[发明专利]一种用于海底采样的仿生章鱼移动机器人

说明书

本发明提供一种用于海底采样的仿生章鱼移动机器人，包括机器人外壳、机器人底板、浮力调节底板、气动泵、浮力调整气袋、气瓶、管道、阀门、上滑板、下滑板、伺服电机、联轴器、一字型连接下腿、Z字型连接上腿、螺旋副动力机构、移动支腿、摆动浆、机械手臂机构、夹持机构等。在机器人头部安装气动管道系统，对连接的气袋进行充气与排气，使机器人在水中进行上浮和下沉动作；摆动浆和移动支腿安装在机器人的左右两侧，实现机器人在水中的游动动作和海底的行走动作；安装在机器人前后两侧的机械手通过底盘电机以及机械手臂上电机的旋转改变机械手夹持机构的位置，机械手夹持机构上的气缸活塞杆伸缩使夹持手夹紧样品，实现采样动作。

技术领域

本发明涉及一种用于海底采样的仿生章鱼移动机器人，属于特种机器人领域。

背景技术

在深度较小的海域进行样品采集作业，一般情况下都是工作人员在船上利用电机、绳索对海底样品进行打捞。而在对海底矿物采样和武器回收的过程中，由于海底深度较大，这种方法具有很大的不确定性，而且效率较低，这就需要能够在水下进行海底矿物采样和武器回收的机械装置来解决。目前用于海底矿物采样和武器回收的机械装置主要有载人潜水器和海地移动机器人。

本发明设计通过岸上人员遥控操作海底移动机器人的各个部位来实现海底矿物采样和武器回收。相比于电机、绳索打捞的方法，该机器人可以在水中游动，并且具有在海底行走的功能，具有很强的灵活性。相比于载人潜水器装置，不仅成本低得多，而且更加安全，同时海地移动机器人可以长时间在压力很大的海底工作。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种用于海底采样的仿生章鱼移动机器人,适用于水下200～300m的海底矿物采样和武器回收作业，是一种用于海底采样的仿生章鱼移动机器人是通过仿照海洋章鱼在深海环境下进行矿物采样和武器回收的装置。

本发明的目的是这样实现的：包括机器人底板、设置在机器人底板上的仿生章鱼形状的机器人外壳，在机器人外壳的头部内设置有浮力调节底板，浮力调节底板上方设置有浮力调整气袋、下方设置有气瓶和气动泵，气瓶的排气口与浮力调整气袋的进气口相连，浮力调整气袋的排气口与气动泵的进气口相连，气动泵的排气口与气瓶的进气口相连，

在机器人底板上设置有四个槽台，四个槽台间上下布置有上滑板和下滑板，在底板的两端对称设置有一支撑板，两个支撑板上分别安装有上滑板电机和下滑板电机，上滑板电机和下滑板电机的输出端分别连接有一螺杆，每个螺杆上有圆螺母，每个圆螺母连接有夹持件，两个夹持件分别与上滑板和下滑板连接，上滑板和下滑板上分别设置有四个滑轨，在机器人底板的左侧铰接有两个Z字型连接上腿和两个一字型连接下腿，在机器人底板的右侧也铰接有两个Z字型连接上腿和两个一字型连接下腿，且两个Z字型连接上腿和两个一字型连接下腿在每一侧间隔布置，四个一字型连接下腿的端部分别铰接在下滑板上的四个滑轨中，四个Z字型连接上腿的端部分别铰接在上滑板的四个滑轨中，四个一字型连接下腿和四个Z字型连接上腿均是在两侧交错布置，每一侧靠外的Z字型连接上腿和一字型连接下腿上铰接有移动支腿，且在两个移动支腿与Z字型连接上腿和一字型连接下腿之间铰接有螺旋副动力机构，每一侧中间的Z字型连接上腿和一字型连接下腿上分别设置有旋转电机，每个旋转电机的电机轴连接有桨外壳，每个桨外壳内设置有摆动桨，每个桨外壳上设置有拨水电机，拨水电机的输出轴连接有刚性轴，刚性轴和对应的摆动桨连接，在机器人底板的两端分别设置有安装座，每个安装座上设置有伺服电机，伺服电机的输出端连接蜗轮蜗杆的蜗杆端，蜗轮端连接有机械手安装底盘，机械手安装底盘上设置有支出架，支出架上设置有大臂电机和连杆电机，大臂电机的输出端连接有大手臂，大手臂的端部铰接有小手臂，连杆电机的输出端连接有连杆一，连杆一的端部铰接有连杆二，连杆二的端部与小手臂铰接，小手臂的端部设置有夹持机构。

本发明还包括这样一些结构特征：