一种ARV中继布放回收装置及方法

一种arv中继布放回收装置及方法
技术领域
1.本发明属于水下机器人回收领域，特别是涉及一种arv中继布放回收装置及方法。


背景技术：

2.目前在200m以下的深水海管铺设中，采用具有dp功能的多功能作业支持母船msv释放rov进行海管着泥点定位及管线屈曲监测，不仅监测成本高，还增加了船舶交叉作业风险，大幅提高了海管铺设成本。
3.目前为了降低海管铺设和管路监测成本，采用自主遥控水下机器人arv替代人工操作的rov、用无人艇usv替代msv进行着泥点监测作业，其中采用usv携带中继器tms与arv配合作业方式已经成为研究热点。
4.现有的tms一般有两种形式：置顶式，主要针对大型作业的arv，其作业深度大、储缆长度长，但是由于体型大、操作不灵活，会影响监测作业；车库式，针对中小型arv，其体型较小、移动方便，但是其储缆长度短、活动半径相对不大，因此如何设计一种可靠的中继布放回收装置并成功布放回收arv是研究的难点之一。
5.传统的tms对arv进行回收时，常用的方式为控制arv进行不断调整形态与tms进行对接，此种方式效率低下，因此设计一种能够更好配合arv的tms中继回收装置已经成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明旨在提出一种arv中继布放回收装置及方法,以更好的解决着泥点监测作业arv的回收问题。
7.为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种arv中继布放回收装置，包括tms框架、尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、usbl声学定位系统、首侧推进器、供电模块、arv尾锁紧自锁装置、arv首锁紧自锁装置、arv导向杆、左主推进器、右主推进器、arv对接锁紧装置和tms控制系统，所述tms框架包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；所述尾侧推进器和首侧推进器对称设置在上部支撑框架前后两侧，所述光纤通讯装置设置在tms框架上，所述水下绞车系统设置在下部托盘框架的上端面上，所述usbl声学定位系统设置在上部支撑框架上，所述供电模块设置在下部托盘框架上，所述arv尾锁紧自锁装置和arv首锁紧自锁装置结构相同并保持前后对称的设置在下部托盘框下端面上用于锁紧arv，所述arv导向杆设置在下部托盘框架下端面上后段位置，所述左主推进器和右主推进器均设置在下部托盘框架上端面后段位置并相对于下部托盘框架呈左右两侧对称分布，所述尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、usbl声学定位系统、左主推进器、arv对接锁紧装置和右主推进器均与tms控制系统电性连接，所述尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、usbl声学定位系统、左主推进器、右主推进器、arv对接锁紧装置和tms控制系统均与供电模块电性连接，所述usbl声学定位系统和光纤通讯装置用于接收arv信号传递给tms控制系统，所述tms控制系统响应信号后控制尾侧推进器和首侧推
进器调整arv尾锁紧自锁装置和arv首锁紧自锁装置的位置完成对arv的自锁，所述arv对接锁紧装置设置在arv前端用于与arv导向杆配合限制arv自由度。
8.更进一步的，所述回收装置还包括光通讯升降机构，所述光纤通讯装置通过光通讯升降机构连接在tms框架上。
9.更进一步的，所述回收装置还包括承重止转销，所述承重止转销设置在上部支撑框架的顶部中心位置。
10.更进一步的，所述承重止转销和上部支撑框架之间设置对接缓冲胶垫。
11.更进一步的，所述水下绞车系统中的中性脐带缆为零浮力缆，所述零浮力缆的自由端与arv相连。
