一种无人水下航行器用布放回收装置制造方法及图纸

一种无人水下航行器用布放回收装置，它涉及无人水下航行器收放技术领域。本发明专利技术解决了现有的无人水下航行器收放装置在回收UUV时，采用线缆拖拽的方式，存在需要人工手动操作，不利于自动化作业，且收放装置容易对UUV产生较大的摩擦，影响UUV的正常使用问题。本发明专利技术的大臂的首端底部通过大臂转动驱动组件与底盘连接，大臂首端通过大臂摆动驱动组件与大臂转动驱动组件连接，小臂转动驱动组件动力输出端与小臂首端连接，腕部转动驱动组件动力输出端与机械手转动驱动组件连接，机械手转动驱动组件动力输出端与机械手底部连接，末端限位筒水平设置在机械手一侧，末端限位筒通过限位筒支架安装在机械手上。本发明专利技术用于无人水下航行器的可靠布放和回收。

【技术实现步骤摘要】
一种无人水下航行器用布放回收装置
本专利技术涉及无人水下航行器收放
，具体涉及一种无人水下航行器用布放回收装置。
技术介绍
无人水下航行器(UUV)是一种主要以潜艇或水面舰船为支援平台、能长时间在水下自主远程航行的智能化装置，它可以携带多种传感器、专用设备或武器，执行特定的使命和任务。其军事用途已经受到世界许多国家的广泛重视。由于无人水下航行器的续航能力受到自身携带能源的限制，当无人水下航行器完成某一任务后，通常需要在水下抓取无人水下航行器并回收至支援平台，以便补充能源。当无人水下航行器完成能源补充，接收到下一任务后，可将无人水下航行器布放开展任务。无人水下航行器收放装置能够完成UUV的收放作业，然而现有的无人水下航行器收放装置还存在以下问题：一方面，现有的无人水下航行器收放装置不具有抓取功能，在回收UUV时，需要UUV游动至指定位置，但是当UUV与收放装置位置不平行时，若采用传统方式进行回收会产生较大的摩擦，影响UUV的正常使用；另一方面，现有的无人水下航行器收放装置在回收UUV时，多数采用线缆拖拽的方式，需要人工手动操作，将线缆与UUV连接，费时费力，且不利于自动化作业，对于拖拽过程中可能出现的意外情况也无法及时的采取应对和解决方案，采用绳式对UUV进行吊装，具有安全隐患，且可靠性较低，无法保证UUV内部结构的稳定性。综上所述，现有的无人水下航行器收放装置在回收UUV时，采用线缆拖拽的方式，存在需要人工手动操作，不利于自动化作业，且收放装置容易对UUV产生较大的摩擦，影响UUV的正常使用问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的无人水下航行器收放装置在回收UUV时，采用线缆拖拽的方式，存在需要人工手动操作，不利于自动化作业，且收放装置容易对UUV产生较大的摩擦，影响UUV的正常使用问题，进而提供一种无人水下航行器用布放回收装置。本专利技术的技术方案是：一种无人水下航行器用布放回收装置，它包括底架1、底盘2、五轴机械臂3、机械手4和夹持物体末端限位器5；五轴机械臂3包括大臂31、小臂32、大臂转动驱动组件33、大臂摆动驱动组件34、小臂转动驱动组件35、腕部转动驱动组件36和机械手转动驱动组件37；底架1为矩形框架结构，底架1水平设置，底盘2水平安装在底架1一侧的上端面上，大臂31和小臂32并排设置在底架1的上部，大臂31、小臂32、机械手4和夹持物体末端限位器5首尾依次连接；大臂31的首端底部通过大臂转动驱动组件33与底盘2连接，且在大臂转动驱动组件33的驱动下实现大臂31的转动；大臂31的首端侧部通过大臂摆动驱动组件34与大臂转动驱动组件33连接，且在大臂摆动驱动组件34的驱动下实现大臂31的摆动；小臂转动驱动组件35安装在大臂31的末端侧部，小臂转动驱动组件35的动力输出端与小臂32的首端连接，且在小臂转动驱动组件35的驱动下实现小臂32的转动；腕部转动驱动组件36安装在小臂32的末端侧部，腕部转动驱动组件36的动力输出端与机械手转动驱动组件37连接，在腕部转动驱动组件36的驱动下实现五轴机械臂3腕部的转动；机械手转动驱动组件37的动力输出端与机械手4的底部连接，且在机械手转动驱动组件37的驱动下实现机械手4的转动；夹持物体末端限位器5包括末端限位筒51、限位筒盖52和限位筒支架53，末端限位筒51为圆筒状镂空结构，末端限位筒51沿底架1的长度方向水平设置在机械手4的一侧，末端限位筒51通过限位筒支架53安装在机械手4上，末端限位筒51的开口朝向机械手4，末端限位筒51远离机械手4的一端安装有限位筒盖52。进一步地，大臂转动驱动组件33包括大臂转动轴331、U型轴承座332、大臂摆动连接轴333、大臂驱动侧销334、大臂转动驱动液压缸335和大臂转动连接板336，底盘2上端面中心和U型轴承座332的底座下端面中心分别开设有与大臂转动轴331两端相匹配的轴孔，大臂转动轴331下端通过轴承与底盘2连接，大臂转动轴331上端通过轴承与U型轴承座332的底座连接，U型轴承座332上部的两个耳板相对设置，两个耳板上分别开设有两个与大臂摆动连接轴333相匹配的轴孔，大臂摆动连接轴333水平设置在两个耳板之间，大臂摆动连接轴333两端分别通过两个轴承与两个耳板连接，大臂31首端设有与大臂摆动连接轴333相匹配的第一大臂连接环，第一大臂连接环套装在大臂摆动连接轴333一端，且大臂摆动连接轴333和第一大臂连接环的侧面均沿径向开设有与大臂驱动侧销334相匹配的销孔，大臂31首端通过大臂驱动侧销334与大臂摆动连接轴333连接，大臂转动连接板336水平设置在底架1上方，大臂转动连接板336一端与U型轴承座332侧壁连接，大臂转动连接板33另一端侧部设有铰连接板，大臂转动驱动液压缸335沿水平方向倾斜设置在大臂转动连接板336远离U型轴承座332一侧，大臂转动驱动液压缸335的缸体与底盘2铰接，大臂转动驱动液压缸335的活塞杆与大臂转动连接板33的铰连接板铰接。