1.本发明涉及航行器打捞技术领域，特别是涉及一种水下航行器打捞机械爪。


背景技术：

2.水下航行器是一种航行于水下的航行体，包括载人水下航行器和无人水下航行器，它能够完成水下勘探、侦测甚至是军事上的进攻防守等任务。在海洋开发日益重要的现在，水下航行器越来越得到了各个国家的重视，无论是在民用还是在军用上，都扮演着重要的角色。无人水下航行器是指用于水下侦察、遥控猎雷和作战等可以回收的小型水下自航载体，是一种以潜艇或水面舰船为支援平台，可长时间在水下自主远程航行的无人智能小型武器装备平台。
3.在水下航行器的使用中，将水下航行器布放后，达到预设的时间或完成任务后，需要将水下航行器回收。目前，通常采用机械爪来打捞回收水下航行器。现有的机械爪通常包括两个相互远离的抓取臂，通过抓取臂夹持在水下航行器的两侧，以使水下航行器固定在两个抓取臂之间，让水下航行器能随机械爪进行移动，从而实现打捞和回收。但是，这种机械爪的抓取臂是与水下航行器直接接触的，在两个抓取臂合拢的过程中，对水下航行器有作用力，容易造成水下航行器被夹坏。
4.现有技术公开了一种棘轮自锁海底提缆机械爪，包括抓取结构和锁紧结构，抓取结构包括两个支架板，两个支架板的下部之间连接有主轴，主轴上转动连接有两个相对设置的第一夹爪件和第二夹爪件，第一夹爪件和第二夹爪件的结构相同，第一夹爪件包括弧形的第一夹爪，第二夹爪件包括弧形的第二夹爪，第一夹爪的上端设置有第一轴套，第二夹爪的上端设置有第二轴套，第一轴套的外周的底部开有纵向的第一凹槽，第二轴套的外周的底部开有纵向的第二凹槽，第一轴套和第二轴套套接在主轴上，第一夹爪和第二夹爪闭合时，第一凹槽和第二凹槽对齐，第一夹爪和第二夹爪张开时，第一凹槽和第二凹槽错开。该专利通过第一夹爪和第二夹爪合拢来夹持物体的，若第一夹爪和第二夹爪夹在水下航行器的两侧，则容易损坏水下航行器。但是该专利的第一夹爪和第二夹爪为为弧形，在第一夹爪和第二夹爪合拢时，可形成圆柱形的空间，若夹持时，水下航行器位于第一夹爪和第二夹爪合拢形成的圆柱形空间内，可避免水下航行器被损坏，但是，第一夹爪和第二夹爪合拢形成的圆柱形空间的两端时敞开的，在机械爪移动的过程中，位于圆柱形空间内的水下航行器会掉落。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种可防止水下航行器掉落和损坏的水下航行器打捞机械爪。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种水下航行器打捞机械爪，包括安装架和抓取机构，所述抓取机构包括第一抓取臂、第二抓取臂和辅助臂，所述第一抓取臂和所述第二抓取臂分别通过第一驱动机构连接在所述安装架的两侧，以带动所述第一抓取臂和所述第
二抓取臂相互靠近或远离，所述第一抓取臂和所述第二抓取臂相对的一侧分别具有方向相反的凹陷，以使所述第一抓取臂和所述第二抓取臂合拢时形成两端敞开的腔体，所述辅助臂设于所述第一抓取臂和所述第二抓取臂之间，且所述辅助臂通过第二驱动机构与所述安装架连接，所述第二驱动机构带动所述辅助臂沿靠近或远离所述安装架的方向移动。
7.作为优选方案，所述第一抓取臂和所述第二抓取臂均包括上臂板和下臂板，所述上臂板的顶侧与所述安装架可转动连接，所述下臂板连接于所述上臂板的底侧，所述上臂板与所述下壁板成钝角。
8.作为优选方案，所述第一抓取臂和所述第二抓取臂上均设有减重孔。
9.作为优选方案，所述第一抓取臂和所述第二抓取臂相对的一侧均设有防滑条。
10.作为优选方案，所述辅助臂为柔性板。
11.作为优选方案，所述辅助臂远离所述安装架的一侧设有压力传感器。
12.作为优选方案，所述安装架的两端分别可转动地连接有挡板。
13.作为优选方案，还包括拍摄模块，所述拍摄模块包括摄像器和支架，所述摄像器安装于所述支架上，所述支架可转动地连接在所述安装架上。
14.作为优选方案，所述拍摄模块还包括照明灯，所述照明灯安装于所述摄像器上。
15.作为优选方案，还包括基座和中间机构，所述基座连接于所述安装架的顶面，所述中间机构包括壳体和电机，所述电机位于所述壳体中，所述电机的输出轴与所述基座可拆卸连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
17.本发明通过在第一抓取臂和第二抓取臂相对的一侧设置凹陷，使第一抓取臂和第二抓取臂合拢时形成两端敞开的腔体，在打捞时，第一抓取臂和第二抓取臂在第一驱动机构的带动下合拢，水下航行器位于第一抓取臂和第二抓取臂形成的腔体中，第一抓取臂和第二抓取臂未夹在水下航行器上，可避免损坏水下航行器，另外，本发明设有可沿靠近或远离安装架的方向移动的辅助臂，当第一抓取臂和第二抓取臂合拢后，辅助臂远离安装架，抵在水下航行器上，将水下航行器固定，可避免水下航行器在机械爪在移动的过程中掉落，回收效率高。
