一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，包括末端执行器

【技术实现步骤摘要】
一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂


[0001]本专利技术属于水下作业型机器人
，具体涉及一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂
。

技术介绍

[0002]在当前开发海洋资源，建设海洋强国的时代背景下，水下机械臂作为水下机器人开发海洋资源和进行水下作业的重要工具，直接影响到水下作业的可靠性和工作效率
。
[0003]针对现阶段常见的串联型水下机械臂在工作过程中存在关节累积误差大
、
刚性差等缺点，近年来有部分学者和企业提出采用并联型水下机械臂以提高机械臂运动精度和结构刚度，但是在实际应用过程中发现并联机械臂的工作空间较小，使得动平台运动范围受限，仅能实现小幅度的平动和转动，另一方面，并联机构在运动到奇异位形附近时，会出现精度下降
、
受力情况恶化甚至机构自由度发生变化的情况，这导致驱动并联机构所需的力或力矩急剧增大，在构件内部产生较大内应力，可能导致构件破坏，机构失稳，自由度变化则会导致机构不可控，导致机械故障，造成安全隐患
。
上述问题都限制了并联机械臂的进一步推广本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，包括六自由度2‑
RRRPRS
‑
RRRPRRU
运动冗余并联机构，六自由度2‑
RRRPRS
‑
RRRPRRU
运动冗余并联机构的一端安装在基座安装架
20
上，另一端通过二自由度
2R
串联机构连接末端执行器；六自由度2‑
RRRPRS
‑
RRRPRRU
运动冗余并联机构包括两条
RRRPRS
运动冗余支链和一条
RRRPRRU
运动冗余支链，
RRRPRS
运动冗余支链和
RRRPRRU
运动冗余支链并联连接，
R
为转动副，
P
为移动副，
S
为球面副，
U
为万向副
。2.
根据权利要求1所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，二自由度
2R
串联机构包括前臂连杆
(4)
，前臂连杆
(4)
的一端连接末端执行器，另一端通过第一防水舵机
(6)
连接大臂连杆
(8)
的一端，大臂连杆
(8)
的另一端通过第二防水舵机
(9)
连接六自由度2‑
RRRPRS
‑
RRRPRRU
运动冗余并联机构的动平台
(10)。3.
根据权利要求2所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，动平台
(10)
和大臂连杆
(8)
的一端分别设置有用于安装第一防水舵机
(6)
和第二防水舵机
(9)
的舵机固定架
(7)。4.
根据权利要求2所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，前臂连杆
(4)
与第一防水舵机
(6)
之间，以及大臂连杆
(8)
与第二防水舵机
(9)
之间分别通过
U
型支架
(5)
连接
。5.
根据权利要求2所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，前臂连杆
(4)
和大臂连杆
(8)
的两端分别设置有连接盘
(1)。6.
根据权利要求1所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，两条
RRRPRS
运动冗余支链和一条
RRRPRRU
运动冗余支链的一端分别连接动平台
(10)
，通过动平台
(10)
连接二自由度
2R
串联机构，
RRRPRS
运动冗余支链与动平台
(10)
之间通过球面轴承
(11)
连接，
RRRPRRU
运动冗余支链与动平台
(10)
之间通过万向铰链
(29)
连接；两条
RRRPRS
运动冗余支链和一条
RRRPRRU
运动冗余支链的另一端分别连接基座定平台
(19)
，通过基座定平台
(19)
与基座安装架
(20)
固定连接，
RRRPRS
运动冗余支链和
RRR...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文斌，夏寅，胡桥，张箭，王政达，卫红波，任伟，赵玉梁，贾涵，郭梦媛，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：