融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的属于机械与控制、信息技术、生命科学、能源化工技术领域，具体为融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，包括左右两个双体船，双体船顶部左侧与中间分别安装有弹簧缓冲装置与液压减震装置，且弹簧缓冲装置与液压减震装置的安装端均与信息处理室外壁连接，在无人船上装配视觉传感器，使目标物被准确定位，令机械臂具备“看”的功能，在机械臂上装配力觉传感器，使目标物被准确分析，令机械臂完成所需要的“摸”的功能。并且将视觉与力觉同时融合在机械臂上，可在复杂的海面上完成困难的打捞工作。使无人打捞更加智能化，不仅可以对目标物进行实时定位，更可以自适应的对目标物完成力控制，机械臂可自主完成从发现到救援的全过程。全过程。全过程。

Underwater fishing device integrating vision and force sensing manipulator

【技术实现步骤摘要】
融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置


[0001]本专利技术涉及机械与控制、信息技术、生命科学、能源化工
，具体为融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置。

技术介绍

[0002]在如今世界，随着各国对海洋资源大力开发，各种海洋设备在复杂的海洋环境中难免会发生故障而滞留于海洋中，对于如何回收这些海洋设备，已经成为限制众多海洋行业发展的新问题。另一方面除了对海洋设备的回收，在国家大力开展环境整治的大背景下，水面漂浮物的打捞和清理也是海洋发展的一个大的需求。在科技高速发展的今天，海洋设备回收和水面漂浮物的打捞主要仍然由人工打捞完成或者船只打捞，人工打捞工作效率低、劳动强度大，无法在风浪环境下进行打捞作业，而船只打捞机动性差，价格昂贵，不利于小型海洋设备回收和水面漂浮物的打捞工作。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，以解决上述
技术介绍
中提出的人工打捞工作效率低、劳动强度大，无法在风浪环境下进行打捞作业，船只打捞机动性差，价格昂贵，不利于小型海洋设备回收和水面漂浮物的打捞工作的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，包括左右两个双体船，两个所述双体船顶部左侧与中间分别安装有弹簧缓冲装置与液压减震装置，且弹簧缓冲装置与液压减震装置的安装端均与信息处理室外壁连接，两个所述双体船顶部右侧均设有限位装置，且限位装置的驱动端与限位框连接，所述信息处理室右侧延伸端设有机械臂与两个图像获取设备，且机械臂与信息处理室相背离的一端安装有机械夹爪，所述图像获取设备位于信息处理室延伸端底部，且机械臂位于两个图像获取设备之间，所述信息处理室与图像获取设备、限位装置、机械臂连接，所述信息处理室内设有计算机控制模块，所述机械夹爪上设有力检测设备，且力检测设备包括安装在机械夹爪夹持端内壁上的力传感器与数据传输转换单元，所述数据传输转换单元与力传感器、信息处理室连接。
[0005]优选的，左右所述双体船之间的间距比为3m
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4.5m。
[0006]优选的，所述图像获取设备为用于采集目标物位置图像的双目相机。
[0007]优选的，所述限位装置包括安装座、设在安装座上的电机一、支撑板、设在支撑板上的电机二、调节柱、设在调节柱上的导向架、设在调节柱上的液压杆、铰接在导向架上的活动杆一与活动杆二。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0009]1)本专利技术在无人船上装配视觉传感器，使目标物被准确定位，令机械臂具备“看”的功能，在机械臂上装配力觉传感器，使目标物被准确分析，令机械臂完成所需要的“摸”的功能。并且将视觉与力觉同时融合在机械臂上，可在复杂的海面上完成困难的打捞工作。使
无人打捞更加智能化，不仅可以对目标物进行实时定位，更可以自适应的对目标物完成力控制，机械臂可自主完成从发现到救援的全过程。
[0010]2)视觉与力觉结合的机械臂可以更好地模拟人类工作方式，灵活性提高、自主学习能力增强。两种感觉结合的机械臂应用于打捞更是一种新的突破。为今后融合多种感觉的机器人做了一次尝试，提供了一种思路，极大地拓宽了机器人及其不同部分的应用场景。
