艇用收放装置、无人艇及艇用收放系统

技术领域

本申请属于无人船艇技术领域，更具体地说，是涉及一种艇用收放装置、无人艇及艇用收放系统。

背景技术

无人船艇在当前的水域、海域环境监测及针对海洋的各种监测中承担着重要的角色，目前针对无人艇的收放方式主要为吊机收放，即通过在母船上安装起重机构，用吊钩和绳索勾连无人艇上的吊环以放下或吊起无人艇，从而实现无人艇的收放。现有的吊放装置中，为了便于起重机构起吊，通常在无人艇端设置硬质的绳索或者钢材支架作为吊放机构，在无人艇吊放完成后，这些吊放机构往往需要进行拆卸以防止其对雷达、摄像头以及天线等部件造成遮挡，进而影响无人艇的正常工作，而针对这些吊放机构的拆卸往往需要操作人员手动进行拆卸，费时费力，尤其在一些复杂的海域环境下，或者在母船甲板面与海面落差较大的情况下，无人艇端吊放机构的拆卸将十分困难。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种艇用收放装置、无人艇及艇用收放系统，以解决现有技术中存在的人工拆卸无人艇上的吊放机构操作困难、费时费力的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种艇用收放装置，包括柔性绳索、充气后与所述柔性绳索抵接的气囊以及用于为所述气囊充气的充气设备，所述柔性绳索将待吊放船艇与母船上的起重机构连接，所述气囊在充气状态下用于绷直所述柔性绳索以使所述柔性绳索与所述母船上的所述起重机构对接，且所述气囊在无气状态下与所述柔性绳索能够共同贴靠于所述待吊放船艇上。

可选地，所述气囊沿所述柔性绳索的长度方向设置，所述气囊的长度与所述柔性绳索的长度相匹配，所述气囊具有充气口，所述充气口通过充气软管连接所述充气设备；

所述气囊还具有相对开设的两个开口，所述柔性绳索通过两个所述开口贯穿所述气囊设置；

或，所述柔性绳索设置于所述气囊的外侧面上。

可选地，所述柔性绳索从所述待吊放船艇的甲板面的中心单点位置连接所述待吊放船艇。

可选地，所述柔性绳索从所述待吊放船艇的甲板面的至少两点位置连接所述待吊放船艇。

可选地，所述柔性绳索从所述待吊放船艇的甲板面的四周连接所述待吊放船艇，且所述柔性绳索通过一个吊挂件与所述起重机构对接，所述气囊的数量为至少一个，所述气囊设置于所述柔性绳索围设的区域内，所述气囊在充气状态下贴靠并绷直每根所述柔性绳索。

可选地，所述气囊为空心柱体。

可选地，所述柔性绳索的底端连接有固定座，所述固定座固定于所述待吊放船艇的甲板面上。

本申请还提供一种无人艇，包括艇本体以及如上所述的艇用收放装置。

可选地，所述无人艇上设有控制按键，所述控制按键与所述充气设备电性连接以控制所述充气设备的启停。

本申请还提供一种艇用收放系统，包括控制中心以及如上所述的无人艇，所述控制中心包括设置于所述无人艇上的信号接收装置，以及用于向所述信号接收装置发送控制指令的信号发射装置，所述充气设备与所述信号接收装置电性连接。

本申请提供的艇用收放装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的艇用收放装置包括柔性绳索、气囊以及充气设备，通过柔性绳索将待吊放船艇和母船上的起重机构连接，在需要起吊待吊放船艇时，通过充气设备为气囊充气，气囊在充气状态下能够绷直柔性绳索，从而使柔性绳索能够快速地与母船上的起重机构对接，在吊放完成后，充气设备停止充气，气囊自行泄气后与柔性绳索能够共同贴靠于待吊放船艇上，本申请的艇用收放装置在需要起吊时能够快速起吊待吊放船艇，在起吊完成后无需拆卸也不会形成遮挡，不会影响待吊放船艇的正常工作，从而解决了复杂海域环境下人工拆卸收放装置操作困难、费时费力的问题。

本申请提供的无人艇的有益效果与本申请提供的艇用收放装置的有益效果相同，在此不再赘述。

本申请提供的艇用收放系统，通过设置控制中心，可以实现艇用收放装置的远程控制启动和停止，使得整个收放过程无需人工现场操作即可自动完成，大大减少了人力成本，且能够保障人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的艇用收放装置的整体结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的气囊与柔性绳索装配的结构示意图；

图3为本申请另一实施例提供的气囊与柔性绳索装配的结构示意图；

图4为本申请再一实施例提供的气囊与柔性绳索装配的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的艇用收放系统在收起状态的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的艇用收放系统在起吊状态的结构示意图；

图7为本申请另一实施例提供的艇用收放系统在起吊状态的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的艇用收放系统起吊无人艇的流程示意图。