进一步地，大臂摆动驱动组件34包括大臂摆动驱动液压缸341、大臂摆动连接杆342和大臂摆动侧销343，大臂摆动连接杆342设置在U型轴承座332远离大臂31的一侧，大臂摆动连接杆342一端设有与大臂摆动连接轴333相匹配的第二大臂连接环，第二大臂连接环套装在大臂摆动连接轴333另一端，且大臂摆动连接轴333和第二大臂连接环的侧面均沿径向开设有与大臂摆动侧销343相匹配的销孔，大臂摆动连接杆342一端通过大臂摆动侧销343与大臂摆动连接轴333连接，大臂摆动驱动液压缸341沿竖直方向倾斜设置在U型轴承座332远离大臂31的一侧，大臂摆动驱动液压缸341的缸体与底盘2铰接，大臂摆动驱动液压缸341的活塞杆与大臂摆动连接杆342另一端铰接。进一步地，小臂转动驱动组件35包括小臂驱动液压马达351和小臂驱动连接轴352，小臂驱动液压马达351安装在大臂31末端，小臂驱动液压马达351的输出轴水平设置，小臂驱动连接轴352一端与小臂驱动液压马达351的输出轴同轴连接，小臂32的首端设有小臂连接环连接，小臂驱动连接轴352另一端通过轴承与小臂连接环连接。进一步地，腕部转动驱动组件36包括腕部转动驱动液压马达361和腕部连接板362，腕部转动驱动液压马达361安装在小臂32的末端，腕部转动驱动液压马达361的输出轴水平设置，腕部连接板362的一侧端面与腕部转动驱动液压马达361的输出轴连接。进一步地，机械手转动驱动组件37包括机械手转动驱动液压马达371和马达外壳372，马达外壳372安装在腕部连接板362的另一侧端面上，机械手转动驱动液压马达371安装马达外壳372上，机械手转动驱动液压马达371的输出轴竖直设置，机械手转动驱动液压马达371的输出轴与机械手4连接。进一步地，机械手4包括机械手掌41、小指转动驱动组件44、大指转动驱动组件45、同步移动驱动组件46、两个小指夹持组件42和两个大指夹持组件43，机械手掌41为矩形板状结构，机械手掌41水平安装在机械手转动驱动液压马达371的输出轴上，两个小指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：它包括底架(1)、底盘(2)、五轴机械臂(3)、机械手(4)和夹持物体末端限位器(5)；五轴机械臂(3)包括大臂(31)、小臂(32)、大臂转动驱动组件(33)、大臂摆动驱动组件(34)、小臂转动驱动组件(35)、腕部转动驱动组件(36)和机械手转动驱动组件(37)；底架(1)为矩形框架结构，底架(1)水平设置，底盘(2)水平安装在底架(1)一侧的上端面上，大臂(31)和小臂(32)并排设置在底架(1)的上部，大臂(31)、小臂(32)、机械手(4)和夹持物体末端限位器(5)首尾依次连接；大臂(31)的首端底部通过大臂转动驱动组件(33)与底盘(2)连接，且在大臂转动驱动组件(33)的驱动下实现大臂(31)的转动；大臂(31)的首端侧部通过大臂摆动驱动组件(34)与大臂转动驱动组件(33)连接，且在大臂摆动驱动组件(34)的驱动下实现大臂(31)的摆动；小臂转动驱动组件(35)安装在大臂(31)的末端侧部，小臂转动驱动组件(35)的动力输出端与小臂(32)的首端连接，且在小臂转动驱动组件(35)的驱动下实现小臂(32)的转动；腕部转动驱动组件(36)安装在小臂(32)的末端侧部，腕部转动驱动组件(36)的动力输出端与机械手转动驱动组件(37)连接，在腕部转动驱动组件(36)的驱动下实现五轴机械臂(3)腕部的转动；机械手转动驱动组件(37)的动力输出端与机械手(4)的底部连接，且在机械手转动驱动组件(37)的驱动下实现机械手(4)的转动；夹持物体末端限位器(5)包括末端限位筒(51)、限位筒盖(52)和限位筒支架(53)，末端限位筒(51)为圆筒状镂空结构，末端限位筒(51)沿底架(1)的长度方向水平设置在机械手(4)的一侧，末端限位筒(51)通过限位筒支架(53)安装在机械手(4)上，末端限位筒(51)的开口朝向机械手(4)，末端限位筒(51)远离机械手(4)的一端安装有限位筒盖(52)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：它包括底架(1)、底盘(2)、五轴机械臂(3)、机械手(4)和夹持物体末端限位器(5)；五轴机械臂(3)包括大臂(31)、小臂(32)、大臂转动驱动组件(33)、大臂摆动驱动组件(34)、小臂转动驱动组件(35)、腕部转动驱动组件(36)和机械手转动驱动组件(37)；底架(1)为矩形框架结构，底架(1)水平设置，底盘(2)水平安装在底架(1)一侧的上端面上，大臂(31)和小臂(32)并排设置在底架(1)的上部，大臂(31)、小臂(32)、机械手(4)和夹持物体末端限位器(5)首尾依次连接；大臂(31)的首端底部通过大臂转动驱动组件(33)与底盘(2)连接，且在大臂转动驱动组件(33)的驱动下实现大臂(31)的转动；大臂(31)的首端侧部通过大臂摆动驱动组件(34)与大臂转动驱动组件(33)连接，且在大臂摆动驱动组件(34)的驱动下实现大臂(31)的摆动；小臂转动驱动组件(35)安装在大臂(31)的末端侧部，小臂转动驱动组件(35)的动力输出端与小臂(32)的首端连接，且在小臂转动驱动组件(35)的驱动下实现小臂(32)的转动；腕部转动驱动组件(36)安装在小臂(32)的末端侧部，腕部转动驱动组件(36)的动力输出端与机械手转动驱动组件(37)连接，在腕部转动驱动组件(36)的驱动下实现五轴机械臂(3)腕部的转动；机械手转动驱动组件(37)的动力输出端与机械手(4)的底部连接，且在机械手转动驱动组件(37)的驱动下实现机械手(4)的转动；夹持物体末端限位器(5)包括末端限位筒(51)、限位筒盖(52)和限位筒支架(53)，末端限位筒(51)为圆筒状镂空结构，末端限位筒(51)沿底架(1)的长度方向水平设置在机械手(4)的一侧，末端限位筒(51)通过限位筒支架(53)安装在机械手(4)上，末端限位筒(51)的开口朝向机械手(4)，末端限位筒(51)远离机械手(4)的一端安装有限位筒盖(52)。


