CN117863203B - 一种水下机器人的抓手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下机器人的抓手，属于水下机器人技术领域，包括安装板、活动块、转筒、定位机构、夹持机构、两个固定块和两个复位机构，两个固定块对称设置在安装板上；通过水下机器人上的摄像头能够判断出水下机器人是否失衡，能够通过水下机器人上对电磁铁进行通电，进而使得电磁铁能够对T形连接块进行磁吸，使得T形连接块能够带动定位块移动至T形连接槽内，使得定位块与转筒错位，进而使得转筒能够通过转杆在固定块上转动，进而使得转筒及其上的夹持机构能够受重力转动至呈纵向，从而使得夹取的物体能够移动至水下机器人的正下方，使得水下机器人能够保持平衡，能够避免水下机器人头部朝下，进而便于水下机器人上浮。
Description
技术领域
本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种水下机器人的抓手。
背景技术
水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人，水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具，在日常生活中，水下机器人可以代替人类完成水下作业，如水下探测和水下打捞等，其中在进行水下打捞时需要在水下机器人上安装抓手，水下机器人带动抓手移动至物体附近，通过抓手能够对物体进行抓取，进而便于水下机器人将物体打捞上来；目前现有的抓手多是固定在水下机器人的底部，使得抓手的抓取部位于水下机器人的前侧，进而能够通过水下机器人上的摄像头观察抓手的抓取情况，而目前的抓手无法转动，当抓手抓取到较重的物体时，较重的物体会导致无人机器人失去平衡，进而使得水下机器人在打捞较重物体时其头部会受重朝下，进而不便于水下机器人上浮，且头部朝下的水下机器人其上的摄像头也朝下，导致摄像头无法观测周围的环境，进而不便于水下机器人上浮。
发明内容
为了解决水下机器人在打捞较重物体时其头部会受重朝下，不便于水下机器人上浮的问题，本发明的目的在于提供一种水下机器人的抓手，以解决上述的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下机器人的抓手，包括安装板、活动块、转筒、定位机构、夹持机构、两个固定块和两个复位机构，两个所述固定块对称设置在安装板上，两个所述固定块之间转动设置有转杆，所述活动块和转筒均转动设置在安装板上，所述活动块与转筒固定连接，所述活动块位于两个固定块之间，所述转杆贯穿活动块，两个所述复位机构对称设置在安装板上，且两个所述复位机构均与转杆相连接，所述定位机构设置在安装板上，所述定位机构与转筒相连接，所述夹持机构设置在转筒上，所述夹持机构用于夹取物体；
所述定位机构包括U形座、定位块、T形连接块、定位弹片和电磁铁，所述U形座固定设置在安装板上，所述转筒插接在U形座上的开口处，所述U形座上开设有T形连接槽和腔体，所述T形连接槽与腔体相对齐，所述电磁铁固定设置在腔体内，所述T形连接块滑动设置在T形连接槽内，且所述T形连接块与电磁铁相对齐，所述定位块固定设置在T形连接块上，所述定位块远离T形连接块的一端滑动穿过U形座的一侧面并与转筒相接触，所述定位弹片固定设置在T形连接槽内，所述定位弹片与T形连接块滑动连接。
作为一种优选的实施方式，所述复位机构包括外壳、扭簧、连接杆、限位板、连接筒和定位板，所述外壳固定设置在安装板上，所述外壳位于两个固定块相远离的一侧，所述连接杆和扭簧均转动设置在外壳内，所述连接杆的一端转动穿过其中一个固定块并与转杆的一端固定连接，所述扭簧转动套接在连接杆上，所述限位板固定设置在固定块上，所述扭簧的一端与限位板固定连接，所述连接筒固定套接在连接杆上，所述定位板固定设置在连接筒上，所述扭簧的另一端与定位板固定连接。
作为一种优选的实施方式，所述夹持机构包括电机、连接轴、蜗杆、防护壳、两个蜗轮和两个夹板，所述防护壳固定设置在转筒远离活动块的一端，且所述防护壳的内腔与转筒的内腔相连通，两个所述蜗轮对称设置在防护壳内，且两个所述蜗轮均与防护壳转动连接，两个所述夹板分别固定设置在两个蜗轮上，且两个所述夹板均滑动贯穿防护壳，所述电机固定设置在转筒内，所述连接轴转动设置在转筒内，且所述连接轴与电机输出轴的端部固定连接，所述蜗杆转动设置在防护壳内，所述蜗杆与连接轴远离电机的一端固定连接，所述蜗杆位于两个蜗轮之间，所述蜗杆与两个蜗轮传动连接。
