一种深海全开放式机械臂结构及其工作方式制造技术

本发明专利技术公开了一种深海全开放式机械臂结构及其工作方式，包括若干臂及关节，臂包括夹心式压电换能器、套筒和螺栓，套筒为圆环上设置有180°分布的两根梁的结构，圆环中间有沿周向均匀分布的螺纹通孔，螺栓穿过螺纹通孔与夹心式压电换能器中间对应设置的限位孔接触，将其悬空固定在套筒内部。关节由两个C型摩擦轮正交嵌套而成，分别通过螺栓设置在相邻两个套筒的梁上，C型摩擦轮分别与相邻两个夹心式压电换能器的端部接触，起连接与传动作用。通过激励夹心式压电换能器，使其两端的质点做方向相反的椭圆运动，并通过摩擦作用使C型摩擦轮转动从而带动两端的两节臂做方向相反的转动，实现开合的动作。全开放式结构满足深海作业的抗高水压要求。

Deep sea fully open type mechanical arm structure and operation mode thereof

The invention discloses a deep open manipulator structure and its working methods, including some arm and arm joints, including the sandwich piezoelectric transducer, the sleeve and the bolt sleeve ring is arranged on the structure of two 180 degree distribution beam, the middle ring is screwed through hole distribution on the circumference. The bolt passes through the screw through hole and intermediate sandwich piezoelectric transducer arranged corresponding to the spacing hole contact, the internal sleeve is fixed on the left. The joint is composed of two C type friction wheel orthogonal embedded, are respectively arranged in two adjacent sleeve beam through bolts, C type friction wheel with two adjacent sandwich piezoelectric transducer end contact, which is connected with the transmission function. By encouraging the sandwich piezoelectric transducer, the elliptical motion makes particles whose ends do in the opposite direction, and the C type friction wheel to rotate so as to drive the two ends of the arm do the opposite direction by friction, achieve opening and closing action. The fully open structure meets the requirements of high hydrostatic pressure in deep-sea operation.

【技术实现步骤摘要】
一种深海全开放式机械臂结构及其工作方式
：本专利技术涉及一种深海全开放式机械臂结构及其工作方式，属于超声作动及机器人领域。
技术介绍
：现有液压式水下机器手结构庞大、功率要求高，难以适应AUV微小型化发展趋势；近年来发展的充油平衡深海水压、无刷直流电机驱动方式，还需在密封、压力补偿方面深化研究，进一步降低能量消耗和油液泄漏、海水入侵的风险。针对深海水压适应性这一瓶颈问题，考虑到摩擦驱动可以允许海水进入，提出利用压电转换和摩擦驱动基本原理构建全开放式机器手关节驱动方法，解除深海高水压对驱动系统的制约。关节的两个旋转自由度由构成机器臂的压电振子摩擦驱动，结构简单，同时发挥压电驱动的快响应、断电自锁、无电磁辐射等特点。
技术实现思路
：本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种深海全开放式机械臂结构及其工作方式。本专利技术采用如下技术方案：一种深海全开放式机械臂结构，包括若干臂和关节，所述臂由套筒、夹心式压电换能器、第一螺栓和第二螺栓组成，所述套筒包括圆环以及设置于圆环上的且沿180°分布的两根梁，圆环中间设有沿周向均匀分布的螺纹通孔，梁的末端设有通孔，所述夹心式压电换能器由质量块、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深海全开放式机械臂结构，其特征在于：包括若干臂(1)和关节(2)，所述臂(1)由套筒(3)、夹心式压电换能器(4)、第一螺栓(5)和第二螺栓(10)组成，所述套筒(3)包括圆环以及设置于圆环上的且沿180°分布的两根梁，圆环中间设有沿周向均匀分布的螺纹通孔，梁的末端设有通孔，所述夹心式压电换能器(4)由质量块(4‑1)、作动头(4‑2)和压电陶瓷组件(4‑3)组成，所述质量块(4‑1)为两端设置有螺纹轴的圆柱结构，且圆柱结构中间设置有与套筒(3)的螺纹通孔对应的限位孔，所述作动头(4‑2)的一末端开设有螺纹盲孔，所述压电陶瓷组件(4‑3)套设于螺纹轴上，作动头(4‑2)套设于质量块(4‑1...

【技术特征摘要】
1.一种深海全开放式机械臂结构，其特征在于：包括若干臂(1)和关节(2)，所述臂(1)由套筒(3)、夹心式压电换能器(4)、第一螺栓(5)和第二螺栓(10)组成，所述套筒(3)包括圆环以及设置于圆环上的且沿180°分布的两根梁，圆环中间设有沿周向均匀分布的螺纹通孔，梁的末端设有通孔，所述夹心式压电换能器(4)由质量块(4-1)、作动头(4-2)和压电陶瓷组件(4-3)组成，所述质量块(4-1)为两端设置有螺纹轴的圆柱结构，且圆柱结构中间设置有与套筒(3)的螺纹通孔对应的限位孔，所述作动头(4-2)的一末端开设有螺纹盲孔，所述压电陶瓷组件(4-3)套设于螺纹轴上，作动头(4-2)套设于质量块(4-1)的螺纹轴上通过螺纹轴与螺纹盲孔的配合将压电陶瓷组件(4-3)夹紧在质量块(4-1)和作动头(4-2)之间，所述第一螺栓(5)穿过套筒(3)的螺纹通孔与夹心式压电换能器(4)的限位孔接触，将夹心式压电换能器(4)悬空固定在套筒(3)内部；所述关节(2)由两个C型摩擦轮(6)和弹性元件(7)组成，C型摩擦轮(6)为开有矩形槽的圆柱结构，且与矩形槽正交方向设置有两个螺纹孔，所述矩形槽宽度与圆柱结构厚度一致，所述弹性元件(7)设置在两个矩形槽之间，所述第二螺栓(10)穿过套筒(3)梁上的通孔与关节(2)中一个C型摩擦轮(6)的螺纹孔连接，使这个C型摩擦轮(6)的矩形...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋正，李昕键，金家楣，季瑞南，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32