本申請(qǐng)涉及船舶領(lǐng)域，具體為一種收放精密裝置的船載平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、船舶在海上航行時(shí)，面臨著諸多不可避免的自然環(huán)境因素的影響，主要包括風(fēng)、浪、流和潮等。這些惡劣環(huán)境條件會(huì)使船舶產(chǎn)生多種運(yùn)動(dòng)形式，包括橫搖、縱搖、艏搖、橫蕩、縱蕩和垂蕩等六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。每一種運(yùn)動(dòng)形式都可能對(duì)船舶的穩(wěn)定性和安全性造成影響，同時(shí)也給船舶上的設(shè)備、儀器和人員帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。這些運(yùn)動(dòng)不僅會(huì)引起設(shè)備的震動(dòng)和沖擊，還可能導(dǎo)致設(shè)備失靈，進(jìn)而影響船舶的作業(yè)效率和安全性。

2、中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)（公開(kāi)號(hào)為cn117948044b）公開(kāi)了一種六自由度波浪補(bǔ)償?shù)暮Ｉ香@井平臺(tái)（即六自由度平臺(tái)）的工作方法，包括以下步驟：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量浮船體的實(shí)時(shí)位置、速度以及方位角數(shù)據(jù)；總控平臺(tái)中的數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行信息處理，將浮船體的位姿變化量與鉆機(jī)需要鉆進(jìn)的位移量進(jìn)行耦合；利用坐標(biāo)變換將耦合量轉(zhuǎn)換成波浪補(bǔ)償裝置中的平臺(tái)基座上鉸接點(diǎn)的坐標(biāo)變化，并根據(jù)平臺(tái)基座上鉸接點(diǎn)新坐標(biāo)以及波浪補(bǔ)償裝置中的補(bǔ)償板上鉸接點(diǎn)的固定坐標(biāo)得到波浪補(bǔ)償裝置中的驅(qū)動(dòng)電缸的實(shí)時(shí)長(zhǎng)度；計(jì)算驅(qū)動(dòng)電缸的實(shí)時(shí)長(zhǎng)度與初始位置時(shí)長(zhǎng)度之間的差值，得到驅(qū)動(dòng)電缸的補(bǔ)償量；總控平臺(tái)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電缸補(bǔ)償量發(fā)送控制指令，控制驅(qū)動(dòng)電缸進(jìn)行移動(dòng)；重復(fù)上述步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)海浪干擾運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

3、六自由度平臺(tái)雖然可以在一定程度上減小船體受波浪影響的搖擺，但仍存在不足。特別是在海況復(fù)雜、浪涌較大時(shí)，進(jìn)行布放或回收的過(guò)程中，由于末端精密裝置的絕對(duì)空間位置可能發(fā)生變化，因此受大波浪的沖擊時(shí)往往需要更大的補(bǔ)償量，六自由度平臺(tái)的最大補(bǔ)償范圍有限，導(dǎo)致精密裝置依然會(huì)隨著大波浪發(fā)生晃動(dòng)，精密裝置內(nèi)部容易受到損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種能夠應(yīng)對(duì)大波浪海況下船舶發(fā)生起伏、扭轉(zhuǎn)和位移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)氖辗啪苎b置船載平臺(tái)，通過(guò)在傳統(tǒng)的六自由度平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)置末端穩(wěn)定平臺(tái)，在面臨海面大波浪時(shí)，控制裝置實(shí)時(shí)調(diào)整旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)和抬升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，對(duì)超出六自由度平臺(tái)補(bǔ)償范圍的補(bǔ)償量做進(jìn)一步補(bǔ)償，使得回收和布放的精密裝置不隨船舶的起伏、扭轉(zhuǎn)和位移而發(fā)生晃動(dòng)。

