[发明专利]一种带有机械臂的水下机器人

摘要

本发明公开了一种带有机械臂的水下机器人，包括底板，浮力块，控制模块，机械臂，螺旋桨，照明设备。可通过远程操作来控制机器人执行任务其六个推进器可在水中实现全方位的运动。同时，四个机械臂末端的电磁底座都可以替换为其他末端工具，便于应对不同的水下作业情况；四个机械臂也可以帮助机器人吸附在船体，水下管道等，更加稳定了机器人的巡航、探测、作业。独立放置的电源更能提供长续航能力。广泛应用在水下管道探测维修，海中巡航等方面，具有体积小、质量轻、操作简单等优点。

主权项

1.一种带有机械臂的水下机器人，包括底板，浮力块，控制模块，机械臂，螺旋桨，照明设备；设定机器人前后方向为纵向轴线。所述底板为纵向布置，其中两组浮力块分别对称布置在底板两侧，两组浮力块与底板通过螺栓相连接；其中控制模块为方形，且控制模块中又分为五个小型模块，分别为主控制模块，图像处理模块，驱动控制模块，遥控信号模块，供电模块，其中主控制模块是控制整个机器人的核心部分，可以整合其他四个门模块的信息和资源；图像处理模块可以把外部图像进行处理，进行水下图像的实时反馈；驱动控制模块控制着机器人全部电机的运行；遥控信号模块可以实时保持与外部的通讯，控制机器人的运行；供电模块为单独布置在其他四个模块的中心，通过小型密封防水管道给其他四个模块进行供电。控制模块位于底板的中心位置，并与底板的左右两侧通过凹槽分隔开；其中底板的左右两侧略长于中间的控制模块，且底板的前后两侧为圆形设计。底板的左右两侧装有加厚的筋板，两块筋板与底板两侧通过螺栓相连接，筋板可以在碰撞时保护浮力块和控制模块；在底板前后及左右两侧安装四个角度可变螺旋桨，螺旋桨与底板的垂直，即底板右侧前后两个螺旋桨中心轴线重合，底板左侧前后两个螺旋桨中心轴线重合。四个螺旋桨通过矢量推力控制机器人在水中运动；在底板的下方前后左右对称布置四个工作机械臂，且四个工作机械臂与底板通过可相对旋转的螺栓相连接；在四个机械臂的末端分别安装一个电磁吸附装置；两个水下照明设备由供电模块进行供电，横向固定在底板的前侧，水下照明设备与底板轴线平行，进行水下照明；在底板的左右两侧对称布置放置四个相同的浮力块，用来提供浮力，且浮力块表面线型为流线型，浮力块与底板通过螺栓相连接，整个机器人为刚性整体；所述的工作机械臂包含三个连接件，三个电机，一个电磁底座。第一固定件与底板通过可相对旋转的螺栓连接，且第一固定件壳体内部装有第一驱动电机，可驱动第一连接件做垂直于底板的旋转运动；第一连接件与第二连接件通过转轴相连接，且第二连接件壳体内部装有第二驱动电机，可驱动第二连接件绕着转轴旋转；第二连接件与第三连接件通过转轴相连接，且第二连接件壳体内部装有第三驱动电机，可驱动第三连接件绕着转轴旋转，第三连接件下方装有转轴；第三连接件与电磁底座通过旋转联轴器相连接，电磁底座通过活动铆接与三个电磁吸附装置相连接，三个电磁吸附装置位于电磁底座下方，且一电磁底座平面的几何中心为圆心，在一个同心圆上均匀分布，由此构建完成一个工作机械臂；所述的螺旋桨包括垂直于底板表面对称布置四个角度可变螺旋桨和沿着底板横向布置的两个推进螺旋桨，沿底板横向布置的两个螺旋桨其中心轴线相互平行；其中角度可变螺旋桨包括螺旋桨叶片、舵机、转动轴；转动轴驱动电机安装在转动轴课题中；舵机输出轴转动带动螺旋桨叶片进行旋转，调节叶片角度，使得机器人可以上升和下降；所述的工作机械臂为四自由度，其末端电磁底座可以替换为其他工作臂，可以满足机器人不同环境情况下的水下作业；所述连接件壳体中的各电机协调运转带动末端手爪进行水下工作。