本发明涉及无人船回收装置，尤其涉及一种基于可开合引导轮的无人船回收装置。
背景技术：
1、随着人类海洋事业的发展，海上工程、海洋军事等活动日益频繁，由于条件的限制，一部分海洋活动需要借助无人设备进行实施，其中无人船作为一种高度自动化的设备，被广泛应用于水体监测、海底测绘等海洋探索中。
2、然而，无人船的回收一直以来成为其技术发展的关键问题之一，受海上作业条件和海况条件等的影响，无人船回收长期以来难以实现较高的自动化水平，针对上述问题，我们设计了一种结构简单、操作方便、自动化控制的无人船回收设备，实现无人船的自主回收。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其具备结构简单、操作方便和自动化程度较高，能够实现无人船的自主回收。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，包括回收笼及安装其上的引导轮开合机构，所述引导轮开合机构包括气缸、引导轮架、柔性引导轮、短摇杆、直线滑轨、提供动力的气瓶及控制组件，其中所述回收笼由多个金属方管对应焊接而成，所述气瓶及控制组件安装在所述回收笼的头端正中位置处，确保重心尽量后移，回收笼的上方安装有多个吊环，用于作业时的布放和回收，回收笼的底部和回收笼的前端均安装有无人船支撑结构，防止无人船与回收笼内的金属结构的直接碰撞，回收笼的中部与所述气缸的尾部铰接，所述引导轮架和所述短摇杆均铰接在回收笼的尾部，回收笼的尾部的金属方管上对称平行安装有个直线滑轨，所述柔性引导轮分布于所述回收笼的两侧。
5、优选的，所述引导轮架贯穿所述柔性引导轮，所述回收笼内固定连接有摇杆支架，所述短摇杆与所述摇杆支架铰接，引导轮架通过连接杆铰接有滑块，所述滑块在所述直线滑轨上滑动连接，防止所述引导轮架在滑动过程中卡死，所述气缸前端与所述连接杆正中部铰接，所述短摇杆、引导轮架、滑块组合成为摇杆-滑块机构，其动力通过所述气缸传递，通过气缸的伸缩而引起所述滑块在所述直线滑轨上的滑动，进而引起所述引导轮架的开合。
6、优选的，所述无人船支撑结构包括底部支撑结构和顶部支撑结构，所述底部支撑结构分列对称布设于回收笼的内部的两侧，且底部支撑结构向前端为逐渐升高的渐变倾斜的结构，确保无人船在抬升时滑动到最头端，同时防止无人船向尾部滑落，所述顶部支撑结构用于缓冲无人船的船头的碰撞。
7、优选的，所述回收笼上的浸水部分设置有颜色涂装，同时设置水位传感器与蜂鸣器，确保工作时回收笼放置在合理深度。
8、优选的，所述直线滑轨的两端固定连接有限位块，防止所述滑块因超出行程而造成脱落，位于侧的所述滑块的行程两端设置有行程传感器，所述行程传感器将捕捉到的信号实时传递给所述气瓶及控制组件，达到控制所述气缸的方向发生变化，通过调节所述行程传感器的位置，实现调节所述滑块的行程，并进而调整所述引导轮架的开合角度。
9、优选的，所述引导轮开合机构工作过程中存在死点，即当所述引导轮架与所述短摇杆共线时，两构件间的铰接处有两个运动方向，在工作状态下，两构件间铰接处始终在远离装置的一侧运动，通过设置所述行程传感器的位置，可避免两构件死点状态，在非工作状态下，通过将两构件的铰接处调整至靠近所述回收笼的一侧，可限制所述引导轮架向外张开，避免非工作状态下处于意外情况时对所述回收笼自身和周围物体的损害，起到保险作用。
10、优选的，所述回收笼下降至指定水深时，水位传感器传递信号使蜂鸣器发声警告，气瓶及控制组件内的气瓶放气使所述气缸持续外伸，直至所述行程传感器传递信号使其停止，无人船进入所述回收笼后，使用相同方法控制所述引导轮开合机构相对于回收笼复位。
11、优选的，所述气瓶及控制组件与所述气缸均具有防水性能，以适应回收无人船时的水中工况作业。
12、(三)有益效果
13、与现有技术相比，本发明提供了一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，具备以下有益效果：
14、1.本发明中，引导装置通过引导轮绕轴的自由转动，在一定范围内校正无人船的姿态和船头方向，引导无人船进入回收笼，同时由于装置整体的骨架式结构，其对水动力的影响较小，更方便无人船的正确归位，实现无人船回收过程的自主引导。
15、2.本发明中，通过气缸为基于摇杆滑块组合的引导轮开合机构提供动力，通过限位装置与传感装置约束机构行程，并进而确定引导装置张开与闭合时的姿态，此外，通过合理利用机构死点特性，为引导装置设置保险，防止其意外张开，实现引导装置的自动开合，同时设置保险锁止。
