一种水下设备收放装置及航行设备的制作方法

1.本发明涉及航行设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种水下设备收放装置及航行设备。


背景技术：

2.航行设备例如水面无人船是一种高度集成的水面机器人，其体量小、功能多、机动灵活，被广泛应用在海洋、河流、湖泊的测量和安防的任务中，可以替代有人船在各种复杂水情下工作。水面无人船搭载的设备种类繁多，且安装环境要求各异，有舱内安装的，有甲板上安装的，有船底安装的，有对电磁环境要求极高的，所以无人船上要根据任务载荷的特性来设计安装机构。然而，以往的水下设备收放装置一般采用电动或液压动力源，存在电磁辐射影响、操作复杂、笨重，以及容易出现密封失效等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种水下设备收放装置及航行设备，以解决现有技术中水下设备收放装置存在的电磁辐射影响、操作复杂、笨重，以及容易出现密封失效的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种水下设备收放装置，包括：
5.安装座，用于安装于航行设备的设备主体上，所述安装座具有间隔设置的第一转动端和第二转动端；
6.支撑臂，与所述安装座连接，所述支撑臂的连接端与所述安装座的第一转动端转动连接，所述支撑臂的活动端能够绕所述第一转动端转动，用于与水下设备固定连接；
7.折片，分别与所述支撑臂的活动端和所述第二转动端转动连接，所述折片具有折叠和伸直两种状态，当所述折片处于伸直状态时，所述折片将所述支撑臂的活动端维持在伸出状态，当所述折片处于折叠状态时，所述折片将所述支撑臂的活动端维持在收回状态；
8.储力弹性件，与所述安装座和所述支撑臂连接，所述储力弹性件具有驱使所述支撑臂的活动端从伸出状态切换为收回状态的弹性势能。
9.通过采用上述技术方案，水下设备收放装置无需电动机构即可完成水下设备的伸出和收回，避免了电磁辐射对水下设备的影响，保证了水下设备正常运行，提高了水下设备的测量准确性；水下设备收放装置通过折片的折叠和伸直即可完成支撑臂的伸出和收回，其操作简单且便捷；安装座、支撑臂折片和储力弹性件的连接结构简单且可靠，使得整个水下设备收放装置轻质化；水下设备收放装置完全由机械结构实现收放支撑臂，无需担心水下设备收放装置的密封失效而引起短路，进而导致水下设备收放装置失效。
10.在一个实施例中，水下设备收放装置还包括触发片和触发弹性件，所述触发片转动连接于所述第二转动端上，所述触发片具有锁止和换向两种状态，当所述触发片处于锁止状态时，所述触发片将所述折片维持在伸直状态，当所述触发片处于换向状态时，所述触发片将所述折片位置在折叠状态，所述触发弹性件与所述触发片连接，用于将所述触发片
维持在所述锁止状态和换向状态。
11.通过采用上述技术方案，操作人员以转动触发片的操作对调整折片的状态，避免直接接触折片，以免阻挡折片的折叠，同时防止折片折叠时意外伤害操作人员。
12.在一个实施例中，所述折片包括第一片体和与所述第一片体转动连接的第二片体，所述第一片体的靠近所述第二片体的端部上设有第一限位块，所述第二片体的靠近所述第一片体的端部上设有第二限位块，所述第一限位块和所述第二限位块相互抵靠时，所述第一片体和所述第二片体处于伸直状态。
13.通过采用上述技术方案，第一限位块和第二限位块限制了第一片体和第二片体的相对转动角度，防止第一片体和第二片体朝相反方向折叠，同时在触发片弹性件的作用力下，第一限位块和第二限位块维持第一片体和第二片体的伸直状态。
14.在一个实施例中，所述触发片上设有位于所述第一片体在自身转动方向上的两侧的第一抵板和第二抵板，所述第一抵板和所述第二抵板能够随着所述触发片围绕所述第二转动端转动，当所述触发弹性件拉动所述触发片使得所述第一抵板抵于所述第一片体时，所述触发片处于锁止状态，能够将所述折片维持在伸直状态，当所述触发弹性件拉动所述触发片使得所述第二抵板抵于所述第一片体时，将所述第一片体和所述第二片体折叠，使得所述折片处于折叠状态。