12.更进一步的，所述回收装置还包括arv对接水下照明灯和arv对接水下摄像头，所述arv对接水下照明灯和arv对接水下摄像头均设置在下部托盘框架下端面上，所述arv对接水下照明灯和arv对接水下摄像头均与tms控制系统电连接，所述arv对接水下照明灯和arv对接水下摄像头均与供电模块电连接。
13.更进一步的，所述回收装置还包括后视照明灯、前视照明灯、前视摄像头和后视摄像头，所述后视照明灯和后视摄像头设置在上部支撑框架的顶部靠后一侧，所述前视照明灯和前视摄像头设置在上部支撑框架的顶部靠前一侧，所述后视照明灯、前视照明灯、前视摄像头和后视摄像头均与tms控制系统电连接，所述后视照明灯、前视照明灯、前视摄像头和后视摄像头均与供电模块电连接。
14.更进一步的，所述arv对接锁紧装置包括首部导向板、锁紧座、复位弹簧和弹簧安装座，所述弹簧安装座设置有两个，两个所述弹簧安装座左右对称的设置在首部导向板上，每个所述弹簧安装座内滑动设置一个锁紧座，每个所述锁紧座上套接一个复位弹簧，每个所述复位弹簧的两端分别连接在对应位置的弹簧安装座和锁紧座上，当首部导向板与arv导向杆相配合时，两侧锁紧座在对应的复位弹簧的弹力作用下锁紧arv导向杆。
15.根据本发明的一个方面，提供一种使用上述arv中继布放回收装置的arv布放方法，包括以下步骤：
16.s1、arv中继布放回收装置与arv一同下潜至工作深度；
17.s2、arv首锁紧自锁装置和arv尾锁紧自锁装置解除对arv的锁紧；
18.s3、arv向指定作业区域航行的同时水下绞车系统释放零浮力缆，arv释放完毕。
19.根据本发明的一个方面，提供一种使用上述arv中继布放回收装置的arv回收方法更进一步的，包括以下步骤：
20.s1、arv接收返航指令后规划从自身位置点至arv中继布放回收装置目标点的航行路径；
21.s2、arv通过与usbl声学定位系统和光纤通讯装置的配合前往目标点，水下绞车系统持续回收零浮力缆后使arv回到arv中继布放回收装置下方；
22.s3、遥控arv使首部导向板撞向arv导向杆，arv对接锁紧装置限制arv自由度；
23.s4、遥控arv沿导向杆持续滑动上升，tms控制系统控制调整尾侧推进器、首侧推进器、左主推进器和右主推进器的推力分配，保持tms艏向角不变，调节arv艏向角使之与tms艏向角一致；
24.s5、通过arv中继布放回收装置与arv侧向推进器协调调整姿态，保证arv与arv中
继布放回收装置中线在水平面投影重合，直至arv承重导向销撞入arv首锁紧自锁装置和arv尾锁紧自锁装置中，完成arv中继布放回收装置对arv的回收。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.1、tms通过光纤通讯装置和usbl声学定位系统获得arv和arv中继布放回收装置自身状态位置信息，tms控制系统调整尾侧推进器、首侧推进器、左主推进器和右主推进器的推力分配，使得arv中继布放回收装置能够配合arv的姿态进行适应性调整，从而达到快速回收arv的目的；
27.2、通过tms首部导向杆与arv的导向板的配合实现预定位，方便提升对接回收成功率；
28.3、arv对接锁紧装置对arv导向杆限位，实现arv自由度的限制，缩短对接进程，提升回收效率；
附图说明
29.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
30.图1为本发明所述的一种arv中继布放回收装置的正视图；
31.图2为本发明所述的一种arv中继布放回收装置的俯视图；
32.图3为本发明所述的升降式止荡座与承重止转销对接剖视示意图；
33.图4为本发明所述的升降式止荡座与承重止转销对接侧视示意图；
34.图5为本发明所述的arv对接锁紧装置的结构示意图；
35.图6为本发明所述的一种arv中继布放回收装置锁紧arv的主视结构示意图；
36.图7为本发明所述的一种arv中继布放回收装置锁紧arv的侧视结构示意图；
37.图8为本发明所述的一种arv中继布放回收装置锁紧arv的立体结构示意图；
38.图9为本发明所述的arv返航命令流程图；
39.图10为本发明所述的arv首、尾锁紧自锁装置锁紧arv承重头的结构示意图；
