[發明專利]一種水下五自由度旋轉機械手

在審

• 申請號: 202011144980.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112296989A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉虎;梁魯魯;蘭傳春;丁雪梅;馬秀芬
• 申請（專利權）人: 青島羅博飛海洋技術有限公司;珠海羅博飛海洋科技有限公司
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/10;B25J15/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 付麗麗

1.一種水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，包括旋轉機械手和三自由度機械臂，旋轉機械手固定在三自由度機械臂末端，在三自由度機械臂的帶動下上下、左右、前后移動完成抓取，所述旋轉機械手包括機械手密封殼、機械手驅動模塊和夾爪組件，機械手驅動模塊安裝在機械手密封殼內，外接機械手組件，驅動夾爪組件開合和旋轉。

2.根據權利要求1所述的水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，所述機械手驅動模塊包括第一軸承、第二軸承、第一電機、第一滾珠絲桿、第二電機、第三齒輪、第四齒輪、第一推桿軸和旋轉支架；第三齒輪和第四齒輪嚙合，構成的齒輪組置于機械手密封殼前端，第一電機與第一滾珠絲杠連接，第一滾珠絲杠通過第一軸承固定在機械手密封殼內，第二電機輸出軸與第三齒輪轉動連接，第一推桿軸一端與第一滾珠螺母連接，另一端穿過第四齒輪與旋轉支架固定連接，旋轉支架后端與第四齒輪周向固定后，與機械手密封殼通過第二軸承轉動連接，且連接處周向密封，夾爪組件固定在旋轉支架前端。

3.根據權利要求2所述的水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，所述機械手驅動模塊還包括第一齒輪和第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪嚙合，構成的齒輪組置于機械手密封殼后端，第一電機輸出軸與第一齒輪轉動連接，第一滾珠絲桿固定在第二齒輪上，第一電機和第二電機置于第一滾珠絲桿一側。

4.根據權利要求1-3任一項所述的水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，所述三自由度機械臂包括第一驅動模塊、第二驅動模塊、第三驅動模塊、上臂組件、下臂組件、第一連接件和第二連接件；下臂組件包括第一連接板和第二連接板，上臂組件包括第三連接板和第四連接板，第一連接板和第二連接板上下設置，前端通過第三鉸鏈與第一連接件后端連接，第三連接板和第四連接板左右設置，后端通過第四鉸鏈與第一連接件前端連接，前端通過第八鉸鏈與第二連接件后端連接，第二連接件前端固定在旋轉機械手后端；第三驅動模塊安裝在第一連接板和第二連接板之間，第三驅動模塊后端通過第一鉸鏈分別與第一連接板和第二連接板轉動連接，第三驅動模塊上的第二推桿軸末端通過第二鉸鏈與第一連接件轉動連接，第一驅動模塊和第二驅動模塊安裝在第三連接板和第四連接板中間，第二驅動模塊后端通過第五鉸鏈與第一連接件轉動連接，第二驅動模塊上的第二推桿軸末端通過第六鉸鏈分別與第三連接板和第四連接板轉動連接，第一驅動模塊后端通過第七鉸鏈分別與第三連接板和第四連接板轉動連接，第一驅動模塊上的第二推桿軸末端通過第九鉸鏈與第二連接件轉動連接，第三驅動模塊上的第二推桿軸伸長和收縮，帶動第一連接件繞第三鉸鏈轉動，進而帶動上臂組件左右轉動，第二驅動模塊上的第二推桿軸伸長和收縮，帶動上臂組件繞第四鉸鏈轉動，第一驅動模塊上的第二推桿軸末端伸長和收縮，帶動第二連接件繞第八鉸鏈轉動，進而帶動旋轉機械手前后、上下轉動。

5.根據權利要求4所述的水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，第一驅動模塊、第二驅動模塊和第三驅動模塊結構相同，包括第三電機、第二滾珠絲杠、第二推桿軸和驅動模塊密封殼，第三電機和第二滾珠絲杠固定在驅動模塊密封殼內，第三電機與第二滾珠絲杠轉動連接，第二滾珠絲杠通過第三軸承固定在驅動模塊密封殼內，第二推桿軸一端與第二滾珠絲杠連接，另一端周向密封穿過驅動模塊密封殼，第三電機的正反向轉動帶動第二推桿軸的直線往復運動。

6.根據權利要求5所述的水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，第一驅動模塊、第二驅動模塊和第三驅動模塊結構相同，還包括第五齒輪和第六齒輪，第五齒輪和第六齒輪外齒嚙合組成齒輪組置于驅動模塊密封殼后端，第三電機輸出軸與第五齒輪轉動連接，第二滾珠絲桿一端與第六齒輪連接。

7.根據權利要求6所述的水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，所述水下五自由度旋轉機械手，還包括控制艙，控制艙分別與第一驅動模塊、第二驅動模塊、第三驅動模塊和機械手驅動模塊連接，控制艙與水上控制系統連接，接收水上控制系統指令，驅動對應的電機工作。

8.根據權利要求7所述的水下五自由度旋轉機械手，其特征在于，所述水下五自由度旋轉機械手，還包括可搭載水下設備，可搭載水下設備固定在水下五自由度旋轉機械手上。