15.通过采用上述技术方案，第一抵板和第二抵板能够随着触发片的转动以切换锁止状态和换向状态，从而施加一作用力在第一片体上，进而切换折片的伸直状态和折叠状态，其结构简单，且无需电动机构即可完成折片两种状态的切换，只需要操作人员转动触发片，其操作便捷。
16.在一个实施例中，所述触发片的远离所述第二转动端的端部设有第一弹性连接端，所述第一弹性连接端位于第所述第一抵板和所述第二抵板之间，所述安装座上设有第三转动端，所述第三转动端位于所述第二转动端的背离所述第一转动端的一侧，所述触发弹性件连接所述第一弹性连接端和所述第三转动端，当所述触发片处于锁止状态时，所述第三转动端、所述第一弹性连接端、所述触发弹性件和所述第二抵板位于所述第二转动端的同一侧，当所述触发片处于换向状态时，所述第三转动端、所述第一弹性连接端、所述触发弹性件和所述第一抵板位于所述第二转动端的同一侧。
17.通过采用上述技术方案，触发片切换锁止状态和换向状态的结构简单，用触发片和触发弹性件的配合即可完成两种状态的切换，其操作便捷。
18.在一个实施例中，所述支撑臂上设有沿自身长度方向布置的多个第二弹性连接端，所述安装座上设有第四转动端，所述第四转动端位于所述第一转动端和所述第二转动端之间，所述储力弹性件连接所述第二弹性连接端和所述第四转动端。
19.需要进一步解释的是，储力弹性件可选择性地连接于其中一个第二弹性连接端上，以调整储力弹性件的弹力大小，储力弹性件连接的第二弹性连接端距离第一转动端越远，储力弹性件的弹力越大，反之，储力弹性件连接的第二弹性连接端距离第一转动端越近，储力弹性件的弹力越小。
20.通过采用上述技术方案，操作人员能够根据支撑臂需要装载的水下设备的重量以调整储力弹性件的弹力大小，进而控制水下设备释放和收回速度，避免速度过快而引起水下设备与船体发生意外碰撞。
21.在一个实施例中，所述支撑臂处于所述伸出状态时，所述支撑臂、所述安装座和所述折片形成三角结构。
22.通过采用上述技术方案，支撑臂、安装座和折片形成三角结构，其稳定性强，航行设备在高速航行时水下设备相对位置稳定，有利于设备对姿态信号的采集，且不易从支撑臂上脱落。
23.在一个实施例中，所述支撑臂处于所述收回状态时，所述支撑臂朝所述安装座的所述第二转动端转动，所述折片折叠收容于所述安装座的内部。
24.通过采用上述技术方案，使得水下设备收放装置折叠后体积更小，利于减小航行设备航行时的阻力，同时避免水下设备在非工作状态下伸出而导致损坏。
25.在一个实施例中，所述支撑臂的活动端上设有用于与水下设备拆装连接的安装部。
26.通过采用上述技术方案，提高了水下设备拆装便利性。
27.本实施例还提供一种航行设备，包括设备主体和上述的水下设备收放装置，所述水下设备收放装置安装于所述设备主体上。
28.通过采用上述技术方案，使得水下设备的释放和收回的操作更加便捷，同时水下设备收放装置的结构简单，且无需设置电动机构，即不存在对水下设备的电磁辐射，减小了对水下设备的影响，保证了水下设备正常运行。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
30.图1是本发明实施例提供的水下设备收放装置释放状态下的立体结构图；
31.图2是本发明实施例提供的水下设备收放装置收回状态下的立体结构图；
32.图3是本发明实施例提供的水下设备收放装置收回状态下的剖视图；
33.图4是本发明实施例提供的水下设备收放装置释放状态下的剖视图；
34.图5是本发明实施例提供的水下设备收放装置切换收回状态时的立体结构图；
35.图6是本发明实施例提供的航行设备的立体结构图。
36.图中各附图标记为：
37.100
‑
水下设备收放装置；200
‑
航行设备；300
‑
水下设备；
[0038]1‑
安装座；2
‑
支撑臂；3
‑
