【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人领域，尤其涉及一种适用于圆柱体的水下抓取装置。
技术介绍
1、在水下作业和海洋工程领域中，经常会需要对圆柱体形状的物体进行抓取和搬运，例如管道、桩基、沉船残骸等。传统的水下机械手在抓取圆柱形物体时存在一些问题，如抓取稳定性差、操作复杂等。因此，有必要提出一种新型的水下机械手，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题，提供一种适用于圆柱体的水下抓取装置。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：
3、一种适用于圆柱体的水下抓取装置，它包括机械臂和机械手；所述的机械手安装在机械臂的末端；所述的机械手包括u形连接部、两个直线驱动器、两个连杆机构和两个夹爪；所述的直线驱动器与连杆机构分为两组，其中一组安装在u形连接部的其中一个内侧壁上，另外一组安装在u形连接部的另一个内侧壁上，所述直线驱动器的动力输出端与连杆机构的动力输入端连接；两个夹爪相对设置在u形连接部的两侧，其中一个夹爪的顶端分别连接在两个连杆机构动力输出端的一侧；另一个夹爪的顶端分别连接在两个连杆机构动力输出端的另一侧，两个夹爪在直线驱动器与连杆机构的驱动下同步张开或者同步聚拢，实现物体的抓放。
4、优选地，所述的机械臂包括n节臂体和n-1个关节驱动组件，n节所述的臂体顺次设置，相邻的两节臂体之间形成一个关节，并通过一个关节驱动组件进行连接。
5、优选地，处于末端的臂体上设置一个液压马达一，所述液压马达一的动力输出端与
6、优选地，所述的关节驱动组件包括液压马达二和联动轮，相邻两节臂体之间，所述的液压马达二安装在其中一节臂体的端部上，联动轮安装在另一节臂体的端部上，所述液压马达二的驱动端与联动轮固定连接。
7、优选地，所述u形连接部两侧的内侧壁上分别设置有一个滑道，连杆机构的动力输入端与u形连接部的滑道滑动连接；
8、所述的连杆机构包括上横杆、两根连杆一、两根连杆二和下横杆；所述的上横杆和下横杆上下相对设置，上横杆纵向滑动连接在u形连接部的滑道内，直线驱动器的动力输出端与上横杆固定连接；所述的下横杆固定安装在u形连接部的内侧壁上；所述的连杆一和连杆二分为两组，并对称设置在上横杆和下横杆之间，每组中连杆一的一端铰连接在上横杆的一端，连杆一的另一端铰连接在连杆二的一端，连杆二的另一端铰连接在下横杆的一端；所述的夹爪与所述连杆二的另一端端部固定连接。
9、优选地，所述的夹爪为弧形桁架。
10、优选地，两个夹爪之间设置有一个锁紧机构，所述的锁紧机构包括两个弧形齿条、两组齿条驱动组件、两个锁紧齿条和两个驱动器；两个弧形齿条并排布置在其中一个夹爪上，所述的弧形齿条与夹爪滑动连接；每个弧形齿条对应设置一组齿条驱动组件，所述的齿条驱动组件驱动弧形齿条沿着夹爪的弧形面移动；两个锁紧齿条并排布置在另一个夹爪上，所述的锁紧齿条与弧形齿条一一对应设置，每个锁紧齿条对应设置一个驱动器，所述的驱动器驱动锁紧齿条沿着夹爪的弧形面移动，并与弧形齿条锁紧或解锁。
11、优选地，所述弧形齿条的正面沿其长度方向布置有直齿，弧形齿条的背面沿其长度方向布置有斜齿一；所述锁紧齿条的正面沿其长度方向布置有斜齿二，锁紧齿条上的斜齿二与弧形齿条上的斜齿一相啮合。
12、优选地，所述的齿条驱动组件包括液压马达三和齿轮，所述的液压马达三固定安装在夹爪上，齿轮与液压马达三的驱动端固定连接，所述的齿轮与弧形齿条正面的直齿相啮合。
13、优选地，所述的驱动器为小型液压缸，小型液压缸的缸体固定连接在夹爪上，小型液压缸的驱动端连接在锁紧齿条的背面。
14、本专利技术与现有技术相比产生的有益效果是：
15、1、本专利技术的水下抓取装置可以安装在水下机器人上，并用来抓取目标物体；通过弧形夹爪以及夹爪锁紧机构的设计，可以高效、稳定的抓取圆柱形物体。
16、2、本专利技术的机械臂由多个关节组成，能够在水下环境中灵活移动和调整姿态，机械手可以360°旋转，且可以通过直线驱动器与连杆机构的配合调节夹爪的开合度，以适应不同外径的圆柱形物体，然后可以通过夹爪锁紧机构将其固定锁死，提高机械手操作的灵活性和安全性。
17、3、本专利技术的夹爪采用桁架结构，一方面可以降低夹爪的重量，另一方面桁架为镂空结构，可以减少海水流动对机械手冲击所造成的影响和负载。
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1.一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：它包括机械臂(100)和机械手(200)；所述的机械手(200)安装在机械臂(100)的末端；所述的机械手(200)包括U形连接部(1)、两个直线驱动器(2)、两个连杆机构(3)和两个夹爪(4)；所述的直线驱动器(2)与连杆机构(3)分为两组，其中一组安装在U形连接部(1)的其中一个内侧壁上，另外一组安装在U形连接部(1)的另一个内侧壁上，所述直线驱动器(2)的动力输出端与连杆机构(3)的动力输入端连接；两个夹爪(4)相对设置在U形连接部(1)的两侧，其中一个夹爪(4)的顶端分别连接在两个连杆机构(3)动力输出端的一侧；另一个夹爪(4)的顶端分别连接在两个连杆机构(3)动力输出端的另一侧，两个夹爪(4)在直线驱动器(2)与连杆机构(3)的驱动下同步张开或者同步聚拢，实现物体的抓放。
2.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述的机械臂(100)包括N节臂体(5)和N-1个关节驱动组件(6)，N节所述的臂体(5)顺次设置，相邻的两节臂体(5)之间形成一个关节，并通过一个关节驱动组件(6)进行连接