作为一种优选的实施方式，所述防护壳上对称设置有两个立杆，两个立杆之间设置有遮挡棉，所述遮挡棉位于两个夹板之间，两个所述夹板可挤压所述遮挡棉。
作为一种优选的实施方式，其中一个所述夹板上开设有T形安装槽，所述T形安装槽内卡接有T形安装块，所述T形安装块上固定设置有钩子，所述钩子上设置有连接绳。
作为一种优选的实施方式，所述转筒上固定套接有固定筒，所述固定筒上转动套接有缠绕筒，所述连接绳缠绕在缠绕筒上，所述缠绕筒通过限位组件与固定筒相连接。
作为一种优选的实施方式，所述限位组件包括限位弹片和限位球，所述固定筒上开设有限位槽，所述限位弹片固定设置在限位槽内，所述限位球滑动设置在限位槽内，所述限位球与限位弹片固定连接，所述缠绕筒上开设有多个限位孔，所述限位球可插接至多个限位孔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该一种水下机器人的抓手通过设置转筒，当夹持机构夹取到较重的物体时，通过水下机器人上的摄像头能够判断出水下机器人是否失衡，能够通过水下机器人上对电磁铁进行通电，进而使得电磁铁能够对T形连接块进行磁吸，使得T形连接块能够带动定位块移动至T形连接槽内，使得定位块与转筒错位，进而使得转筒能够通过转杆在固定块上转动，进而使得转筒及其上的夹持机构能够受重力转动至呈纵向，从而使得夹取的物体能够移动至水下机器人的正下方，使得水下机器人能够保持平衡，能够避免水下机器人头部朝下，进而便于水下机器人上浮；
该一种水下机器人的抓手通过设置T形安装块，利用T形安装块上设置的钩子，利用水下机器人和夹板的配合能够将钩子挂在水下物体上，利用水下机器人带动夹板移动，使得T形安装块与夹板分离，然后利用水下机器人将连接绳移动至上面上，进而便于人力拉动水下物体，进而便于对超水下机器人负重的物体进行打捞，提高了应用范围；
该一种水下机器人的抓手通过设置遮挡棉，使得遮挡棉能够对防护壳上的开口处进行遮挡，进而能够对防护壳内的蜗杆和蜗轮进行遮挡，能够避免蜗杆和蜗轮上缠绕水草，且夹板能够对遮挡棉进行挤压，进而使得遮挡棉不会影响夹板夹取物体。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明另一视角的整体结构示意图；
图3为本发明的局部结构示意图；
图4为本发明图3中A处放大的结构示意图；
图5为本发明中转杆的结构示意图；
图6为本发明中遮挡棉的结构示意图；
图7为本发明中限位组件的结构示意图；
图8为本发明中夹持机构的结构示意图；
图9为本发明中缠绕筒的结构示意图。
图中：1、安装板；2、活动块；3、转筒；4、定位机构；401、U形座；402、定位块；403、T形连接块；404、定位弹片；405、电磁铁；406、T形连接槽；407、腔体；5、夹持机构；501、电机；502、连接轴；503、蜗杆；504、防护壳；505、蜗轮；506、夹板；6、固定块；7、复位机构；701、外壳；702、扭簧；703、连接杆；704、限位板；705、连接筒；706、定位板；8、转杆；9、立杆；10、遮挡棉；11、T形安装槽；12、T形安装块；13、钩子；14、连接绳；15、固定筒；16、缠绕筒；17、限位组件；1701、限位槽；1702、限位弹片；1703、限位球；1704、限位孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例，请参阅图1-9，本发明提供一种水下机器人的抓手，包括安装板1、活动块2、转筒3、定位机构4、夹持机构5、两个固定块6和两个复位机构7，两个固定块6对称设置在安装板1上，两个固定块6之间转动设置有转杆8，活动块2和转筒3均转动设置在安装板1上，活动块2与转筒3固定连接，活动块2位于两个固定块6之间，转杆8贯穿活动块2，两个复位机构7对称设置在安装板1上，且两个复位机构7均与转杆8相连接，定位机构4设置在安装板1上，定位机构4与转筒3相连接，夹持机构5设置在转筒3上，夹持机构5用于夹取物体；