40.图11为本发明所述的arv首、尾锁紧自锁装置的主视结构示意图；
41.图12为本发明所述的arv首、尾锁紧自锁装置的俯视结构示意图。
42.tms框架1；尾侧推进器2；光纤通讯装置3；光通讯升降机构4；对接缓冲胶垫5；承重止转销6；水下绞车系统7；usbl声学定位系统8；首侧推进器9；锂电池组耐压仓10；零浮力缆11；arv尾锁紧自锁装置12；arv对接水下照明灯13；深度计14；arv对接水下摄像头15；arv首锁紧自锁装置16；铅坠配重17；arv导向杆18；左主推进器19；tms控制系统耐压仓20；后视照明灯21；光纤滚筒监测摄像头22；排缆器监测摄像头23；前视照明灯24；铠装缆监测摄像头25；前视摄像头26；铠装缆监测照明灯27；排缆器监测照明灯28；光纤滚筒监测照明灯29；后视摄像头30；绞车控制系统耐压仓31；右主推进器32；升降式止荡座33；铠装缆通过孔34；导向槽35；止转销36；止转槽37；首部导向板38；锁紧座39；复位弹簧40；弹簧安装座41；水下电推杆42；电推杆固定板43；顶块安装板44；基座45；顶块46；承重钩47；arv承重头48；开口销49；复位扭簧50；承重钩销轴51；翻转轴承52。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
44.参见附图说明本实施方式，根据本发明的一个方面，提供一种arv中继布放回收装置，包括tms框架1、尾侧推进器2、光纤通讯装置3、水下绞车系统7、usbl声学定位系统8、首侧推进器9、供电模块、arv尾锁紧自锁装置12、arv首锁紧自锁装置16、arv导向杆18、左主推进器19、右主推进器32、arv对接锁紧装置和tms控制系统，所述tms框架1包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；所述尾侧推进器2和首侧推进器9对称设置在上部支撑框架前后两侧，所述光纤通讯装置3设置在tms框架1上，所述水下绞车系统7设置在下部托盘框架的上端面上，所述usbl声学定位系统8设置在上部支撑框架上，所述供电模块设置在下部托盘框架上，所述arv尾锁紧自锁装置12和arv首锁紧自锁装置16结构相同并保持前后对称的设置在下部托盘框下端面上用于锁紧arv，所述arv导向杆18设置在下部托盘框架下端面上后段位置，所述左主推进器19和右主推进器32均设置在下部托盘框架上端面后段位置并相对于下部托盘框架呈左右两侧对称分布，所述尾侧推进器2、光纤通讯装置3、水下绞车系统7、usbl声学定位系统8、左主推进器19、arv对接锁紧装置和右主推进器32均与tms控制系统电性连接，所述尾侧推进器2、光纤通讯装置3、水下绞车系统7、usbl声学定位系统8、左主推进器19、右主推进器32、arv对接锁紧装置和tms控制系统均与供电模块电性连接，所述供电模块为锂电池组，所述锂电池组设置在锂电池组耐压仓10内，保护锂电池组能够承受海底深处的压力，所述usbl声学定位系统8和光纤通讯装置3用于接收arv信号传递给tms控制系统，所述tms控制系统响应信号后控制尾侧推进器2和首侧推进器9调整arv尾锁紧自锁装置12和arv首锁紧自锁装置16的位置完成对arv的自锁，所述arv对接锁紧装置设置在arv前端用于与arv导向杆18配合限制arv自由度，所述tms控制系统设置在tms控制系统耐压仓20内，便于对tms控制系统起到保护的作用，所述下部托盘框架下端设有用于增加重量的铅坠配重17，根据tms下潜深度不同，铅坠配重17加的铅块配重大小和数量不同，保证tms下潜深度，所述下部托盘框架下端设有深度计14，其负责测量测量本装置的入水深度，所述深度计14与锂电池组电性连接，所述深度计14与tms控制系统电性连接。
45.所述水下绞车系统7选用无锡苏别瑞智能装备有限公司的3000m光电复合缆拖曳绞车，其绞车控制系统设置在绞车控制系统耐压仓31内，所述绞车控制系统耐压仓31设置在下部托盘框架上端面上靠右一侧。