其中，图中各附图标记：

10、柔性绳索；11、连接环；12、吊挂件；20、气囊；21、充气口；22、开口；23、内腔；30、充气设备；31、充气软管；40、无人艇；41、中心位置；42、固定座；43、北斗通信组件；44、通信卫星。

具体实施方式

为了使本申请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，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本申请实施例提供的艇用收放装置进行说明，本申请的艇用收放装置主要应用于无人船艇领域，用于起吊无人艇或者无人船。当然，也可应用于其它需要起吊物品的场合，凡是基于本申请的发明构思的起吊装置，均应在本申请的保护范围之内。在本申请以下的实施例中，以起吊无人艇为例进行说明。

请一并参阅图1和图7，本申请实施例的艇用收放装置包括柔性绳索10、充气后与柔性绳索10抵接的气囊20以及用于为气囊20充气的充气设备30。

具体地，柔性绳索10用于将待吊放船艇与母船上的起重机构连接。待吊放船艇可以是各种形式的船艇，如监测用的无人艇、无人船只等，以下以起吊无人艇40为例进行说明。柔性绳索10可以选择各种规格、各种材质的绳索，柔性绳索10可以进行伸展、弯曲、盘绕等，其具有高强柔性、耐拉伸等性能，可选地，柔性绳索10可以是柔性的钢丝绳，还可以是一些采用超高分子量聚乙烯纤维制成的柔性绳索10，还可以是一些加装了金属柔性护套的绳索等，在实际应用中可根据使用环境、负载承重等因素选择适用的柔性绳索10。

具体地，柔性绳索10可以是直接连接无人艇40，也可以是通过一些连接件连接无人艇40，柔性绳索10与母船上的起重机构对接，可以是柔性绳索10直接通过自身的结扣或者通过自身的环扣(若柔性绳索10是钢链)与起重机构对接，当柔性绳索10以对折的方式，将两端连接至无人艇40时，则柔性绳索10可以通过对折后的中部直接与起重机构对接，当然，也可以是柔性绳索10通过一些连接件，如吊环等部件与起重机构对接。

其中，结合图1和图4，气囊20充气后与柔性绳索10抵接，因此可以绷直柔性绳索10以使柔性绳索10与母船上的起重机构对接,；结合图5，气囊20在无气状态下与柔性绳索10能够共同贴靠于无人艇40上，从而避免对无人艇40上相关部件形成遮挡。

具体地，气囊20可采用各种规格、形状以及材质的气囊20，如可以是橡胶气囊20，或者也可以是高强工业聚酯纤维材料制成的气囊20，气囊20可以是具有弹性的气囊20，也可以是没有弹性的气囊20，气囊20的材质应具有高气密性、耐磨及防腐蚀的特性，以适用于海上紫外线、强腐蚀性大的环境。

本申请提供的艇用收放装置，与现有技术相比，包括柔性绳索10、气囊20以及充气设备30，通过柔性绳索10连接无人艇40和母船上的起重机构，在需要起吊无人艇40时，通过充气设备30为气囊20充气，气囊20在充气状态下能够绷直柔性绳索10，从而使柔性绳索10能够快速地与母船上的起重机构对接，在吊放完成后，充气设备30停止充气，气囊20自行泄气后与柔性绳索10能够共同贴靠于无人艇40上，本申请的艇用收放装置在需要起吊时能够快速起吊无人艇40，在起吊完成后无需拆卸也不会形成遮挡，不会影响无人艇40的正常工作，从而解决了复杂海域环境下人工拆卸收放装置操作困难、费时费力的问题。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1、图2和图3，气囊20沿柔性绳索10的长度方向设置，气囊20的长度与柔性绳索10的长度相匹配，气囊20具有充气口21，充气口21通过充气软管31连接充气设备30。

具体地，本实施例中，气囊20呈长条状，气囊20在充气后能够将柔性绳索10从底端到顶端全部撑起并绷直。气囊20上开设的充气口21的位置不作具体限制，可以设置在气囊20囊壁的任何位置上，优选地，为减小充气软管31的长度，可将充气口21的位置开设于气囊20上靠近气囊20底端的位置。

具体地，结合图3，本实施例中，柔性绳索10设置于气囊20的外侧面上，气囊20在充气后，气囊20的外侧面与柔性绳索10抵接。

具体地，充气设备30可以是常见的各种形式的充气设备30，如最常见的可以选择充气泵、充气机等设备，可选择仅具有单向充气功能的充气设备30，在开始起吊需要对气囊20进行充气的时候充气设备30开启并为气囊20充气，在起吊结束后，气囊20通过充气口21自然排气。或者也可以选择兼具充气和抽气功能的设备，在开始起吊需要对气囊20进行充气的时候开启充气模式，而在起吊结束需要对气囊20排气的时候可开启抽气模式，从而加快气囊20的排气。