定位机构4包括U形座401、定位块402、T形连接块403、定位弹片404和电磁铁405，U形座401固定设置在安装板1上，转筒3插接在U形座401上的开口处，U形座401上开设有T形连接槽406和腔体407，T形连接槽406与腔体407相对齐，电磁铁405固定设置在腔体407内，T形连接块403滑动设置在T形连接槽406内，且T形连接块403与电磁铁405相对齐，定位块402固定设置在T形连接块403上，定位块402远离T形连接块403的一端滑动穿过U形座401的一侧面并与转筒3相接触，定位弹片404固定设置在T形连接槽406内，定位弹片404与T形连接块403滑动连接；
通过安装板1能够与水下机器人连接，利用水下机器人能够将夹持机构5移动至水下物体附近，通过水下机器人能够控制夹持机构5夹取物体，当物体重量较轻时，水下机器人不会受重力向下转动，因此在水下机器人上的摄像头中能够观察到水平画面，上浮水下机器人能够将物体打捞上岸，当夹持机构5夹取的物体较重时，此时水下机器人会受重力向下转动，使得水下机器人上摄像头的画面发生偏转，由此可以判断水下机器人失衡，此时通过水下机器人控制电磁铁405打开，使得电磁铁405通电产生磁力，进而使得电磁铁405能够磁吸T形连接块403，使得T形连接块403能够拉动定位块402与转筒3错位，使得定位块402无法对转动进行阻挡，进而使得转动能够通过转杆8在固定块6上转动，因此使得物体能够带动转筒3转动至水下机器人的正下方并呈竖直状，此时水下机器人的重心由头部转移至中心处，使得水下机器人能够达到平衡，进而能够便于水下机器人上浮；
其中，复位机构7包括外壳701、扭簧702、连接杆703、限位板704、连接筒705和定位板706，外壳701固定设置在安装板1上，外壳701位于两个固定块6相远离的一侧，连接杆703和扭簧702均转动设置在外壳701内，连接杆703的一端转动穿过其中一个固定块6并与转杆8的一端固定连接，扭簧702转动套接在连接杆703上，限位板704固定设置在固定块6上，扭簧702的一端与限位板704固定连接，连接筒705固定套接在连接杆703上，定位板706固定设置在连接筒705上，扭簧702的另一端与定位板706固定连接，物体带动转筒3发生转动后，使得转筒3能够带动转杆8转动，进而能够带动连接杆703转动，使得连接杆703能够通过连接筒705带动定位板706进行转动，进而使得定位板706能够对扭簧702进行挤压，使得扭簧702蓄力转动，当打捞上岸后，将物体取下，此时转筒3受重力较小，使得扭簧702能够推动定位板706转动复位，进而能够带动转筒3转动插接在U形座401的开口处，使得转筒3上的夹持机构5能够复位，便于下次使用；
其中，夹持机构5包括电机501、连接轴502、蜗杆503、防护壳504、两个蜗轮505和两个夹板506，防护壳504固定设置在转筒3远离活动块2的一端，且防护壳504的内腔与转筒3的内腔相连通，两个蜗轮505对称设置在防护壳504内，且两个蜗轮505均与防护壳504转动连接，两个夹板506分别固定设置在两个蜗轮505上，且两个夹板506均滑动贯穿防护壳504，电机501固定设置在转筒3内，连接轴502转动设置在转筒3内，且连接轴502与电机501输出轴的端部固定连接，蜗杆503转动设置在防护壳504内，蜗杆503与连接轴502远离电机501的一端固定连接，蜗杆503位于两个蜗轮505之间，蜗杆503与两个蜗轮505传动连接，启动电机501能够带动转杆8转动，进而能够带动蜗杆503转动，使得蜗杆503能够带动两个蜗轮505相对转动，进而能够带动两个夹板506相对转动，使得两个夹板506能够对物体进行夹取；
其中，防护壳504上对称设置有两个立杆9，两个立杆9之间设置有遮挡棉10，遮挡棉10位于两个夹板506之间，两个夹板506可挤压遮挡棉10，遮挡棉10能够对防护壳504上的开口处进行遮挡，是滴防护棉能够对蜗杆503和蜗轮505进行遮挡，避免蜗杆503和蜗轮505上缠绕水草，其中遮挡棉10为海绵块，使得夹板506能够对遮挡棉10进行挤压，进而能够保证夹板506正常夹取物体；
