[發(fā)明專利]一種水下五自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011144980.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN112296989A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉虎;梁魯魯;蘭傳春;丁雪梅;馬秀芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島羅博飛海洋技術(shù)有限公司;珠海羅博飛海洋科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/04
• 分類號(hào): B25J9/04;B25J9/10;B25J15/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 付麗麗

本發(fā)明公開了一種水下五自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械手和三自由度機(jī)械臂，旋轉(zhuǎn)機(jī)械手固定在三自由度機(jī)械臂末端，在三自由度機(jī)械臂的帶動(dòng)下上下、左右、前后移動(dòng)完成抓取，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械手包括機(jī)械手密封殼、機(jī)械手驅(qū)動(dòng)模塊和夾爪組件，機(jī)械手驅(qū)動(dòng)模塊安裝在機(jī)械手密封殼內(nèi)，外接機(jī)械手組件，驅(qū)動(dòng)夾爪組件開合和旋轉(zhuǎn)。其多自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)水下設(shè)備的搭載，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作穩(wěn)定，傳動(dòng)效率高，小巧靈活。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于水下設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下五自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手。

背景技術(shù)：

水下機(jī)械手是水下機(jī)器人的主要功能部件，當(dāng)然也可以作為一個(gè)產(chǎn)品，在水下單獨(dú)使用。現(xiàn)有大部分機(jī)械手包括驅(qū)動(dòng)部分、傳動(dòng)部分和末端執(zhí)行部分，驅(qū)動(dòng)部分帶動(dòng)傳動(dòng)部分，傳動(dòng)部分將驅(qū)動(dòng)部分的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，從而以達(dá)到夾取目標(biāo)物的目的，自由度和功能單一，無法自如在水下工作，如專利CN109291041A公開了一種水下機(jī)械手，包括艙體、伸縮驅(qū)動(dòng)件、夾爪和導(dǎo)桿，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件安裝在密封設(shè)置的所述艙體內(nèi)，所述導(dǎo)桿與所述艙體密封滑接，該導(dǎo)桿的一端與所述伸縮驅(qū)動(dòng)件的伸縮執(zhí)行端連接，另一端與所述夾爪的一端鉸接，所述夾爪的另一端與所述艙體鉸接，多個(gè)所述夾爪隨著所述伸縮驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)桿伸縮而夾緊或者松開。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種水下五自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，解決了現(xiàn)有機(jī)械手功能單一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行不穩(wěn)定的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的水下五自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械手和三自由度機(jī)械臂，旋轉(zhuǎn)機(jī)械手固定在三自由度機(jī)械臂末端，在三自由度機(jī)械臂的帶動(dòng)下上下、前后移動(dòng)完成抓取，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械手包括機(jī)械手密封殼、機(jī)械手驅(qū)動(dòng)模塊和夾爪組件，機(jī)械手驅(qū)動(dòng)模塊安裝在機(jī)械手密封殼內(nèi)，外接機(jī)械手組件，驅(qū)動(dòng)夾爪組件開合和旋轉(zhuǎn)。

所述機(jī)械手驅(qū)動(dòng)模塊包括第一軸承、第二軸承、第一電機(jī)、第一滾珠絲桿、第二電機(jī)、第三齒輪、第四齒輪、第一推桿軸和旋轉(zhuǎn)支架；第三齒輪和第四齒輪嚙合，構(gòu)成的齒輪組置于機(jī)械手密封殼前端，第一電機(jī)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(jī)械手密封殼內(nèi)，第二電機(jī)輸出軸與第三齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)支架固定連接，旋轉(zhuǎn)支架后端與第四齒輪周向固定后，與機(jī)械手密封殼通過第二軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且連接處周向密封，夾爪組件固定在旋轉(zhuǎn)支架前端。

進(jìn)一步地，所述機(jī)械手驅(qū)動(dòng)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(gòu)成的齒輪組置于機(jī)械手密封殼后端，第一電機(jī)輸出軸與第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一滾珠絲桿固定在第二齒輪上，第一電機(jī)和第二電機(jī)置于第一滾珠絲桿一側(cè)。

所述三自由度機(jī)械臂包括第一驅(qū)動(dòng)模塊、第二驅(qū)動(dòng)模塊、第三驅(qū)動(dòng)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(shè)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(shè)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(zhuǎn)機(jī)械手后端；第三驅(qū)動(dòng)模塊安裝在第一連接板和第二連接板之間，第三驅(qū)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)連接，第三驅(qū)動(dòng)模塊上的第二推桿軸末端通過第二鉸鏈與第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊安裝在第三連接板和第四連接板中間，第二驅(qū)動(dòng)模塊后端通過第五鉸鏈與第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二驅(qū)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)連接，第一驅(qū)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)連接，第一驅(qū)動(dòng)模塊上的第二推桿軸末端通過第九鉸鏈與第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第三驅(qū)動(dòng)模塊上的第二推桿軸伸長(zhǎng)和收縮，帶動(dòng)第一連接件繞第三鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)上臂組件左右轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)模塊上的第二推桿軸伸長(zhǎng)和收縮，帶動(dòng)上臂組件繞第四鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，第一驅(qū)動(dòng)模塊上的第二推桿軸末端伸長(zhǎng)和收縮，帶動(dòng)第二連接件繞第八鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過上臂組件帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械手前后、上下轉(zhuǎn)動(dòng)。