46.在本实施例中，所述回收装置还包括光通讯升降机构4，所述光纤通讯装置3通过光通讯升降机构4连接在tms框架1上，光通讯升降机构4为液压缸或滚珠丝杠机构。
47.在本实施例中，所述回收装置还包括承重止转销6，所述承重止转销6设置在上部支撑框架的顶部中心位置并在二者之间设置对接缓冲胶垫5。
48.在本实施例中，所述水下绞车系统7中的中性脐带缆为零浮力缆11，所述零浮力缆11的自由端与arv相连。
49.在本实施例中，所述回收装置还包括arv对接水下照明灯13和arv对接水下摄像头15，所述arv对接水下照明灯13和arv对接水下摄像头15均设置在下部托盘框架下端面上，
所述arv对接水下照明灯13和arv对接水下摄像头15均与tms控制系统电连接，所述arv对接水下照明灯13和arv对接水下摄像头15均与供电模块电连接。
50.在本实施例中，所述回收装置还包括后视照明灯21、前视照明灯24、前视摄像头26和后视摄像头30，所述后视照明灯21和后视摄像头30设置在上部支撑框架的顶部靠后一侧，所述前视照明灯24和前视摄像头26设置在上部支撑框架的顶部靠前一侧，所述后视照明灯21、前视照明灯24、前视摄像头26和后视摄像头30均与tms控制系统电连接，所述后视照明灯21、前视照明灯24、前视摄像头26和后视摄像头30均与供电模块电连接。
51.在本实施例中，所述arv对接锁紧装置包括首部导向板38、锁紧座39、复位弹簧40和弹簧安装座41，所述弹簧安装座41设置有两个，两个所述弹簧安装座41左右对称的设置在首部导向板38上，每个所述弹簧安装座41内滑动设置一个锁紧座39，每个所述锁紧座39上套接一个复位弹簧40，每个所述复位弹簧40的两端分别连接在对应位置的弹簧安装座41和锁紧座39上，当首部导向板38与arv导向杆18相配合时，两侧锁紧座39在对应的复位弹簧40的弹力作用下锁紧arv导向杆18。
52.在本实施例中，所述回收装置还包括：光纤滚筒监测摄像头22、排缆器监测摄像头23、铠装缆监测摄像头25、铠装缆监测照明灯27、排缆器监测照明灯28和光纤滚筒监测照明灯29，所述光纤滚筒监测摄像头22负责观察光纤缆布放运行状态，所述排缆器监测摄像头23用于观察绞车系统布放水下脐带缆运行状态，所述铠装缆监测摄像头25安装在上部支撑框架上靠左一侧，负责观察铠装缆布放状态，所述铠装缆监测照明灯27便于铠装缆监测摄像头清晰观察铠装缆调放状态，所述排缆器监测照明灯28负责照明作用，便于排缆器监测摄像头清晰观察水下绞车布放水下脐带缆运行状态，所述光纤滚筒监测照明灯29负责照明作用，便于光纤滚筒监测摄像头清晰观察光纤缆布放运行状态。
53.本装置中的承重止转销6在使用时，需要配合母船上的升降式止荡座33进行使用，所述升降式止荡座33上设置有自下而上依次设置的导向槽35和止转槽37，所述承重止转销6从导向槽35进入向上划入到止转槽37内，通过止转销36将升降式止荡座33和承重止转销6进行限位连接，此种连接结构能够实现arv中继布放回收装置的止转和承重，升降式止荡座33和升降式止荡座33上均设置铠装缆通过孔34。
54.在本实施例中，所述arv尾锁紧自锁装置12和arv首锁紧自锁装置16的结构完全相同，均包括水下电推杆42、电推杆固定板43、顶块安装板44、基座45、顶块46、承重钩47、开口销49、复位扭簧50、承重钩销轴51和翻转轴承52，所述水下电推杆42通过电推杆固定板43固定在基座45的上端，所述顶块安装板44滑动连接在基座45内，所述水下电推杆42的活动端与顶块安装板44相连，所述顶块安装板44下端设置多个用于推动承重钩47的凸起，每个凸起下方对应设置一个承重钩47，每个所述承重钩47上设置一个承重钩销轴51，每个所述承重钩销轴51通过一个翻转轴承52转动连接在基座45上，每个承重钩销轴51的两端均通过一个复位扭簧50连接在对应位置的基座45内壁上，每个所述承重钩47的下端伸出基座45，所述承重钩47的数量为三个，圆周均布设置，所述基座45上设置多个与承重钩47位置一一对应的开口销49用于对每个对应位置的承重钩47向外张开时形成限位；当本装置携带arv入水阶段时，水下电推杆42处于缩回状态，顶块46处于上行程位置，承重钩47在复位扭簧50的作用下保持竖直状态，将arv上方的arv承重头48进行锁紧，当本装置与arv脱离时，水下电推杆42向下伸出带动顶块46向下运动，顶块46向下运动会通过凸起推动每个对应位置的承