2、本申請(qǐng)采用的具體技術(shù)方案如下：一種收放精密裝置的船載平臺(tái)，包括六自由度平臺(tái)、控制裝置和末端穩(wěn)定平臺(tái)，所述控制裝置分別與六自由度平臺(tái)和末端穩(wěn)定平臺(tái)連接；末端穩(wěn)定平臺(tái)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)和抬升機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定在六自由度平臺(tái)上，抬升機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接在伸縮機(jī)構(gòu)的下方，伸縮機(jī)構(gòu)和抬升機(jī)構(gòu)分別活動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，精密裝置固定在伸縮機(jī)構(gòu)延伸端的端部。

3、進(jìn)一步地，所述抬升機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)和與第一電機(jī)連接的第一伸縮缸，第一伸縮缸與精密裝置固定，第一電機(jī)與控制裝置連接。

4、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述抬升機(jī)構(gòu)還包括伸縮傳動(dòng)組件，第一伸縮缸內(nèi)設(shè)置有第一伸縮桿，伸縮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與第一電機(jī)和第一伸縮桿連接。

5、進(jìn)一步地，所述伸縮機(jī)構(gòu)的固定端與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，所述抬升機(jī)構(gòu)呈傾斜狀態(tài)，抬升機(jī)構(gòu)的固定端與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，抬升機(jī)構(gòu)的延伸端活動(dòng)連接于伸縮機(jī)構(gòu)的中部。

6、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述抬升機(jī)構(gòu)的起始傾斜角度為0-15度。

7、進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)、旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)底座，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)組件分別與第二電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)底座連接，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)組件與六自由度平臺(tái)固定連接。

8、進(jìn)一步地，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)、伸縮架和第二伸縮缸，第二伸縮缸內(nèi)設(shè)置第二伸縮桿，第三電機(jī)與第二伸縮桿連接，第三電機(jī)與第二伸縮缸固定在伸縮架上，第二伸縮桿的末端與伸縮架的延伸端連接。

9、優(yōu)選地，還包括陀螺儀和位置傳感器，所述陀螺儀和位置傳感器固定于六自由度平臺(tái)上，所述控制裝置與陀螺儀和位置傳感器連接。

10、優(yōu)選地，還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)均為伺服電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)連接。

11、優(yōu)選地，還包括基準(zhǔn)底座，所述六自由度平臺(tái)通過(guò)鉸鏈與基準(zhǔn)底座連接，所述控制裝置固定在基準(zhǔn)底座上。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有如下有益效果：

13、本申請(qǐng)通過(guò)在六自由度平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)置末端穩(wěn)定平臺(tái)，在面臨海面大波浪時(shí)，六自由度平臺(tái)的補(bǔ)償范圍到了極限情況下，控制裝置根據(jù)現(xiàn)有的波浪補(bǔ)償方法計(jì)算獲得剩余的補(bǔ)償量，實(shí)時(shí)調(diào)整旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、抬升機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)一步對(duì)大波浪時(shí)的剩余補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)一步維持位于末端的精密裝置的穩(wěn)定性，使得回收和布放的精密裝置不隨船舶的起伏、扭轉(zhuǎn)和位移而發(fā)生晃動(dòng)，降低了精密裝置因晃動(dòng)而故障的可能。