折片；4
‑
储力弹性件；5
‑
设备主体；6
‑
触发片；7
‑
触发弹性件；8
‑
安装部；
[0039]
11
‑
第一转动端；12
‑
第二转动端；13
‑
第三转动端；14
‑
第四转动端；21
‑
第二弹性连接端；31
‑
第一片体；32
‑
第二片体；61
‑
第一抵板；62
‑
第二抵板；63
‑
第一弹性连接端；
[0040]
311
‑
第一限位块；312
‑
第二限位块。
具体实施方式
[0041]
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结
合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0042]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。
[0043]
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0044]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：
[0045]
如图1所示，本发明实施例提供的一种水下设备收放装置100，包括：安装座1、支撑臂2、折片3和储力弹性件4。安装座1用于安装于航行设备200的设备主体5上，安装座1具有间隔设置的第一转动端11和第二转动端12；支撑臂2与安装座1连接，支撑臂2的连接端与安装座1的第一转动端11转动连接，支撑臂2的活动端能够绕第一转动端11转动，用于与水下设备300固定连接；折片3分别与支撑臂2的活动端和第二转动端12转动连接，折片3具有折叠和伸直两种状态，当折片3处于伸直状态时，折片3将支撑臂2的活动端维持在伸出状态，当折片3处于折叠状态时，折片3将支撑臂2的活动端维持在收回状态；储力弹性件4与安装座1和支撑臂2连接，储力弹性件4具有驱使支撑臂2的活动端从伸出状态切换为收回状态的弹性势能。
[0046]
本实施例提供的水下设备收放装置100的工作原理如下：
[0047]
安装座1固定于航行设备200的设备主体5上，设备主体5为船体，安装座1固定于船体的底面，支撑臂2的活动端安装有水下设备300，支撑臂2带动水下设备300相对安装座1伸出或者收回；具体地，折片3具有两种状态，第一种状态为折叠状态(如图2和图3所示)，当折片3处于折叠状态时，由于折片3没有施加支撑力在支撑臂2上，因此支撑臂2在储力弹性件4的弹力作用力下朝安装座1收回；折片3第二种状态为伸直状态(如图1和图4所示)，当折片3处于伸直状态时，施加作用力于支撑臂2上，使得支撑臂2相对安装座1伸出。
[0048]
通过采用上述技术方案，水下设备收放装置100无需电动机构即可完成水下设备300的伸出和收回，避免了电磁辐射对水下设备300的影响，保证了水下设备300正常运行，提高了水下设备300的测量准确性；水下设备收放装置100通过折片3的折叠和伸直即可完成支撑臂2的伸出和收回，其操作简单且便捷；安装座1、支撑臂2折片3和储力弹性件4的连接结构简单且可靠，使得整个水下设备收放装置100轻质化；水下设备收放装置100完全由机械结构实现收放支撑臂2，无需担心水下设备收放装置100的密封失效而引起短路，进而导致水下设备收放装置100失效。
[0049]
请同时参阅图1和图5，在一个实施例中，水下设备收放装置100还包括触发片6和触发弹性件7，触发片6转动连接于第二转动端12上，触发片6具有锁止和换向两种状态，当触发片6处于锁止状态时，触发片6将折片3维持在伸直状态，当触发片6处于换向状态时，触发片6将折片3位置在折叠状态，触发弹性件7与触发片6连接，用于将触发片6维持在锁止状
态和换向状态。
[0050]
具体地，触发片6用于改变折片3的状态，使得折片3处于伸直状态或者折叠状态，操作人员可以通过转动触发片6以切换触发片6的锁止状态和换向状态。
[0051]