重钩47上端，使得每个承重钩47绕着其承重钩销轴51转动，从而使每个承重钩销轴51的下端向外转动张开20度，从而将arv承重头48松开，便可以使arv与本装置脱离。
55.根据本发明的另一个方面，提供一种使用上述arv中继布放回收装置的arv布放方法，包括以下步骤：
56.s1、arv中继布放回收装置与arv一同下潜至工作深度，水下电推杆42处于缩回状态，顶块46处于上行程位置，承重钩47在复位扭簧50的作用下保持竖直状态，将arv上方的arv承重头48进行锁紧；
57.s2、arv首锁紧自锁装置16和arv尾锁紧自锁装置12解除对arv的锁紧，通过水下电推杆42向下伸出带动顶块46向下运动，顶块46向下运动会通过凸起推动每个对应位置的承重钩47上端，使得每个承重钩47绕着其承重钩销轴51转动，从而使每个承重钩销轴51的下端向外转动张开20度，从而将arv承重头48松开，便可以使arv与本装置脱离；
58.s3、arv向指定作业区域航行的同时水下绞车系统7释放零浮力缆11，arv释放完毕。
59.根据本发明的一个方面，提供一种使用上述arv中继布放回收装置的arv回收方法，包括以下步骤：
60.s1、arv接收返航指令后规划从自身位置点至arv中继布放回收装置目标点的航行路径；
61.s2、arv通过与usbl声学定位系统8和光纤通讯装置3的配合前往目标点，水下绞车系统7持续回收零浮力缆11后使arv回到arv中继布放回收装置下方；
62.s3、遥控arv使首部导向板38撞向arv导向杆18，arv对接锁紧装置限制arv自由度；
63.s4、遥控arv沿导向杆持续滑动上升，tms控制系统控制调整尾侧推进器2、首侧推进器9、左主推进器19和右主推进器32的推力分配，保持tms艏向角不变，调节arv艏向角使之与tms艏向角一致；
64.s5、通过arv中继布放回收装置与arv侧向推进器协调调整姿态，保证arv与arv中继布放回收装置中线在水平面投影重合，直至arv承重导向销撞入arv首锁紧自锁装置16和arv尾锁紧自锁装置12中，arv承重导向销向上运动时，水下电推杆42缩回，顶块46向上运动，承重钩47在复位扭簧50的作用下恢复竖直状态，将arv上方的arv承重头48进行锁紧，完成arv中继布放回收装置对arv的回收。
65.回收方法中的s4和s5控制的具体过程为：
66.将艏向控制分为两个阶段：一是艏向改变时由当前艏向转动至预设艏向的转向阶段；二是在艏向稳定后消除稳态误差,抵抗外界扰动的艏向保持阶段；
67.初始阶段艏向角偏差e较大，防止较大的偏差累积导致系统产生过大超调与持续震荡,故在瞬态阶段内采用pd控制，瞬时阶段控制器输出形式为：
[0068][0069]
式中：k
p
、kd分别为瞬态阶段控制器比例系数和微分系数，tf为时间常数，s是复数，为偏差导数；
[0070]
航向保持阶段可能会在外界持续干扰作用下产生稳态误差,故在稳态阶段采用pi
控制，稳态阶段控制器输出形式为:
[0071][0072]
式中：k
p
、ki分别为稳定阶段控制器比例系数和微分系数，为偏差积分。
[0073]
d、pd与pi在模糊控制器作用下完成全局输出，输出形式如下:
[0074]
u＝u1un+u2un[0075]
式中：u1、u2为模糊系数。
[0076]
步骤二至五中推进驱动系统推进器工作说明：
[0077]
推进系统接收6自由度操纵运动指令，根据路径规划与导引，输入期望的v＝(u，v，w，p，q,r)
t
、当前时刻的v(t)＝(u，v，w，p，q，r)
t
，由v-v(t)计算当前时刻速度的偏差值ve(t)，u，v，w，p，q，r分别是纵向速度，横向速度，垂向速度，横倾角速度，纵倾角速度和偏航速度。
[0078]
输入当前时刻速度的偏差值ve(t)到六自由运动控制器，计算得出所需水平面推力及力矩x、y、n以及垂直面推力z、k、m；