附图说明
18.图1是本发明实施例的水下航行器打捞机械爪的第一视角结构示意图。
19.图2是本发明实施例的水下航行器打捞机械爪的第二视角结构示意图。
20.图3是本发明实施例的基座与安装架的连接示意图。
21.图4是本发明实施例的中间机构的结构示意图。
22.图5是本发明实施例的拍摄模块的结构示意图。
23.图中，1
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安装架；2
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第一抓取臂；3
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第二抓取臂；4
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辅助臂；5
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浮板；6
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减重孔；7
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防滑条；8
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压力传感器；9
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第一液压杆；10
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铰链；11
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第二液压杆；12
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挡板；13
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摄像器；14
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支架；15
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照明灯；16
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基座；17
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壳体；18
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电机；19
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齿轮；20
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安装槽；21
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法兰盘；22
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加强肋条。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施
例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.实施例一
28.如图1至图5所示，本发明优选实施例的一种水下航行器打捞机械爪，包括安装架1和抓取机构，抓取机构包括第一抓取臂2、第二抓取臂3和辅助臂4，第一抓取臂2和第二抓取臂3分别通过第一驱动机构连接在安装架1的两侧，以带动第一抓取臂2和第二抓取臂3相互靠近或远离，第一抓取臂2和第二抓取臂3相对的一侧分别具有方向相反的凹陷，以使第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢时形成两端敞开的腔体，辅助臂4设于第一抓取臂2和第二抓取臂3之间，且辅助臂4通过第二驱动机构与安装架1连接，第二驱动机构带动辅助臂4沿靠近或远离安装架1的方向移动。本实施例通过在第一抓取臂2和第二抓取臂3相对的一侧设置凹陷，使第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢时形成两端敞开的腔体，在打捞时，第一抓取臂2和第二抓取臂3在第一驱动机构的带动下合拢，水下航行器位于第一抓取臂2和第二抓取臂3形成的腔体中，第一抓取臂2和第二抓取臂3未夹在水下航行器上，可避免损坏水下航行器，另外，本实施例设有可沿靠近或远离安装架1的方向移动的辅助臂4，当第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢后，辅助臂4远离安装架1，抵在水下航行器上，将水下航行器固定，可避免水下航行器在机械爪在移动的过程中掉落，回收效率高。
29.具体地，本实施例的第一抓取臂2和第二抓取臂3均包括上臂板和下臂板，上臂板的顶侧与安装架1可转动连接，下臂板连接于上臂板的底侧，上臂板与下壁板成钝角，可使第一抓取臂2和第二抓取臂3相对的一侧具有凹陷，进而使第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢时形成可容纳水下航行器的腔体。另外，上臂板的外侧设有浮板5，有助于本实施例的水下航行器打捞机械爪在打捞时浮在水面，且有助于第一抓取臂2和第二抓取臂3快速高效打开。
30.进一步地，本实施例的第一抓取臂2和第二抓取臂3上均设有减重孔6，可减轻抓取臂的重量，并且在将水下航行器从水中抓取后，海水及其他杂物可从减重孔6流出，避免机械爪将水下航行器回收到平台后，带来的海水及杂物使平台杂乱。本实施例的减重孔6设置在下臂板的底侧，当第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢时，下臂板的底侧位于最下方，可将海水及其他杂物全部排出。此外，本实施例的减重孔6为方形孔，且本实施例的减重孔6设置为多个，多个减重孔6沿下臂板的长度方向均匀间隔设置。
31.在本实施例中，第一抓取臂2和第二抓取臂3相对的一侧均设有防滑条7，防滑条7
起到缓冲作用，可在抓取过程中有效防止水下航行器在外力的作用下和机械爪发生碰撞。本实施的防滑条7为柔性体，如胶体等。本实施例的第一抓取臂2和第二抓取臂3的上臂板、下臂板的内侧均设有沿其长度方向设置的防滑条7，且的第一抓取臂2和第二抓取臂3的上臂板、下臂板上的防滑条7对称设置。
32.本实施例的辅助臂4为柔性板，可避免与水下航行器刚性接触而损坏水下航行器。辅助臂4采用可变形的柔性材料制作，可进一步地避免压力过大而破坏水下航行器，且可与水下航行器更加贴合，提高固定效果。另外，本实施例的辅助臂4为弧形结构，可与水下航行器的顶部形状相配合，加强固定效果。
33.此外，本实施例的辅助臂4远离安装架的一侧设有压力传感器8，可在辅助臂4抵压在水下航行器上以进行固定时，测量水下航行器受到的压力，并将检测结果传输到控制装置来控制第二驱动机构，当压力传感器8的检测值超过预设值，控制辅助臂4停止移动，避免压力过大而损坏水下航行器，实现有触觉的打捞。
34.在本实施例中，第一驱动机构包括第一液压杆9，安装架1的两侧分别设有第一液压杆9，第一抓取臂2的上臂板和第二抓取臂3的上臂板分别通过铰链10与安装架1连接，且安装架1两侧的第一液压杆9的伸出端分别与第一抓取臂2的上臂板和第二抓取臂3的上臂板连接，通过第一液压杆9的伸缩，可实现第一抓取臂2和第二抓取臂3开合，且采用液压驱动，可提供充足的抓取动力。另外，第一抓取臂2和第二抓取臂3均设置为两个，两个第一抓取臂2连接在安装架1的一侧且沿安装架1的长度方向间隔设置，两个第二抓取臂3连接在安装架1的另一侧且沿安装架1的长度方向间隔设置。
35.本实施例的第二驱动机构包括第二液压杆11，第二液压杆11连接于安装架1上，第二液压杆11的伸出端与辅助臂4连接，通过第二液压杆11的伸缩来带动辅助臂4移动。本实施例的辅助臂4也设置为两个，且两个辅助臂4分别靠近安装架1的两端设置。
36.实施例二
37.本实施例与实施例一的区别在于，在实施例一的基础上，本实施例的安装架1的两端分别可转动地连接有挡板12。当第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢后，挡板12遮住第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢后形成的腔体两端的敞口，使挡板12、第一抓取臂2和第二抓取臂3形成封闭的腔体，进一步防止水下航行器掉落，且起到阻隔和保护作用，避免水下航行器被打捞后，在机械爪移动的过程中受外物撞击而损坏。挡板12与安装架1可转动连接，可使挡板12在打捞前后处于不同的位置，避免挡板13妨碍第一抓取臂2和第二抓取臂3动作和水下航行器的抓取。
