一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构制造技术

一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，包括第一摆臂、第二摆臂、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一驱动缸、第二驱动缸及打捞爪；第一摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一摆臂另一端与打捞爪相铰接；第二摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第二摆臂另一端与第一连杆一端相铰接，第一连杆的中部与第一摆臂相铰接；第二连杆一端与第一连杆另一端相铰接，第二连杆另一端与第三连杆一端相铰接，第三连杆另一端铰接在第一摆臂上；第一驱动缸一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一驱动缸另一端铰接在第一摆臂上；第二驱动缸一端与第三连杆另一端相铰接，第二驱动缸另一端与打捞爪相铰接。本发明专利技术具有更高的重复定位精度和打捞精度。和打捞精度。和打捞精度。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构


[0001]本专利技术属于打捞机器人
，特别是涉及一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构。

技术介绍

[0002]目前，在包含有水上项目的旅游景区和公园等场所内，经常出现游客将手机等贵重物品掉入水中的情况，多少情况下只能由工作人员下入水中帮忙打捞掉落的贵重物品，少数场所内还配备了打捞机器人，可以通过打捞机器人完成物品打捞。
[0003]打捞机器人可分为两种类型，一种是水上打捞机器人，另一种是水下打捞机器人。针对水上打捞机器人来说，想要在水面之上完成水下打捞，不但打捞难度大，而且打捞准确性也较低。针对水下打捞机器人来说，机器人可以在水下工作，通过视觉系统识别掉落水下的物品，不但可以降低打捞难度，而且可以提高打捞准确性。
[0004]然而，现有的水下打捞机器人采用的机械臂结构普遍采用串联式，虽然串联式机械臂具有控制简单、运动空间大的特点，但也存在因自身重量导致的运动惯性，进而使串联式机械臂的控制响应变慢，并且串联式机械臂刚性较差，在其运动时容易产生抖动，而且串联式机械臂因依靠多关节运动容易产生运动误差积累，导致串联式机械臂的重复定位精度较差，从而影响打捞精度。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，与传统的串联式机械臂相比刚性更好，可以避免机械臂运动时的抖动，且并联式机械臂的重复定位更高，在进行物品打捞时可以获得更大的传动角，有效提高了打捞精度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，包括第一摆臂、第二摆臂、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一驱动缸、第二驱动缸及打捞爪；所述第一摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一摆臂另一端与打捞爪相铰接；所述第二摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第二摆臂另一端与第一连杆一端相铰接，第一连杆的中部与第一摆臂相铰接；所述第二连杆一端与第一连杆另一端相铰接，第二连杆另一端与第三连杆一端相铰接，第三连杆另一端铰接在第一摆臂上；所述第一驱动缸一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一驱动缸另一端铰接在第一摆臂上；所述第二驱动缸一端与第三连杆另一端相铰接，第二驱动缸另一端与打捞爪相铰接。
[0007]所述第一摆臂、第一驱动缸及水下打捞机器人机体之间形成稳定三角形。
[0008]所述第二摆臂、第一连杆及第二连杆之间形成Z形传力机构。
[0009]所述第一摆臂、第一连杆、第二摆臂及水下打捞机器人机体之间构成第一平行四边形机构。
[0010]所述第一摆臂、第一连杆、第二连杆及第三连杆之间构成第二平行四边形机构。
[0011]所述第一摆臂、第三连杆、第二驱动缸及打捞爪之间构成第三平行四边形机构。
[0012]所述第三连杆与第二连杆和第二驱动缸的铰接点共用铰接轴形成复合铰链。
[0013]所述第一摆臂、第二摆臂、第一连杆、第二连杆及第三连杆采用单根杆体形式或多根杆体并列形式。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]本专利技术的适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，与传统的串联式机械臂相比刚性更好，可以避免机械臂运动时的抖动，且并联式机械臂的重复定位更高，在进行物品打捞时可以获得更大的传动角，有效提高了打捞精度。
附图说明
[0016]图1为采用本专利技术并联式机械臂的水下打捞机器人(打捞爪朝前且收纳盒开启)的立体图；