在本申请另一个实施例中，请参阅图2，气囊20还具有相对开设的两个开口22，柔性绳索10通过两个开口22贯穿气囊20设置。

具体地，本实施例中，气囊20呈长条状，气囊20在充气后能够将柔性绳索10从底端到顶端全部撑起并绷直。气囊20上开设的两个开口22，其中一个开设于气囊20的底端，其中另外一个开设于气囊20的顶端，柔性绳索10依次穿过气囊20的底端开口22、气囊20的内腔23以及气囊20的顶端开口22而贯穿气囊20设置，柔性绳索10的两个端部外露于气囊20用于分别跟无人艇40和起重机构连接。气囊20在充气后将其内腔23中的柔性绳索10绷直，绷直的柔性绳索10抵接于气囊20的两个开口22处，由气囊20的两个开口22对柔性绳索10起到固定和限位的作用。

柔性绳索10贯穿气囊20的连接方式一方面可以实现气囊20快速将柔性绳索10绷直的效果，另一方面，也可以节省安置空间，柔性绳索10直接容纳于气囊20的内腔23中，当收放装置在起吊完成后处于收起状态时，柔性绳索10和气囊20可以以较小的占地面积贴靠于无人艇40上，进一步减小对于无人艇40的干扰，确保无人艇40的正常工作；这种相互包容的设置方式也便于在无人艇40不使用时对其进行收纳。

在本申请一个实施例中，请参阅图6，柔性绳索10从无人艇40的甲板面的中心单点位置连接无人艇40。

具体地，本实施例的起吊方式属于单点起吊，即柔性绳索10通过一个连接点连接无人艇40。优选地，柔性绳索10从无人艇40的甲板面的中心位置41连接无人艇40，从而确保能够平稳地起吊、收放无人艇40。

具体地，本实施例中，柔性绳索10的数量为一根，柔性绳索10的底端连接于无人艇40的甲板面的中心位置41，柔性绳索10的顶端与起重机构对接。

在本申请另一个实施例中，请参阅图7，柔性绳索10从无人艇40的甲板面的至少两点位置连接无人艇40。

具体地，本实施例的起吊方式属于两点起吊或者多点起吊，即柔性绳索10通过两个连接点连接无人艇40，或者柔性绳索10通过多个连接点连接无人艇40。

在本申请另一个实施例中，当柔性绳索10通过两个连接点连接无人艇40时，柔性绳索10的数量可以是一根，也可以是两根。

在一个实施例中，当采用一根柔性绳索10进行两点起吊时，可选地，柔性绳索10的两个端部分别从无人艇40的甲板面的不同位置连接无人艇40，优选地，柔性绳索10的两个端部分别从无人艇40的甲板面的对侧位置连接无人艇40，柔性绳索10对折后的中部位置用于与起重机构对接。

具体地，在另外一个实施例中，当采用两根柔性绳索10进行两点起吊时，柔性绳索10的底端连接于无人艇40的甲板面的不同位置，两根柔性绳索10的顶端共同通过一个吊挂件12与起重机构对接。

具体地，吊挂件12可以是吊钩或者吊环，柔性绳索10的顶端可设置连接环11用于与吊挂件12连接。

具体地，气囊20在充满气体后将柔性绳索10绷直，与此同时，吊挂件12也随同柔性绳索10一起立起，为起重机构连接吊挂件12做准备。

具体地，在一些实施例中，当柔性绳索10通过多个连接点连接无人艇40时，柔性绳索10的数量可以是两根，或者也可以是多根。

具体地，在一实施例中，当采用两根柔性绳索10进行多点起吊时，每根柔性绳索10的两个端部分别从无人艇40的甲板面的不同位置连接无人艇40，优选地，柔性绳索10的两个端部分别从无人艇40的甲板面的对侧位置连接无人艇40，柔性绳索10对折后的中部位置用于与起重机构对接。

具体地，在一实施例中，当采用多根柔性绳索10进行多点起吊时，柔性绳索10可以通过如上所述的对折起吊的方式，也可以每根柔性绳索10单独对应一个与无人艇40的连接点，结合图7，多根柔性绳索10的底端从无人艇40的甲板面的四周连接无人艇40，即在无人艇40甲板面上的连接点沿无人艇40甲板面的四周均匀布设，且多根柔性绳索10的顶端共同通过一个吊挂件12与起重机构对接。

在实际的应用中，可根据实际需要选择以上的任何一种起吊方式进行起吊。

具体地，结合图4，在一些实施例中，针对以上的两点以及多点起吊的方式，设置气囊20的数量为至少一个，气囊20设置于柔性绳索10围设的区域内，气囊20在充气状态下贴靠并绷直每根柔性绳索10。即两点以及多点起吊的方式中，柔性绳索10共同围合出一个中间区域，将气囊20放置于此中间区域内，气囊20在充气后可贴靠至每根柔性绳索10上从而将柔性绳索10绷直。气囊20的形状可根据柔性绳索10在被绷直后共同围合的中间区域的形状进行设置。