3.根据权利要求2所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：处于末端的臂体(5)上设置一个液压马达一(7)，所述液压马达一(7)的动力输出端与U形连接部(1)固定连接，以实现机械手(200)360°的旋转。
4.根据权利要求2所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述的关节驱动组件(6)包括液压马达二(6-1)和联动轮(6-2)，相邻两节臂体(5)之间，所述的液压马达二(6-1)安装在其中一节臂体(5)的端部上，联动轮(6-2)安装在另一节臂体(5)的端部上，所述液压马达二(6-1)的驱动端与联动轮(6-2)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述U形连接部(1)两侧的内侧壁上分别设置有一个滑道(1-1)，连杆机构(3)的动力输入端与U形连接部(1)的滑道(1-1)滑动连接；
6.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述的夹爪(4)为弧形桁架。
7.根据权利要求6所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：两个夹爪(4)之间设置有一个锁紧机构，所述的锁紧机构包括两个弧形齿条(8)、两组齿条驱动组件(9)、两个锁紧齿条(10)和两个驱动器(11)；两个弧形齿条(8)并排布置在其中一个夹爪(4)上，所述的弧形齿条(8)与夹爪(4)滑动连接；每个弧形齿条(8)对应设置一组齿条驱动组件(9)，所述的齿条驱动组件(9)驱动弧形齿条(8)沿着夹爪(4)的弧形面移动；两个锁紧齿条(10)并排布置在另一个夹爪(4)上，所述的锁紧齿条(10)与弧形齿条(8)一一对应设置，每个锁紧齿条(10)对应设置一个驱动器(11)，所述的驱动器(11)驱动锁紧齿条(10)沿着夹爪(4)的弧形面移动，并与弧形齿条(8)锁紧或解锁。
8.根据权利要求7所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述弧形齿条(8)的正面沿其长度方向布置有直齿(8-1)，弧形齿条(8)的背面沿其长度方向布置有斜齿一(8-2)；所述锁紧齿条(10)的正面沿其长度方向布置有斜齿二(10-1)，锁紧齿条(10)上的斜齿二(10-1)与弧形齿条(8)上的斜齿一(8-2)相啮合。
9.根据权利要求8所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述的齿条驱动组件(9)包括液压马达三(9-1)和齿轮(9-2)，所述的液压马达三(9-1)固定安装在夹爪(4)上，齿轮(9-2)与液压马达三(9-1)的驱动端固定连接，所述的齿轮(9-2)与弧形齿条(8)正面的直齿(8-1)相啮合。
10.根据权利要求8所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述的驱动器(11)为小型液压缸，小型液压缸的缸体固定连接在夹爪(4)上，小型液压缸的驱动端连接在锁紧齿条(10)的背面。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：它包括机械臂(100)和机械手(200)；所述的机械手(200)安装在机械臂(100)的末端；所述的机械手(200)包括u形连接部(1)、两个直线驱动器(2)、两个连杆机构(3)和两个夹爪(4)；所述的直线驱动器(2)与连杆机构(3)分为两组，其中一组安装在u形连接部(1)的其中一个内侧壁上，另外一组安装在u形连接部(1)的另一个内侧壁上，所述直线驱动器(2)的动力输出端与连杆机构(3)的动力输入端连接；两个夹爪(4)相对设置在u形连接部(1)的两侧，其中一个夹爪(4)的顶端分别连接在两个连杆机构(3)动力输出端的一侧；另一个夹爪(4)的顶端分别连接在两个连杆机构(3)动力输出端的另一侧，两个夹爪(4)在直线驱动器(2)与连杆机构(3)的驱动下同步张开或者同步聚拢，实现物体的抓放。
2.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述的机械臂(100)包括n节臂体(5)和n-1个关节驱动组件(6)，n节所述的臂体(5)顺次设置，相邻的两节臂体(5)之间形成一个关节，并通过一个关节驱动组件(6)进行连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：处于末端的臂体(5)上设置一个液压马达一(7)，所述液压马达一(7)的动力输出端与u形连接部(1)固定连接，以实现机械手(200)360°的旋转。
4.根据权利要求2所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述的关节驱动组件(6)包括液压马达二(6-1)和联动轮(6-2)，相邻两节臂体(5)之间，所述的液压马达二(6-1)安装在其中一节臂体(5)的端部上，联动轮(6-2)安装在另一节臂体(5)的端部上，所述液压马达二(6-1)的驱动端与联动轮(6-2)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱体的水下抓取装置，其特征在于：所述u形连接部(1)两侧的内侧壁上分别设置有一个滑道(1-1)，连杆机构...
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