2.根据权利要求1所述的一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：大臂转动驱动组件(33)包括大臂转动轴(331)、U型轴承座(332)、大臂摆动连接轴(333)、大臂驱动侧销(334)、大臂转动驱动液压缸(335)和大臂转动连接板(336)，底盘(2)上端面中心和U型轴承座(332)的底座下端面中心分别开设有与大臂转动轴(331)两端相匹配的轴孔，大臂转动轴(331)下端通过轴承与底盘(2)连接，大臂转动轴(331)上端通过轴承与U型轴承座(332)的底座连接，U型轴承座(332)上部的两个耳板相对设置，两个耳板上分别开设有两个与大臂摆动连接轴(333)相匹配的轴孔，大臂摆动连接轴(333)水平设置在两个耳板之间，大臂摆动连接轴(333)两端分别通过两个轴承与两个耳板连接，大臂(31)首端设有与大臂摆动连接轴(333)相匹配的第一大臂连接环，第一大臂连接环套装在大臂摆动连接轴(333)一端，且大臂摆动连接轴(333)和第一大臂连接环的侧面均沿径向开设有与大臂驱动侧销(334)相匹配的销孔，大臂(31)首端通过大臂驱动侧销(334)与大臂摆动连接轴(333)连接，大臂转动连接板(336)水平设置在底架(1)上方，大臂转动连接板(336)一端与U型轴承座(332)侧壁连接，大臂转动连接板33另一端侧部设有铰连接板，大臂转动驱动液压缸(335)沿水平方向倾斜设置在大臂转动连接板(336)远离U型轴承座(332)一侧，大臂转动驱动液压缸(335)的缸体与底盘(2)铰接，大臂转动驱动液压缸(335)的活塞杆与大臂转动连接板33的铰连接板铰接。