38.进一步地，本实施例的挡板12设有多个通孔，可以有效减轻限制板的重量和达到有效的滤波效果。
39.本实施例的其他结构与实施例一相同，此处不再赘述。
40.实施例三
41.本实施例与实施例一的区别在于，在实施例二的基础上，本实施例还包括拍摄模块，且由于增加了拍摄模块，对挡板12做进一步说明。
42.本实施例的拍摄模块包括摄像器13和支架14，摄像器13安装于支架14上，支架14可转动地连接在安装架1上。通过摄像器13实时观测打捞水域的情况，精准查找要打捞的水下航行器的位置，实现远程打捞。而摄像器13连接的支架14与安装架1可转动连接，可增大
拍摄范围，以扩大观测视野。
43.本实施例的安装架1的两端均设有拍摄模块。支架14通过第一转轴与安装架1连接，第一转轴垂直于安装架1的长度方向，第一转轴由设于安装架1上的拍摄电机带动。安装架1的两端均设有挡板12，且安装架1的每端均设有两个挡板12，挡板12通过第二转轴与安装架1连接，第二转轴与安装架1的长度方向平行，第二转轴由设于安装架1上的挡板电机带动。位于安装架1同一端的两个挡板12分别靠近安装架1的两侧设置，且位于安装架1同一端的两个挡板12相对的一侧均设有避让缺口。以使支架14的转动平面与挡板12的转动平面相垂直，同时避让缺口可防止支架14和挡板12的转动相干涉。
44.另外，如图5所示，本实施例的拍摄模块还包括照明灯15，照明灯15安装于摄像器13上，可照亮昏暗的环境，使视野更清楚。本实施例的照明灯15设置有五个，五个照明灯15沿摄像器13的周向均匀设置。
45.本实施例的其他结构与实施例二相同，此处不再赘述。
46.实施例四
47.本实施例与实施例三的区别在于，在实施例三的基础上，本实施例还包括基座16和中间机构，基座16连接于安装架1的顶面，中间机构包括壳体17和电机18，电机18位于壳体17中，电机18的输出轴与基座16可拆卸连接。使电机18转动带动基座16转动，进而带动安装架1转动，可在打捞时改变机械爪的方向，能更准确地抓取水下航行器。
48.如图3和图4所示，本实施例的电机18的输出轴的端部设有齿轮19，基座16的顶面设有与齿轮19相配合的安装槽20，且电机18的输出轴的端部设有法兰盘21，法兰盘21相对于齿轮19更靠近电机18的主体，在安装时，电机18的输出轴插入基座16，使齿轮19嵌入安装槽20中，并通过螺栓将法兰盘21锁紧在基座16上，方便拆装，且连接稳固。此外，壳体17的侧面设有多个加强肋条22，可提高壳体17的强度。
49.本实施例的其他结构与实施例三相同，此处不再赘述。
50.本发明的工作过程为：机械爪移动到待打捞水域，通过摄像器13拍摄该水域的情况，寻找水下航行器的具体位置，通过电机18转动，带动安装架1转动，改变安装架1的方向，让安装架1沿水下航行器布置。随后，第一液压杆9带动第一抓取臂2和第二抓取臂3张开，下降至水下航行器位于第一抓取臂2和第二抓取臂3之间时，第一液压杆9带动第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢，辅助臂4在第二液压杆11的带动下朝远离安装架1的方向移动，抵在水下航行器上，直至压力传感器8的检测值达到预设值。挡板12在其连接的电机的带动下转动，将第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢形成的腔体的两端封闭。
51.综上，本发明实施例提供一种水下航行器打捞机械爪，其通过在第一抓取臂2和第二抓取臂3相对的一侧设置凹陷，使第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢时形成两端敞开的腔体，在打捞时，第一抓取臂2和第二抓取臂3在第一驱动机构的带动下合拢，水下航行器位于第一抓取臂2和第二抓取臂3形成的腔体中，第一抓取臂2和第二抓取臂3未夹在水下航行器上，可避免损坏水下航行器，另外，本实施例设有可沿靠近或远离安装架1的方向移动的辅助臂4，当第一抓取臂2和第二抓取臂3合拢后，辅助臂4远离安装架1，抵在水下航行器上，将水下航行器固定，可避免水下航行器在机械爪在移动的过程中掉落，回收效率高。
52.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换
也应视为本发明的保护范围。