The invention discloses an underwater fully open joint mechanism and its working method. The underwater fully open joint mechanism comprises a number of fully open joints connected sequentially; the fully open joint comprises a piezoelectric oscillator and a connecting component; and the piezoelectric oscillator comprises two metal cantilever arms, two piezoelectric ceramic plates and a ring. The connecting assembly comprises a fixing nut, two gaskets, two elastic rings, two connecting blocks and a fixing bolt. The two connecting blocks clamp the ring structure from the two sides of the piezoelectric vibrator ring structure respectively, and the contact pressure on the inner side of the ring structure is maintained by using bolts and built-in elastic elements. By exciting the piezoelectric ceramic sheet on the cantilever arm, the inner particle of the ring structure moves slightly elliptically, and the friction action drives the connecting component to rotate around the axis of the ring structure to realize the joint rotation. The invention can realize two degrees of freedom driving.
【技术实现步骤摘要】
一种水下全开放式关节机构及其工作方法
本专利技术涉及超声作动及机器人领域,尤其涉及一种水下全开放式关节机构及其工作方法。
技术介绍
现有液压式水下机器手体积大、密封要求高,难以适应AUV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,进一步降低油液泄漏、海水入侵的风险。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷,提供一种水下全开放式关节机构及其工作方法。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:一种水下全开放式关节机构,包含若干个依次相连的全开放式关节;所述全开放式关节包含压电振子和连接组件;所述压电振子包含两个金属材质的悬梁臂、两个压电陶瓷片和一个圆环结构;所述悬梁臂包含根部和渐变部,其中,根部呈长方体,渐变部为变截面结构,渐变部横截面较大的一端和所述长方体的一端固连、横截面较小的一端和所述圆环结构的外壁固连;所述两个悬梁臂的根部之间平行,两个悬梁臂渐变部之间的距离从横截面较大的一端到横截面较小的一端逐渐缩小;所述两个悬梁臂的根部上均对应设有用于和相邻全开放式关节的连接组件相连的通孔;所述两个压电陶瓷片分别对应设置在所述两个悬梁臂渐变部的内侧;所述连接组件包含固定螺帽、两个垫片、两个弹性环、两个连接块和固定螺栓;所述连接块呈空心圆台状,其较小端面的中心开有供所述固定螺栓穿过的通孔,其较大端面的中心设有用于放入所述弹性环和垫片的通孔,且其较大端面上设有两个相互平行的安装足;所述两个连接块的较小端面相抵,两个连接块的外壁分别和所述圆环结构的两侧相抵、将所述圆环结构夹在两个连 ...
【技术保护点】
1.一种水下全开放式关节机构,其特征在于,包含若干个依次相连的全开放式关节;所述全开放式关节包含压电振子和连接组件;所述压电振子包含两个金属材质的悬梁臂、两个压电陶瓷片和一个圆环结构;所述悬梁臂包含根部和渐变部,其中,根部呈长方体,渐变部为变截面结构,渐变部横截面较大的一端和所述长方体的一端固连、横截面较小的一端和所述圆环结构的外壁固连;所述两个悬梁臂的根部之间平行,两个悬梁臂渐变部之间的距离从横截面较大的一端到横截面较小的一端逐渐缩小;所述两个悬梁臂的根部上均对应设有用于和相邻全开放式关节的连接组件相连的通孔;所述两个压电陶瓷片分别对应设置在所述两个悬梁臂渐变部的内侧;所述连接组件包含固定螺帽、两个垫片、两个弹性环、两个连接块和固定螺栓;所述连接块呈空心圆台状,其较小端面的中心开有供所述固定螺栓穿过的通孔,其较大端面的中心设有用于放入所述弹性环和垫片的通孔,且其较大端面上设有两个相互平行的安装足;所述两个连接块的较小端面相抵,两个连接块的外壁分别和所述圆环结构的两侧相抵、将所述圆环结构夹在两个连接块之间;所述两个弹性环分别置于两个连接块内,所述两个垫片分别对应设置在两根弹性环的外侧; ...
【技术特征摘要】
1.一种水下全开放式关节机构,其特征在于,包含若干个依次相连的全开放式关节;所述全开放式关节包含压电振子和连接组件;所述压电振子包含两个金属材质的悬梁臂、两个压电陶瓷片和一个圆环结构;所述悬梁臂包含根部和渐变部,其中,根部呈长方体,渐变部为变截面结构,渐变部横截面较大的一端和所述长方体的一端固连、横截面较小的一端和所述圆环结构的外壁固连;所述两个悬梁臂的根部之间平行,两个悬梁臂渐变部之间的距离从横截面较大的一端到横截面较小的一端逐渐缩小;所述两个悬梁臂的根部上均对应设有用于和相邻全开放式关节的连接组件相连的通孔;所述两个压电陶瓷片分别对应设置在所述两个悬梁臂渐变部的内侧;所述连接组件包含固定螺帽、两个垫片、两个弹性环、两个连接块和固定螺栓;所述连接块呈空心圆台状,其较小端面的中心开有供所述固定螺栓穿过的通孔,其较大端面的中心设有用于放入所述弹性环和垫片的通孔,且其较大端面上设有两个相互平行的安装足;所述两个连接块的较小端面相抵,两个连接块的外壁分别和所述圆环结构的两侧相抵、将所述圆环结构夹在两个连接块之间;所述两个弹性环分别置于两个连接块内,所述两个垫片分别对应设置在两根弹性环的外侧;所述固定螺栓依次穿过其中一个垫片、两个弹性环、另一个垫片后和所述固定螺帽螺纹连...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶子龙,金家楣,王方一,于鹏鹏,蒋正,
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
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