[0079]
推进驱动系统作过驱动适量推力分配，给出期望推力所对应的控制电压；
[0080]
各推进器接收控制电压给出推力，系统做推力合成x
t
、y
t
、k
t
、m
t
、n
t
驱动目标航行。
[0081]
arv接受指令的过程为：通过母船的上位机发送返航指令，然后arv的信号接受端口接收指令，arv的内部计算机通过通信程序解算返航指令，解算结束后arv规划系统根据惯导实时更新自身位置并计算返航点，求出需要的角度和速度，并发送给arv各个执行机构，开始进行返航操作。
[0082]
上述叙述中，用到的传感器以及可能用到的程序以及控制算法均为现有技术，此处不做赘述。
[0083]
以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

技术特征：
1.一种arv中继布放回收装置，其特征在于：包括tms框架(1)、尾侧推进器(2)、光纤通讯装置(3)、水下绞车系统(7)、usbl声学定位系统(8)、首侧推进器(9)、供电模块、arv尾锁紧自锁装置(12)、arv首锁紧自锁装置(16)、arv导向杆(18)、左主推进器(19)、右主推进器(32)、arv对接锁紧装置和tms控制系统，所述tms框架(1)包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；所述尾侧推进器(2)和首侧推进器(9)对称设置在上部支撑框架靠尾部前后两侧，所述光纤通讯装置(3)设置在tms框架(1)上，所述水下绞车系统(7)设置在下部托盘框架的上端面上，所述usbl声学定位系统(8)设置在上部支撑框架上，所述供电模块设置在下部托盘框架上，所述arv尾锁紧自锁装置(12)和arv首锁紧自锁装置(16)结构相同并保持前后对称的设置在下部托盘框下端面上用于锁紧arv，所述arv导向杆(18)设置在下部托盘框架下端面上后段位置，所述左主推进器(19)和右主推进器(32)均设置在下部托盘框架上端面后段位置并相对于下部托盘框架呈左右两侧对称分布，所述尾侧推进器(2)、光纤通讯装置(3)、水下绞车系统(7)、usbl声学定位系统(8)、左主推进器(19)、arv对接锁紧装置和右主推进器(32)均与tms控制系统电性连接，所述尾侧推进器(2)、光纤通讯装置(3)、水下绞车系统(7)、usbl声学定位系统(8)、左主推进器(19)、右主推进器(32)、arv对接锁紧装置和tms控制系统均与供电模块电性连接，所述usbl声学定位系统(8)和光纤通讯装置(3)用于接收arv信号传递给tms控制系统，所述tms控制系统响应信号后控制尾侧推进器(2)和首侧推进器(9)调整arv尾锁紧自锁装置(12)和arv首锁紧自锁装置(16)的位置完成对arv的自锁，所述arv对接锁紧装置设置在arv前端用于与arv导向杆(18)配合限制arv自由度。2.根据权利要求1所述的一种arv中继布放回收装置，其特征在于：所述回收装置还包括光通讯升降机构(4)，所述光纤通讯装置(3)通过光通讯升降机构(4)连接在tms框架(1)上。3.根据权利要求2所述的一种arv中继布放回收装置，其特征在于：所述回收装置还包括承重止转销(6)，所述承重止转销(6)设置在上部支撑框架的顶部中心位置。4.根据权利要求3所述的一种arv中继布放回收装置，其特征在于：所述承重止转销(6)和上部支撑框架之间设置对接缓冲胶垫(5)。5.根据权利要求3所述的一种arv中继布放回收装置，其特征在于：所述水下绞车系统(7)中的中性脐带缆为零浮力缆(11)，所述零浮力缆(11)的自由端与arv相连。6.根据权利要求1所述的一种arv中继布放回收装置，其特征在于：所述回收装置还包括arv对接水下照明灯(13)和arv对接水下摄像头(15)，所述arv对接水下照明灯(13)和arv对接水下摄像头(15)均设置在下部托盘框架下端面上，所述arv对接水下照明灯(13)和arv对接水下摄像头(15)均与tms控制系统电连接，所述arv对接水下照明灯(13)和arv对接水下摄像头(15)均与供电模块电连接。