当然，在一些实施例中，结合图7，针对单点、两点或者多点的起吊方式，当每根柔性绳索10单独对应一个与无人艇40的连接点时，优选气囊20的数量与柔性绳索10的数量相匹配，将每根柔性绳索10贯穿对应的气囊20设置。

在本申请另一个实施例中，请参阅图2，气囊20为空心柱体。

当气囊20沿柔性绳索10的长度方向设置，气囊20的长度与柔性绳索10的长度相匹配时，设置气囊20为空心柱体结构将更有利于气囊20与柔性绳索10配合以支撑起柔性绳索10。气囊20为空心柱体结构，根据实际需要，可选择各种类型的柱体，如圆柱体、棱柱体等。

在一实施例中，结合图2，气囊20呈空心圆柱状设置，气囊20在充气后可看作同心圆柱体，其内圆柱为中空，柔性绳索10可穿过气囊20设置，也可以贴附于气囊20的外侧面上设置。通过将气囊20设置为空心圆柱状，可尽可能地减小气囊20的占地面积，尤其在多点起吊的过程中，可减小在起吊过程中气囊20之间的相互干扰，确保能够平稳地起吊、收放无人艇40。

在本申请另一个实施例中，请参阅图5、图6和图7，柔性绳索10的底端连接有固定座42，固定座42固定于无人艇40的甲板面上。具体地，固定座42可以是各种形式的能够固定柔性绳索10的结构，如可以是带有环扣结构的固定座42，或者也可以是带有凸头结构的固定座42等。采用固定座42有利于实现柔性绳索10与无人艇40之间的牢固连接。

请参阅图5至图7，本申请还提供一种无人艇，包括艇本体以及如上所述的艇用收放装置。

在本申请另一个实施例中，无人艇40上设有控制按键(图中未示出)，控制按键与充气设备30电性连接以控制充气设备30的启停。在无人艇40的实际收放过程中，可在无人艇40的艇端通过按压控制按键实现充气设备30的开启和停止，从而控制整个收放装置的开启和停止。控制按键可作为一种备用的控制方式，实现收放装置的启停控制。

请参阅图5至图7，本申请还提供一种艇用收放系统，包括控制中心以及如以上实施例所述的无人艇，控制中心包括设置于无人艇40上的信号接收装置，以及用于向信号接收装置发送控制指令的信号发射装置，充气设备30与信号接收装置电性连接。

本申请提供的艇用收放系统，通过设置控制中心，可通过信号发射装置远程向无人艇40上的信号接收装置发送控制指令，从而控制无人艇40上充气设备30的启动和停止，实现艇用收放装置的远程控制启动和停止，使得整个收放过程无需人工现场操作即可自动完成，大大减少了人力成本，且能够保障人员的安全。

在本申请一个实施例中，请参阅图5、图6和图7，信号接收装置包括北斗通信组件43，信号发射装置包括通信卫星44。具体地，本实施例中，在相应的操纵台上通过通信卫星44远程控制收放装置的启停，可通过北斗短报文通信实现无人艇40收放过程以及工作过程的信息监控，通信距离可覆盖全球。

在本申请另一个实施例中，信号接收装置包括无线通讯组件和控制器，信号发射装置包括远程网络设备，控制器通过无线通讯组件与远程网络设备无线连接。

具体地，本实施例中，无线通讯组件可以提供应用在无人艇40上的包括无线局域网(wireless local area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(nearfield communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通讯组件可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。在一实施例中，无线通讯组件可以是窄带通信的数传模块，如900mhz的数传模块。

远程网络设备可以是云端服务器，或者是终端设备。由远程网络设备通过无线通讯组件向控制器发送控制指令，再由控制器控制无人艇40上的充气设备30的启动和停止。

在不同的使用场景下，可在无人艇40的艇端通过控制按键实现收放装置的启停、可通过远程的遥控器控制收放装置的启停，也可在操纵台通过通信卫星44控制收放装置的启停，有利于本申请的艇用收放系统应用于各种使用场景。

请参阅图8，本申请的艇用收放系统的具体作业流程如下：

步骤一：无人艇等待充气设备开启指令；

步骤二：远程遥控器或艇端控制按键或远程操作台是否发出充气指令，若有发出充气指令，则开启充气设备，展开收放装置，否则继续等待充气设备开启指令；

步骤三：无人艇等待充气设备关闭指令；

步骤四：远程遥控器或艇端控制按键或远程操作台是否发出停止充气指令，若有则停止充气设备，收起收放装置，否则继续等待充气设备关闭指令；

步骤五：结束作业。

以上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。