[0011]3)本专利技术为水面漂浮物回收提供一种新思路和新方法，其可塑性强，还具有很大的发展空间，且现有的海洋设备投放回收技术因为都要依靠大量的人力且操作时间较久，所以并非十分高效与成熟。因此，本专利技术具有较强的发展潜力与应用前景。此外，本专利技术还具有可观的拓展性，独特的智能化模块机制，使得本装置可以依据不同的任务需求进而拓展不同的装备完成不同的打捞任务，可拓展应用于垃圾打捞，水质采集等主要方面。
[0012]4)本专利技术应用范围较广，换取相适应的机械爪模块便可以完成智能化无人船展开海域搜索救援，将水面探测装置安装在相适应的位置。智能化机械臂、双喷水推进器可以安全快速地将人解救于水面，节省大量的人力资源。
附图说明
[0013]图1为本专利技术结构示意图；
[0014]图2为本专利技术图1中A处结构放大示意图；
[0015]图3为本专利技术机械臂和图像获取设备结构示意图；
[0016]图4为本专利技术工作流程示意图；
[0017]图5为本专利技术视觉信息检测与处理流程示意图；
[0018]图6为本专利技术力觉信息检测与处理流程示意图；
[0019]图7为本专利技术左右双体船间距比为3时双体船运动相应曲线图；
[0020]图8为本专利技术左右双体船间距比为3.5时双体船运动相应曲线图；
[0021]图9为本专利技术左右双体船间距比为4时双体船运动相应曲线图；
[0022]图10为本专利技术左右双体船间距比为4.5时双体船运动相应曲线图。
[0023]图中：1、双体船；2、弹簧缓冲装置；3、信息处理室；4、图像获取设备；5、机械臂；6、电机二；7、安装座；8、电机一；9、支撑板；10、调节柱；11、导向架；12、活动杆一；13、活动杆二；14、摆动件；15、液压杆；16、活动杆四；17、活动杆三；18、限位框。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]请参阅图1
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10，本专利技术提供一种技术方案：
[0027]实施例1：
[0028]融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，包括左右两个双体船1，两个所述双体船1顶部左侧与中间分别安装有弹簧缓冲装置2与液压减震装置，且弹簧缓冲装置2与液压减震装置的安装端均与信息处理室3外壁连接，两个所述双体船1顶部右侧均设有限位装置，且限位装置的驱动端与限位框18连接，所述信息处理室3右侧延伸端设有机械臂5与两个图像获取设备4，且机械臂5与信息处理室3相背离的一端安装有机械夹爪，所述图像获取设备4位于信息处理室3延伸端底部，且机械臂5位于两个图像获取设备4之间。
[0029]左右所述双体船1之间的间距比为3m。
[0030]实施例2：
[0031]融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，包括左右两个双体船1，两个所述双体船1顶部左侧与中间分别安装有弹簧缓冲装置2与液压减震装置，且弹簧缓冲装置2与液压减震装置的安装端均与信息处理室3外壁连接，两个所述双体船1顶部右侧均设有限位装置，且限位装置的驱动端与限位框18连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，包括左右两个双体船(1)，其特征在于：两个所述双体船(1)顶部左侧与中间分别安装有弹簧缓冲装置(2)与液压减震装置，且弹簧缓冲装置(2)与液压减震装置的安装端均与信息处理室(3)外壁连接，两个所述双体船(1)顶部右侧均设有限位装置，且限位装置的驱动端与限位框(18)连接，所述信息处理室(3)右侧延伸端设有机械臂(5)与两个图像获取设备(4)，且机械臂(5)与信息处理室(3)相背离的一端安装有机械夹爪，所述图像获取设备(4)位于信息处理室(3)延伸端底部，且机械臂(5)位于两个图像获取设备(4)之间，所述信息处理室(3)与图像获取设备(4)、限位装置、机械臂(5)连接，所述信息处理室(3)内设有计算机控制模块，所述机械夹爪上设有力检测设备，且力检测设备包括安装在机械夹爪夹持...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳文，梁康养，黄宏峰，吴登琦，邹远停，谷雪涛，郭可盈，曾绰璇，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：