[发明专利]一种安装在潜艇上的体感操纵式仿生机械臂

说明书

本发明提供了一种安装在潜艇上的体感操纵式仿生机械臂，包括潜艇主体、控制器、主控台、体感操纵装置、机械手臂和电动夹爪，体感操纵装置能够穿戴在人体手臂上并能够将人体手臂运动的信息发送至控制器处，控制器将人体手臂的运动信息发送至主控台处，主控台根据控制器发送的信息控制机械手臂和电动夹爪工作以驱使机械手臂摆动并配合电动夹爪的抓取动作进行水下作业，实现体感操纵，操作难度低，方便进行捕鱼、抓贝壳、拾取海底垃圾等操纵，操作难度较低，利于提高客户体验。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，具体涉及一种安装在潜艇上的体感操纵式仿生机械臂。

背景技术

随着科技的不断进步，机械手臂无论是在工业、生活、医疗中都被广泛使用，例如在工业中，需要在高危恶劣环境下抓取工件、物品等，而且在生活中也会用到机械手臂来搬运物体。上述场景中的机械手基本是通过预设相应的程序，机械手在程序指令的驱动下来完成相应的抓取工作，这种技术已经较为普遍和成熟，但是这种方式也存在一定的局限性：不能满足通用、灵巧等实际需求。如游客或者水下作业工作人员在潜水设备中进行抓取物件操作时，通常需要使用手柄操作，操纵困难，且需经过长时间培训，耗费成本较高，难以在水下完成捕鱼、抓贝壳、捡垃圾等操作，不利于使用。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种安装在潜艇上的体感操纵式仿生机械臂，旨在解决上述问题。

本发明提供了一种安装在潜艇上的体感操纵式仿生机械臂，包括潜艇主体、控制器、主控台、体感操纵装置、机械手臂和电动夹爪，所述机械手臂设置在所述潜艇主体上，所述电动夹爪设置在所述机械手臂末端，所述主控台分别与所述控制器、所述体感操纵装置和所述电动夹爪电性连接，所述体感操纵装置能够穿戴在人体手臂上并能够将人体手臂的运动信息发送至所述控制器处，所述控制器能够将人体手臂运动信息发送至主控台处，所述主控台能够根据所述控制器发送的信息控制所述机械手臂和所述电动夹爪的工作状态。

优选的，所述机械手臂包括旋转底座、一级摆臂、二级摆臂、三级摆臂和驱动组件，所述旋转底座转动安装在所述潜艇主体上，所述旋转底座由电机驱使转动，所述一级摆臂转动安装在所述旋转底座上，所述一级摆臂、所述二级摆臂和所述三级摆臂依次转动连接，所述电动夹爪设置在所述三级摆臂上，所述一级摆臂、所述二级摆臂和所述三级摆臂上均设置有用于驱使各个摆臂转动的驱动组件。

优选的，所述驱动组件包括驱动马达、主锥齿轮和从动锥齿轮，所述驱动马达与所述主锥齿轮传动连接并能够驱使所述主锥齿轮转动，所述主锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合，所述驱动马达能够驱使所述主锥齿轮绕所述从动锥齿轮转动以实现各个摆臂分别转动。

优选的，所述体感操纵装置包括大臂姿态传感器、小臂姿态传感器、手掌姿态传感器和手指姿态传感器，所述体感操纵装置呈方便人手穿戴的手套状，所述大臂姿态传感器用于操纵所述一级摆臂的转动状态，所述小臂姿态传感器用于操纵所述二级摆臂的转动状态，所述手掌姿态传感器用于操纵所述三级摆臂的转动状态，所述手指姿态传感器用于操纵所述电动夹爪的工作状态。

优选的，所述三级摆臂上设置有安装座和吸取装置，所述电动夹爪的勾爪部围绕所述安装座外周呈圆周阵列布置，所述吸取装置能够将物件吸紧在所述安装座上，所述主控台与所述吸取装置电性连接并能够控制所述吸取装置的工作状态。

优选的，所述吸取装置包括进水管、泵体和出水管，所述泵体和所述出水管均设置在所述三级摆臂上，所述进水管安装在所述安装座上并能够将物件吸紧在所述安装座上，所述主控台与所述泵体电性连接并能够控制所述泵体的工作状态。

优选的，所述安装座上移动设置有套筒，所述套筒套接设置在所述进水管外部并能够沿所述进水管移动，所述进水管外周设置有抵接环，所述套筒一端设置有若干个与套筒内腔连通的吸水孔，所述三级摆臂上设置有弹簧和压力传感器，所述弹簧套接在所述进水管外周并能够抵推所述套筒以使所述套筒一端能够弹性抵接在所述抵接环上，所述压力传感器用于检测所述弹簧对所述压力传感器的压力，所述主控台与所述压力传感器电性连接。