通过采用上述技术方案，操作人员以转动触发片6的操作对调整折片3的状态，避免直接接触折片3，以免阻挡折片3的折叠，同时防止折片3折叠时意外伤害操作人员。
[0052]
如图3和图4，在一个实施例中，折片3包括第一片体31和与第一片体31转动连接的第二片体32，第一片体31的靠近第二片体32的端部上设有第一限位块311，第二片体32的靠近第一片体31的端部上设有第二限位块312，第一限位块311和第二限位块312相互抵靠时，第一片体31和第二片体32处于伸直状态。
[0053]
具体地，第一片体31和第二片体32转动连接且可折叠，两者的连接处分别设有第一限位块311和第二限位块312，用于限制第一片体31和第二片体32的相对转动角度。
[0054]
通过采用上述技术方案，第一限位块311和第二限位块312限制了第一片体31和第二片体32的相对转动角度，防止第一片体31和第二片体32朝相反方向折叠，同时在触发片6弹性件的作用力下，第一限位块311和第二限位块312维持第一片体31和第二片体32的伸直状态。
[0055]
在一个实施例中，触发片6上设有位于第一片体31在自身转动方向上的两侧的第一抵板61和第二抵板62，第一抵板61和第二抵板62能够随着触发片6围绕第二转动端12转动，当触发弹性件7拉动触发片6使得第一抵板61抵于第一片体31时，触发片6处于锁止状态，能够将折片3维持在伸直状态，当触发弹性件7拉动触发片6使得第二抵板62抵于第一片体31时，将第一片体31和第二片体32折叠，使得折片3处于折叠状态。
[0056]
具体地，第一片体31绕第二转动端12转动，第一抵板61和第二抵板62用于在第一片体31的转动方向上施加作用力在第一片体31上，以维持第一片体31的伸直状态或者切换为折叠状态。操作人员具体地释放收回支撑臂2作业如下：释放支撑臂2，将支撑臂2克服储力弹性件4的弹力绕第一转动端11转动，以相对于安装座1伸出，与此同时，原本呈折叠状态的第一片体31和第二片体32受支撑臂2的拉力逐渐拉直，直至第一片体31的第一限位块311和第二片体32的第二限位块312相互抵靠，此时第一片体31和第二片体32呈伸直状态，操作人员此时将触发片6绕第二转动端12转动，将第一抵板61抵于第一片体31上，在触发片6弹性件的拉力作用下，第一抵板61施加一作用力在第一片体31上，维持第一限位块311和第二限位块312相互抵靠的状态，即触发片6处于锁止状态，能够将折片3维持在伸直状态；收回支撑臂2，操作人员施加一作用力在触发片6上，使得触发片6克服触发片6弹性件的弹力，触发片6的第一抵板61脱离第一片体31，而第二抵板62靠近第一片体31，当第二抵板62抵于第一片体31时，会施加作用力在第一片体31上，破坏了呈伸直状态的折片3的力的平衡，第一限位块311和第二限位块312不再相互抵靠，驱使原本伸直状态的折片3形成折叠状态。
[0057]
通过采用上述技术方案，第一抵板61和第二抵板62能够随着触发片6的转动以切换锁止状态和换向状态，从而施加一作用力在第一片体31上，进而切换折片3的伸直状态和折叠状态，其结构简单，且无需电动机构即可完成折片3两种状态的切换，只需要操作人员转动触发片6，其操作便捷。
[0058]
需要进一步解释的是，触发片6的转动可以通过操作人员手持船枪进行操作，操作人员与支撑臂2预留安全距离，避免发生意外事故。
[0059]
在一个实施例中，触发片6的远离第二转动端12的端部设有第一弹性连接端63，第一弹性连接端63位于第一抵板61和第二抵板62之间，安装座1上设有第三转动端13，第三转动端13位于第二转动端12的背离第一转动端11的一侧，触发弹性件7连接第一弹性连接端63和第三转动端13，当触发片6处于锁止状态时，第三转动端13、第一弹性连接端63、触发弹性件7和第二抵板62位于第二转动端12的同一侧，当触发片6处于换向状态时，第三转动端13、第一弹性连接端63、触发弹性件7和第一抵板61位于第二转动端12的同一侧。
