[发明专利]一种单自由度水下电动机械手

说明书

本发明公开了一种单自由度水下电动机械手，包括前舱体、固定设在前舱体上的后舱体、设在前舱体的前端上并用于抓取物品的抓取机构、用于带动抓取机构张开或合拢的传动机构、连接在传动机构后端并用于驱动传动机构的驱动机构、与驱动机构电连接的线缆；本发明采用前舱体、后舱体、驱动机构、传动机构、抓取机构组合结构形成的浅海水下电动机械手，实现了对水下物品的抓取，具有较高的工作稳固性、牢靠性和平衡能力，并且安装、拆卸、更换、维护等操作极其便利，具有较高的工作效率；该机械手结构设计精巧且简洁，使用可靠且故障率低，体积小重量轻，节约了成本，且安装、拆卸、更换、维护等操作极其便利，具有较高的工作效率，适合推广应用。

技术领域

本发明涉及水下电动机械手技术领域，尤其涉及一种单自由度水下电动机械手。

背景技术

机械手是工业和科研广泛使用的机械设备，现有的机械手发展较为成熟。近年来，探索海洋的趋势愈演愈烈，适用于水下使用的机械手很稀少。陆上的机械手主要通过伺服电机带动关节的运动，以及舵机带动爪手来实现抓取物品的能力，缺乏在水下使用的密封保障。而现有的水下机械手，主要存在如下缺点：一是传动工作过程中动密封性能较差；二是由于结构设置不合理使得机械手的体积较为庞大且不易安装，成本较高；三是现有的水下机械手还存在稳固性、牢靠性和平衡能力较低的缺点，使得水下机器人的使用安全性较低；四是在使用过程中安装、拆卸、更换、维护等操作极其繁琐，降低了工作效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种具有较高密封性能、防水防腐功能并且具有较高稳固性、牢靠性和平衡性且成本较低的单自由度水下电动机械手。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种单自由度水下电动机械手，包括前舱体、固定设在前舱体上的后舱体、设在前舱体的前端上并用于抓取物品的抓取机构、设在前舱体与后舱体之间形成的内部空间中并用于带动抓取机构张开或合拢的传动机构、连接在传动机构后端并用于驱动传动机构的驱动机构、与驱动机构电连接的线缆，抓取机构连接在传动机构上，驱动机构设在后舱体内部，线缆从前舱体与后舱体之间形成的内部空间的后部向外引出，引出舱体外面的线缆连接到供电装置，供电装置通过线缆为驱动机构供电；前舱体与后舱体之间通过螺纹连接方式可拆卸的固定连接，在前舱体和后舱体的中间设置有保持密封的第二密封圈，前舱体和后舱体的外形均为圆柱形，由前舱体与后舱体及两者形成的内部空间的组合结构设置，有助于在有限的内部空间中充分布置驱动机构、传动机构等各个部件，既使得电动机械手整体具有较高的稳固性、牢靠性和平衡能力，又使得电动机械手整体结构的安装、拆卸、更换、维护等操作极其便利，并且结构相对较简单且精巧；其中，当该电动机械手处于未工作状态时，抓取机构的初始状态处于完全合拢状态；当需要使用该电动机械手进行抓取物品工作时，启动驱动机构，驱动机构带动传动机构，传动机构带动抓取机构抓取目标物品；具体地，启动驱动机构，驱动机构正向运动带动传动机构同时正向运动，传动机构正向运动带动抓取机构同时运动至目标物品；当目标物品进入抓取机构之后，驱动机构反向运动带动传动机构同时反向运动，传动机构反向运动带动抓取机构闭合直至抓取机构抓牢目标物品；当需要将抓牢在抓取机构中的物品卸掉时，启动驱动机构，驱动机构正向运动带动传动机构同时正向运动，传动机构正向运动带动抓取机构同时张开使抓取机构松开物品而将物品从抓取机构中卸掉；抓取机构卸掉物品之后，驱动机构反向运动带动传动机构同时反向运动，传动机构反向运动带动抓取机构同时合拢直至抓取机构完全合拢并复原到未工作时的初始状态，以便下一次执行抓取和卸掉物品工作；采用前舱体、后舱体、驱动机构、传动机构、抓取机构组合结构形成的单自由度水下电动机械手，实现了对水下物品的抓取，具有较高的工作稳固性、牢靠性和平衡能力，并且安装、拆卸、更换、维护等操作极其便利，具有较高的工作效率。