的控制下，每一气缸430均可单独运动，可使得第一平台板410和第二平台板420之间能够实现多种位置关系，从而使得微调机构400能够实现多个角度的调整，进而能够实现当捕获本体210抵接于第二平台板420时，精准地调节捕获机构200的位置。
89.优选地，微调机构400可包括三组并排设置的气缸430，且每组气缸430的数量为两个。如此，微调机构400可形成一具有六个自由度调节的平台，通过控制机构控制某一个或多个气缸430进行伸缩运动，可达到对捕获机构200任意角度的微调。
90.更优选地，每一气缸430的一端均通过一第一铰接部411和第一平台板410相配合，且该气缸430的另一端通过一第二铰接部421和第二平台板420相配合。
91.进一步地，由于微调机构400设于捕获机构200和作用端154之间，为了便于牵引绳320能够顺畅地连接于捕获机构200的捕获本体210，因此，可在第一平台板410和第二平台板420的中心位置开设由于供牵引绳320穿设的通孔，但并不限于此。
92.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。