一种水下机器人脱钩装置及其释放方法和回收方法与流程

技术特征：
1.一种水下机器人脱钩装置，其特征在于，包括控制器、驱动电机、释放电机和牵引电机，还包括若干节逐层嵌套的导向管，所述导向管的内壁沿轴向至少设置一条导滑槽，所述导向管的端部外壁上铰接导滑轮，相邻嵌套的内层导向管的所述导滑轮嵌入外层导向管的所述导滑槽内形成滑动连接，位于最末节导向管的底端设置释放钩，所述释放钩包括呈拼合封闭的固定钩和活动钩，所述固定钩的勾尖上固设磁铁一，所述活动钩的勾尖上固设磁铁二，所述磁铁一与所述磁铁二相吸合，最末节导向管的底端内壁固设导向筒，所述导向筒底端为敞口，所述活动钩的顶部固连导向柱，所述导向柱上套接复位弹簧，所述导向柱与所述复位弹簧穿入所述导向筒内，所述复位弹簧的上端抵靠所述导向筒的顶壁，下端抵靠所述导向柱的环形台；所述驱动电机的输出轴上固套驱动棘轮，所述驱动棘轮外周呈单向转动套接驱动滚筒，所述驱动滚筒上缠绕升降绳，所述升降绳穿入若干节所述导向管并与最末节导向管的底端相固连；所述释放电机的输出轴上固套释放棘轮，所述释放棘轮外周呈单向转动套接释放滚筒，所述释放滚筒上缠绕释放绳，所述释放绳穿入若干节所述导向管并穿入所述导向筒与所述导向柱固连；所述牵引电机的输出轴上固套牵引棘轮，所述牵引棘轮外周呈单向转动套接牵引滚筒，所述牵引滚筒上缠绕牵引绳，所述牵引绳穿入若干节所述导向管并由底端穿出固连水下机器人，所述牵引绳与所述水下机器人之间顺次串接限位球、套环，所述限位球与最末节导向管的底口形成顶靠定位，所述套环套接于呈闭合状态的所述释放钩上；所述水下机器人上装设流速传感器，所述流速传感器通过电信号与所述控制器相连接，所述控制器通过电路电控连接所述驱动电机、所述释放电机和所述牵引电机。2.如权利要求1所述的水下机器人脱钩装置，其特征在于，所述驱动滚筒的中通腔内固设至少一个驱动棘爪，所述驱动棘爪与所述驱动棘轮形成正时针转向滑动连接，逆时针卡接；所述释放滚筒的中通腔内固设至少一个释放棘爪，所述释放棘爪与所述释放棘轮形成正时针转向滑动连接，逆时针卡接；所述牵引滚筒的中通腔内固设至少一个牵引棘爪，所述牵引棘爪与所述牵引棘轮形成正时针转向滑动连接，逆时针卡接。3.如权利要求1所述的水下机器人脱钩装置，其特征在于，位于第一节导向管的首端内壁上固设驱动首环、释放首环和牵引首环，位于最末节导向管的下端内壁上固设驱动尾环、释放尾环和牵引尾环，所述升降绳对应穿入呈对正设置的所述驱动首环和驱动尾环中，所述释放绳对应穿入呈对正设置的所述释放首环和释放尾环中，所述牵引绳对应穿入呈对正设置的所述牵引首环和牵引尾环中。4.如权利要求1所述的水下机器人脱钩装置，其特征在于，所述导滑槽的上下两端均设置限位堵头，所述导滑轮抵靠所述限位堵头形成限位卡接。5.如权利要求1所述的水下机器人脱钩装置，其特征在于，所述导向管的上端具有外翻沿，所述导向管的下端具有内翻沿，相邻嵌套的内层导向管的所述外翻沿与外层导向管的所述內翻沿形成抵靠卡接。6.如权利要求1所述的水下机器人脱钩装置，其特征在于，所述导向管为截面为椭圆形的扁管，所述导向管具体为橡胶管。7.如权利要求6所述的水下机器人脱钩装置，其特征在于，每根所述导向管的导滑槽设置两条，两条所述导滑槽呈对称位于所述扁管的椭圆形内壁两头；每根所述导向管的导滑