[0060]
具体地，操作人员转动触发片6，使得触发片6切换锁止状态和换向状态，当触发片6处于锁止状态时，第三转动端13、第一弹性连接端63、触发弹性件7和第二抵板62位于第二转动端12的同一侧，由于第一抵板61位于第二抵板62的另一侧，因此触发弹性件7拉动触发片6使得第一抵板61抵靠于第一片体31上，如此能够将折片3维持在伸直状态；当触发片6处于换向状态，第三转动端13、第一弹性连接端63、触发弹性件7和第一抵板61位于第二转动端12的同一侧，由于第二抵板62位于第一抵板61的另一侧，因此触发弹性件7拉动触发片6将第二抵板62抵靠于第一片体31上，触发折片3从伸直状态切换为折叠状态。
[0061]
通过采用上述技术方案，触发片6切换锁止状态和换向状态的结构简单，用触发片6和触发弹性件7的配合即可完成两种状态的切换，其操作便捷。
[0062]
在一个实施例中，支撑臂2上设有沿自身长度方向布置的多个第二弹性连接端21，安装座1上设有第四转动端14，第四转动端14位于第一转动端11和第二转动端12之间，储力弹性件4连接第二弹性连接端21和第四转动端14。
[0063]
具体地，由于第四转动端14位于第一转动端11和第二转动端12之间，而支撑臂2与第一转动端11连接，同时储力弹性件4连接第四转动端14和位于支撑臂2上的第二弹性连接端21，因此储力弹性件4能够驱使支撑臂2朝第二转动端12转动。
[0064]
需要进一步解释的是，储力弹性件4可选择性地连接于其中一个第二弹性连接端21上，以调整储力弹性件4的弹力大小，储力弹性件4连接的第二弹性连接端21距离第一转动端11越远，储力弹性件4的弹力越大，反之，储力弹性件4连接的第二弹性连接端21距离第一转动端11越近，储力弹性件4的弹力越小。
[0065]
通过采用上述技术方案，操作人员能够根据支撑臂2需要装载的水下设备300的重量以调整储力弹性件4的弹力大小，进而控制水下设备300释放和收回速度，避免速度过快而引起水下设备300与船体发生意外碰撞。
[0066]
在一个实施例中，支撑臂2处于伸出状态时，支撑臂2、安装座1和折片3形成三角结构。
[0067]
通过采用上述技术方案，支撑臂2、安装座1和折片3形成三角结构，其稳定性强，航行设备200在高速航行时水下设备300相对位置稳定，有利于设备对姿态信息的采集，且不易从支撑臂2上脱落。
[0068]
在一个实施例中，支撑臂2处于收回状态时，支撑臂2朝安装座1的第二转动端12转动，折片3折叠收容于安装座1的内部。
[0069]
通过采用上述技术方案，使得水下设备收放装置100折叠后体积更小，利于减小航行设备200航行时的阻力，同时避免水下设备300在非工作状态下伸出而导致损坏。
[0070]
在一个实施例中，支撑臂2的活动端上设有用于与水下设备300拆装连接的安装部8。
[0071]
具体地，安装部8设有可张开和收缩的开口，水下设备300的安装端插接于开口中，再用紧固件锁紧开口以固定水下设备300。
[0072]
通过采用上述技术方案，提高了水下设备300拆装便利性。
[0073]
如图6所示，本实施例还提供一种航行设备200，包括设备主体5和上述的水下设备收放装置100，水下设备收放装置100安装于设备主体5上。
[0074]
通过采用上述技术方案，水下设备收放装置100不采用电动机构，如电池、电机等辅助设备，因此不存在电磁辐射源，适合搭载对电磁环境要求高的设备，如磁力探测设备；水下设备收放装置100没有液压动力装置，无需安装沉重的液压泵站、液压缸，不需要考虑液压管线的布置；水下设备收放装置100安装简单，并且有效的降低了整个收放机构的重量；水下设备收放装置100没有外接动力源，可以长时间浸泡在海水中，无需考虑密封等问题；水下设备收放装置100结构小巧，适合小型无人艇安装搭载。
[0075]
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。