[0017]图2为采用本专利技术并联式机械臂的水下打捞机器人(向下打捞物品且收纳盒关闭)的立体图；
[0018]图3为采用本专利技术并联式机械臂的水下打捞机器人(向上打捞物品且收纳盒关闭)的侧视图；
[0019]图4为采用本专利技术并联式机械臂的水下打捞机器人(向下收纳打捞物品)的立体图；
[0020]图5为本专利技术的适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构简图；
[0021]图中，1—第一摆臂，2—第二摆臂，3—第一连杆，4—第二连杆，5—第三连杆，6—第一驱动缸，7—第二驱动缸，8—打捞爪，9—水下打捞机器人机体。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0023]如图1～5所示，一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，包括第一摆臂1、第二摆臂2、第一连杆3、第二连杆4、第三连杆5、第一驱动缸6、第二驱动缸7及打捞爪8；所述第一摆臂1一端铰接在水下打捞机器人机体9上，第一摆臂1另一端与打捞爪8相铰接；所述第二摆臂2一端铰接在水下打捞机器人机体9上，第二摆臂2另一端与第一连杆3一端相铰接，第一连杆3的中部与第一摆臂1相铰接；所述第二连杆4一端与第一连杆3另一端相铰接，第二连杆4另一端与第三连杆5一端相铰接，第三连杆5另一端铰接在第一摆臂1上；所述第一驱动缸6一端铰接在水下打捞机器人机体9上，第一驱动缸6另一端铰接在第一摆臂1上；所述第二驱动缸7一端与第三连杆5另一端相铰接，第二驱动缸7另一端与打捞爪8相铰接。
[0024]所述第一摆臂1、第一驱动缸6及水下打捞机器人机体9之间形成稳定三角形。
[0025]所述第二摆臂2、第一连杆3及第二连杆4之间形成Z形传力机构。
[0026]所述第一摆臂1、第一连杆3、第二摆臂2及水下打捞机器人机体9之间构成第一平行四边形机构。
[0027]所述第一摆臂1、第一连杆3、第二连杆4及第三连杆5之间构成第二平行四边形机构。
[0028]所述第一摆臂1、第三连杆5、第二驱动缸7及打捞爪8之间构成第三平行四边形机构。
[0029]所述第三连杆5与第二连杆4和第二驱动缸7的铰接点共用铰接轴形成复合铰链。
[0030]所述第一摆臂1、第二摆臂2、第一连杆3、第二连杆4及第三连杆5采用单根杆体形式或多根杆体并列形式。
[0031]具体的，由于第一摆臂1、第一驱动缸6及水下打捞机器人机体9之间可形成稳定三角形，从而使并联式机械臂的根部可以承受更大的扭矩，从而进一步提高了并联式机械臂的稳定性。
[0032]具体的，由于并联式机械臂包含了多组平行四边形机构，可使机械臂的工作稳定性更好，同时提高了传力效果和传动比，且平行四边形机构在机械臂向上偏转时可以实现折叠，从而进一步提高了机械臂在狭窄空间下的工作灵活性。
[0033]具体的，由于第二摆臂2、第一连杆3及第二连杆4之间形成Z形传力机构，可使机械臂获得较大的传力比，进一步提升机械臂的动力性，且具有结构紧凑、操作视野好的特点。
[0034]具体的，由于第三连杆5与第二连杆4和第二驱动缸7的铰接点共用铰接轴形成复合铰链，可使构件单位面积的压力减小，提高载荷承受能力，与单铰链相比具有更好的传动效果，可以避免第二驱动缸7单独铰接时的不稳定运动现象。
[0035]具体的，由于第二驱动缸7直接与打捞爪8铰接连接，可以有效增大打捞爪8的偏转角度，使其能够更好的适应复杂环境下的打捞作业。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，其特征在于：包括第一摆臂、第二摆臂、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一驱动缸、第二驱动缸及打捞爪；所述第一摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一摆臂另一端与打捞爪相铰接；所述第二摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第二摆臂另一端与第一连杆一端相铰接，第一连杆的中部与第一摆臂相铰接；所述第二连杆一端与第一连杆另一端相铰接，第二连杆另一端与第三连杆一端相铰接，第三连杆另一端铰接在第一摆臂上；所述第一驱动缸一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一驱动缸另一端铰接在第一摆臂上；所述第二驱动缸一端与第三连杆另一端相铰接，第二驱动缸另一端与打捞爪相铰接。2.根据权利要求1所述的一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，其特征在于：所述第一摆臂、第一驱动缸及水下打捞机器人机体之间形成稳定三角形。3.根据权利要求1所述的一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，其特征在于：所述第二摆臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，李长硕，刘婷婷，张金程，赵玉倩，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：