16、3.本发明中，通过向前倾斜的底部支撑结构，使无人船在装置整体水平抬升时向前滑动，避免其由于重心偏移造成的向后侧倾覆；通过顶部支撑结构，为无人船的碰撞进行缓冲，同时对船头进行定位，实现无人船的安置姿态约束。
17、4.本发明中，通过使涂装标识、水位传感器报警等方式自主确定安放水位，确保无人船顺利进入回收装置，实现安放水位的自主确定，控制回收装置浸入水中的深度，避免影响到最终的回收效果。
1.一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，包括回收笼(1)及安装其上的引导轮开合机构(2)，所述引导轮开合机构(2)包括气缸(201)、引导轮架(202)、柔性引导轮(203)、短摇杆(204)、直线滑轨(205)、提供动力的气瓶及控制组件(208)，其中
2.根据权利要求1所述的一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，所述引导轮架(202)贯穿所述柔性引导轮(203)，所述回收笼(1)内固定连接有摇杆支架(102)，所述短摇杆(204)与所述摇杆支架(102)铰接，引导轮架(202)通过连接杆铰接有滑块(206)，所述滑块(206)在所述直线滑轨(205)上滑动连接，防止所述引导轮架(202)在滑动过程中卡死，所述气缸(201)前端与所述连接杆正中部铰接，所述短摇杆(204)、引导轮架(202)、滑块(206)组合成为摇杆-滑块机构，其动力通过所述气缸(201)传递，通过气缸(201)的伸缩而引起所述滑块(206)在所述直线滑轨(205)上的滑动，进而引起所述引导轮架(202)的开合。
3.根据权利要求2所述的一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，所述无人船支撑结构(3)包括底部支撑结构(301)和顶部支撑结构(302)，所述底部支撑结构(301)分列对称布设于回收笼(1)的内部的两侧，且底部支撑结构(301)向前端为逐渐升高的渐变倾斜的结构，确保无人船在抬升时滑动到最头端，同时防止无人船向尾部滑落，所述顶部支撑结构(302)用于缓冲无人船的船头的碰撞。
4.根据权利要求3所述的一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，所述回收笼(1)上的浸水部分设置有颜色涂装，同时设置水位传感器与蜂鸣器，确保工作时回收笼(1)放置在合理深度。
5.根据权利要求4所述的一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，所述直线滑轨(205)的两端固定连接有限位块(207)，防止所述滑块(206)因超出行程而造成脱落，位于侧的所述滑块(206)的行程两端设置有行程传感器(209)，所述行程传感器(209)将捕捉到的信号实时传递给所述气瓶及控制组件(208)，达到控制所述气缸(201)的方向发生变化，通过调节所述行程传感器(209)的位置，实现调节所述滑块(206)的行程，并进而调整所述引导轮架(202)的开合角度。
6.根据权利要求5所述的一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，所述引导轮开合机构(2)工作过程中存在死点，即当所述引导轮架(202)与所述短摇杆(204)共线时，两构件间的铰接处有两个运动方向，在工作状态下，两构件间铰接处始终在远离装置的一侧运动，通过设置所述行程传感器(209)的位置，可避免两构件死点状态，在非工作状态下，通过将两构件的铰接处调整至靠近所述回收笼(1)的一侧，可限制所述引导轮架(202)向外张开，避免非工作状态下处于意外情况时对所述回收笼(1)自身和周围物体的损害，起到保险作用。
7.根据权利要求6所述的一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，所述回收笼(1)下降至指定水深时，水位传感器传递信号使蜂鸣器发声警告，气瓶及控制组件(208)内的气瓶放气使所述气缸(201)持续外伸，直至所述行程传感器(209)传递信号使其停止，无人船进入所述回收笼(1)后，使用相同方法控制所述引导轮开合机构(2)相对于回收笼(1)复位。
8.根据权利要求7所述的一种基于可开合引导轮的无人船回收装置，其特征在于，所述气瓶及控制组件(208)与所述气缸(201)均具有防水性能，以适应回收无人船时的水中工况作业。