轮设置两个，两个所述导滑轮呈对称位于所述扁管的椭圆形外壁两头。8.如权利要求1所述的水下机器人脱钩装置的释放方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、将水下机器人放入水中，控制器操控驱动电机、释放电机和牵引电机的输出轴同步正时针转动，从而使驱动滚筒转动释放升降绳，释放滚筒放出释放绳，牵引滚筒释放牵引绳，相邻两根导向管通过导滑轮沿导滑槽滑移伸展以确保稳定性，由此逐层嵌套的若干节导向管逐渐伸展开，升降绳、释放绳和牵引绳均在若干节导向管内部，一则形成绳体保护，二则提供支撑力，避免水下机器人被急流卷走，保障其在预判水域范围内；2)、在水下机器人逐渐下入深水的过程中，通过流速传感器将时刻水流信号发送至控制器，由控制器进行水流数据监测，一旦控制器检测到水流数据达到设定的平流数值时，控制器操控驱动电机、释放电机和牵引电机同步停机；3)、控制器操控释放电机的输出轴逆时针转动，带动释放绳向上提升，从而将释放绳尾端固连的导向柱沿导向筒上移并压缩复位弹簧，带动活动钩上移与固定钩解除吸合，两者之间产生分离间隙；控制器操控牵引电机的输出轴继续正时针转动，牵引绳持续释放使套环从分离间隙脱离释放钩，继续下方水下机器人实现其在平稳的水流中进行作业；控制器操控释放电机的输出轴正时针转动半圈以放松释放绳，在复位弹簧的弹力作用下推动导向柱下移，使活动钩与固定钩再次吸合。9.如权利要求8所述的水下机器人脱钩装置的释放方法，其特征在于，当驱动电机、释放电机和牵引电机的输出轴同向正时针转动，产生同步误差时，升降绳、释放绳、牵引绳中至少一根发生张紧状态，对应张紧状态的驱动滚筒、释放滚筒和/或牵引滚筒绕棘轮结构正时针转动以作调整。10.如权利要求1所述的水下机器人脱钩装置的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、控制器操控释放电机的输出轴逆时针转动，带动释放绳向上提升，从而将释放绳尾端固连的导向柱沿导向筒上移并压缩复位弹簧，带动活动钩上移与固定钩解除吸合，并保持使两者之间产生分离间隙；2)、控制器操控牵引电机的输出轴持续逆时针转动，通过回卷牵引绳逐渐将水下机器人拉回，直至牵引绳上的限位球顶靠在最末节导向管的底口上，控制器操控牵引电机停机，此时牵引绳上的套环因回收到位通过分离间隙自动套接在释放钩上，控制器操控释放电机的输出轴正时针转动半圈以放松释放绳，在复位弹簧的弹力作用下推动导向柱下移，使活动钩与固定钩再次吸合以钩锁套环；3)、控制器操控驱动电机、释放电机和牵引电机的输出轴同步逆时针转动，从而使驱动滚筒转动回收升降绳，释放滚筒回收释放绳，牵引滚筒回收牵引绳，相邻两根导向管通过导滑轮沿导滑槽滑移回缩以确保稳定性，由此逐层嵌套的若干节导向管逐渐缩回，直至将水下机器人脱离水下。

技术总结
本发明提供了一种水下机器人脱钩装置及其释放方法和回收方法，包括控制器、驱动电机、释放电机和牵引电机，还包括若干节逐层嵌套的导向管，导向管的内壁沿轴向至少设置一条导滑槽，导向管的端部外壁上铰接导滑轮，相邻嵌套的内层导向管的导滑轮嵌入外层导向管的导滑槽内形成滑动连接，位于最末节导向管的底端设置释放钩，释放钩包括呈拼合封闭的固定钩和活动钩，固定钩的勾尖上固设磁铁一，活动钩的勾尖上固设磁铁二，磁铁一与磁铁二相吸合，最末节导向管的底端内壁固设导向筒，导向筒底端为敞口，活动钩的顶部固连导向柱，导向柱上套接复位弹簧，导向柱与复位弹簧穿入导向筒内，复位弹簧的上端抵靠导向筒的顶壁，下端抵靠导向柱的环形台。柱的环形台。柱的环形台。


技术研发人员：陈继涛 宋海燕 李华光 孙维丽 葛伟伟 李晓燕 岳庆超 张玉良 朱青青
受保护的技术使用者：青岛黄海学院
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/1/4