技術(shù)特征：

1.一種收放精密裝置的船載平臺(tái)，其特征在于，包括六自由度平臺(tái)（1）、控制裝置（2）和末端穩(wěn)定平臺(tái)，所述控制裝置（2）分別與六自由度平臺(tái)（1）和末端穩(wěn)定平臺(tái)連接；末端穩(wěn)定平臺(tái)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（4）、伸縮機(jī)構(gòu)（5）和抬升機(jī)構(gòu)（3），旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（4）固定在六自由度平臺(tái)（1）上，抬升機(jī)構(gòu)（3）活動(dòng)連接在伸縮機(jī)構(gòu)（5）的下方，伸縮機(jī)構(gòu)（5）和抬升機(jī)構(gòu)（3）分別活動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（4）上，精密裝置固定在伸縮機(jī)構(gòu)（5）延伸端的端部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載平臺(tái)，其特征在于，所述抬升機(jī)構(gòu)（3）包括第一電機(jī)（31）和與第一電機(jī)（31）連接的第一伸縮缸（33），第一伸縮缸（33）與精密裝置固定，第一電機(jī)（31）與控制裝置（2）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船載平臺(tái)，其特征在于，所述抬升機(jī)構(gòu)（3）還包括伸縮傳動(dòng)組件（32），第一伸縮缸（33）內(nèi)設(shè)置有第一伸縮桿（34），伸縮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與第一電機(jī)（31）和第一伸縮桿（34）連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載平臺(tái)，其特征在于，所述伸縮機(jī)構(gòu)（5）的固定端與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（4）活動(dòng)連接，所述抬升機(jī)構(gòu)（3）呈傾斜狀態(tài)，抬升機(jī)構(gòu)（3）的固定端與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（4）活動(dòng)連接，抬升機(jī)構(gòu)（3）的延伸端活動(dòng)連接于伸縮機(jī)構(gòu)（5）的中部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船載平臺(tái)，其特征在于，所述抬升機(jī)構(gòu)（3）的起始傾斜角度為0-15度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載平臺(tái)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（4）包括第二電機(jī)（41）、旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)組件（42）和轉(zhuǎn)動(dòng)底座（43），所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)組件（42）分別與第二電機(jī)（41）和轉(zhuǎn)動(dòng)底座（43）連接，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)組件（42）與六自由度平臺(tái)（1）固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載平臺(tái)，其特征在于，所述伸縮機(jī)構(gòu)（5）包括第三電機(jī)（51）、伸縮架（54）和第二伸縮缸（52），第二伸縮缸（52）內(nèi)設(shè)置第二伸縮桿（53），第三電機(jī)（51）與第二伸縮桿（53）連接，第三電機(jī)（51）與第二伸縮缸（52）固定在伸縮架（54）上，第二伸縮桿（53）的末端與伸縮架（54）的延伸端連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載平臺(tái)，其特征在于，還包括陀螺儀（6）和位置傳感器，所述陀螺儀（6）和位置傳感器固定于六自由度平臺(tái)（1）上，所述控制裝置（2）與陀螺儀（6）和位置傳感器連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求2、3、6或者7任一項(xiàng)所述的船載平臺(tái)，其特征在于，還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（7），所述第一電機(jī)（31）、第二電機(jī)（41）和第三電機(jī)（51）均為伺服電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（7）分別與第一電機(jī)（31）、第二電機(jī)（41）和第三電機(jī)（51）連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的船載平臺(tái)，其特征在于，還包括基準(zhǔn)底座（8），所述六自由度平臺(tái)（1）通過(guò)鉸鏈與基準(zhǔn)底座（8）連接，所述控制裝置（2）固定在基準(zhǔn)底座（8）上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及船舶領(lǐng)域，具體為一種收放精密裝置的船載平臺(tái)，包括六自由度平臺(tái)、控制裝置和末端穩(wěn)定平臺(tái)，所述控制裝置分別與六自由度平臺(tái)和末端穩(wěn)定平臺(tái)電性連接；末端穩(wěn)定平臺(tái)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)和抬升機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定在六自由度平臺(tái)上，抬升機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接在伸縮機(jī)構(gòu)的下方，伸縮機(jī)構(gòu)和抬升機(jī)構(gòu)分別活動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，精密裝置固定在伸縮機(jī)構(gòu)延伸端的端部，通過(guò)在傳統(tǒng)的六自由度平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)置末端穩(wěn)定平臺(tái)，在面臨海面大波浪時(shí)，控制裝置實(shí)時(shí)調(diào)整旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)和抬升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，對(duì)超出六自由度平臺(tái)補(bǔ)償范圍的補(bǔ)償量做進(jìn)一步補(bǔ)償，使得回收和布放的精密裝置不隨船舶的起伏、扭轉(zhuǎn)和位移而發(fā)生晃動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：寇貝貝,吳夢(mèng)瑩,童振武,湯文桓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東南油控股集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9