3.根据权利要求2所述的一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：大臂摆动驱动组件(34)包括大臂摆动驱动液压缸(341)、大臂摆动连接杆(342)和大臂摆动侧销(343)，大臂摆动连接杆(342)设置在U型轴承座(332)远离大臂(31)的一侧，大臂摆动连接杆(342)一端设有与大臂摆动连接轴(333)相匹配的第二大臂连接环，第二大臂连接环套装在大臂摆动连接轴(333)另一端，且大臂摆动连接轴(333)和第二大臂连接环的侧面均沿径向开设有与大臂摆动侧销(343)相匹配的销孔，大臂摆动连接杆(342)一端通过大臂摆动侧销(343)与大臂摆动连接轴(333)连接，大臂摆动驱动液压缸(341)沿竖直方向倾斜设置在U型轴承座(332)远离大臂(31)的一侧，大臂摆动驱动液压缸(341)的缸体与底盘(2)铰接，大臂摆动驱动液压缸(341)的活塞杆与大臂摆动连接杆(342)另一端铰接。


4.根据权利要求3所述的一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：小臂转动驱动组件(35)包括小臂驱动液压马达(351)和小臂驱动连接轴(352)，小臂驱动液压马达(351)安装在大臂(31)末端，小臂驱动液压马达(351)的输出轴水平设置，小臂驱动连接轴(352)一端与小臂驱动液压马达(351)的输出轴同轴连接，小臂(32)的首端设有小臂连接环连接，小臂驱动连接轴(352)另一端通过轴承与小臂连接环连接。


5.根据权利要求4所述的一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：腕部转动驱动组件(36)包括腕部转动驱动液压马达(361)和腕部连接板(362)，腕部转动驱动液压马达(361)安装在小臂(32)的末端，腕部转动驱动液压马达(361)的输出轴水平设置，腕部连接板(362)的一侧端面与腕部转动驱动液压马达(361)的输出轴连接。


6.根据权利要求5所述的一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：机械手转动驱动组件(37)包括机械手转动驱动液压马达(371)和马达外壳(372)，马达外壳(372)安装在腕部连接板(362)的另一侧端面上，机械手转动驱动液压马达(371)安装马达外壳(372)上，机械手转动驱动液压马达(371)的输出轴竖直设置，机械手转动驱动液压马达(371)的输出轴与机械手(4)连接。


7.根据权利要求6所述的一种无人水下航行器用布放回收装置，其特征在于：机械手(4)包括机械手掌(41)、小指转动驱动组件(44)、大指转动驱动组件(45)、同步移动驱动组件(46)、两个小指夹持组件(42)和两个大指夹持组件(43)，机械手掌(41)为矩形板状结构，机械手掌(41)水平安装在机械手转动驱动液压马达(371)的输出轴上，两个小指夹持组件(42)并排设置在机械手掌(41)上端面一侧，小指夹持组件(42)底部与机械手掌(41)滑动连接，两个小指夹持组件(42)之间通过小指转动驱动组件(44)连接，在小指转动驱动组件(44)的驱动下实现两个小指夹持组件(42)的同步展开或者收拢；两个大指夹持组件(43)并排设置在机械手掌(41)上端面另一侧，大指夹持组件(43)底部与机械手掌(41)滑动连接，两个大指夹持组件(43)之间通过大指转动驱动组件(45)连接，在大指转动驱动组件(45)的驱动下实现两个大指夹持组件(43)的同步展开或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：查富生，郭伟，王鹏飞，李满天，文继宏，陶建国，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23