7.根据权利要求6所述的一种arv中继布放回收装置，其特征在于：所述回收装置还包括后视照明灯(21)、前视照明灯(24)、前视摄像头(26)和后视摄像头(30)，所述后视照明灯(21)和后视摄像头(30)设置在上部支撑框架的顶部靠后一侧，所述前视照明灯(24)和前视摄像头(26)设置在上部支撑框架的顶部靠前一侧，所述后视照明灯(21)、前视照明灯(24)、前视摄像头(26)和后视摄像头(30)均与tms控制系统电连接，所述后视照明灯(21)、前视照明灯(24)、前视摄像头(26)和后视摄像头(30)均与供电模块电连接。
8.根据权利要求1所述的一种arv中继布放回收装置，其特征在于：所述arv对接锁紧装置包括首部导向板(38)、锁紧座(39)、复位弹簧(40)和弹簧安装座(41)，所述弹簧安装座(41)设置有两个，两个所述弹簧安装座(41)左右对称的设置在首部导向板(38)上，每个所述弹簧安装座(41)内滑动设置一个锁紧座(39)，每个所述锁紧座(39)上套接一个复位弹簧(40)，每个所述复位弹簧(40)的两端分别连接在对应位置的弹簧安装座(41)和锁紧座(39)上，当首部导向板(38)与arv导向杆(18)相配合时，两侧锁紧座(39)在对应的复位弹簧(40)的弹力作用下锁紧arv导向杆(18)。9.一种使用权利要求1-8中任一项所述的arv中继布放回收装置的arv布放方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、arv中继布放回收装置与arv一同下潜至工作深度；s2、arv首锁紧自锁装置(16)和arv尾锁紧自锁装置(12)解除对arv的锁紧；s3、arv向指定作业区域航行的同时水下绞车系统(7)释放零浮力缆(11)，arv释放完毕。10.一种使用权利要求1-8中任一项所述的arv中继布放回收装置的arv回收方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、arv接收返航指令后规划从自身位置点至arv中继布放回收装置目标点的航行路径；s2、arv通过与usbl声学定位系统(8)和光纤通讯装置(3)的配合前往目标点，水下绞车系统(7)持续回收零浮力缆(11)后使arv回到arv中继布放回收装置下方；s3、遥控arv使首部导向板(38)撞向arv导向杆(18)，arv对接锁紧装置限制arv自由度；s4、遥控arv沿导向杆持续滑动上升，tms控制系统控制调整尾侧推进器(2)、首侧推进器(9)、左主推进器(19)和右主推进器(32)的推力分配，保持tms艏向角不变，调节arv艏向角使之与tms艏向角一致；s5、通过arv中继布放回收装置与arv侧向推进器协调调整姿态，保证arv与arv中继布放回收装置中线在水平面投影重合，直至arv承重导向销撞入arv首锁紧自锁装置(16)和arv尾锁紧自锁装置(12)中，完成arv中继布放回收装置对arv的回收。

技术总结
本发明提出了一种ARV中继布放回收装置及方法，属于水下机器人回收领域。更好的解决着泥点监测作业ARV的回收问题。一种ARV中继布放回收装置包括TMS框架、尾侧推进器、光纤通讯装置、水下绞车系统、USBL声学定位系统、首侧推进器、供电模块、ARV尾锁紧自锁装置、ARV首锁紧自锁装置、ARV导向杆、左主推进器、右主推进器、ARV对接锁紧装置和TMS控制系统，TMS框架包括下部托盘框架以及连接在下部托盘框架上端面上的上部支撑框架；TMS控制系统响应信号后控制尾侧推进器和首侧推进器调整ARV尾锁紧自锁装置和ARV首锁紧自锁装置的位置完成对ARV的自锁，ARV对接锁紧装置设置在ARV前端用于与ARV导向杆配合限制ARV自由度。它主要用于回收ARV。ARV。ARV。


技术研发人员：张国成 毛发俊 李晔 刘洪昌 廖煜雷 曹建 李岳明 张亮太 蔡凯钱 吴桐 高扬 田尉岐 丁国利
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2022.09.06
技术公布日：2023/6/26