该实施例中，其中一个夹板506上开设有T形安装槽11，T形安装槽11内卡接有T形安装块12，T形安装块12上固定设置有钩子13，钩子13上设置有连接绳14，将钩子13挂在物体上，通过水下机器人带动夹板506移动，使得T形安装块12能够移动出T形安装槽11，进而使得钩子13与夹板506分离，此时通过水下机器人将连接绳14的另一端送至水面上，操作人员能够通过连接绳14拉去物体，进而能够对超水下机器人负载的物体进行打捞；
其中，转筒3上固定套接有固定筒15，固定筒15上转动套接有缠绕筒16，连接绳14缠绕在缠绕筒16上，缠绕筒16通过限位组件17与固定筒15相连接，将连接绳14缠绕在缠绕筒16上，使得连接绳14能够与钩子13一起移动至水下，到钩子13挂在物体上时，通过水下机器人带动缠绕筒16移动能够对连接绳14进行松放；
其中，限位组件17包括限位弹片1702和限位球1703，固定筒15上开设有限位槽1701，限位弹片1702固定设置在限位槽1701内，限位球1703滑动设置在限位槽1701内，限位球1703与限位弹片1702固定连接，缠绕筒16上开设有多个限位孔1704，限位球1703可插接至多个限位孔1704内，定位球插接在定位孔内，能够对缠绕筒16进行定位，避免水下机器人入水时缠绕筒16发生转动，当钩子13挂在物体上以后，移动缠绕筒16时，使得缠绕筒16受力较大对限位球1703进行挤压后转动，能够完成放线工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种水下机器人的抓手，其特征在于：包括安装板(1)、活动块(2)、转筒(3)、定位机构(4)、夹持机构(5)、两个固定块(6)和两个复位机构(7)，两个所述固定块(6)对称设置在安装板(1)上，两个所述固定块(6)之间转动设置有转杆(8)，所述活动块(2)和转筒(3)均转动设置在安装板(1)上，所述活动块(2)与转筒(3)固定连接，所述活动块(2)位于两个固定块(6)之间，所述转杆(8)贯穿活动块(2)，两个所述复位机构(7)对称设置在安装板(1)上，且两个所述复位机构(7)均与转杆(8)相连接，所述定位机构(4)设置在安装板(1)上，所述定位机构(4)与转筒(3)相连接，所述夹持机构(5)设置在转筒(3)上，所述夹持机构(5)用于夹取物体；
所述定位机构(4)包括U形座(401)、定位块(402)、T形连接块(403)、定位弹片(404)和电磁铁(405)，所述U形座(401)固定设置在安装板(1)上，所述转筒(3)插接在U形座(401)上的开口处，所述U形座(401)上开设有T形连接槽(406)和腔体(407)，所述电磁铁(405)固定设置在腔体(407)内，所述T形连接块(403)滑动设置在T形连接槽(406)内，所述定位块(402)固定设置在T形连接块(403)上，所述定位块(402)远离T形连接块(403)的一端滑动穿过U形座(401)的一侧面并与转筒(3)相接触，所述定位弹片(404)固定设置在T形连接槽(406)内，所述定位弹片(404)与T形连接块(403)滑动连接；
通过水下机器人控制电磁铁(405)打开，使得电磁铁(405)通电产生磁力，进而使得电磁铁(405)能够磁吸T形连接块(403)，使得T形连接块(403)能够拉动定位块(402)与转筒(3)错位，使得定位块(402)无法对转动进行阻挡，进而使得转筒(3)能够通过转杆(8)在固定块(6)上转动，因此使得物体能够带动转筒(3)转动至水下机器人的正下方并呈竖直状，此时水下机器人的重心由头部转移至中心处，使得水下机器人能够达到平衡，进而能够便于水下机器人上浮。
2.根据权利要求1所述的一种水下机器人的抓手，其特征在于：所述复位机构(7)包括外壳(701)、扭簧(702)、连接杆(703)、限位板(704)、连接筒(705)和定位板(706)，所述外壳(701)固定设置在安装板(1)上，所述外壳(701)位于两个固定块(6)相远离的一侧，所述连接杆(703)和扭簧(702)均转动设置在外壳(701)内，所述连接杆(703)的一端转动穿过其中一个固定块(6)并与转杆(8)的一端固定连接，所述扭簧(702)转动套接在连接杆(703)上，所述限位板(704)固定设置在固定块(6)上，所述扭簧(702)的一端与限位板(704)固定连接，所述连接筒(705)固定套接在连接杆(703)上，所述定位板(706)固定设置在连接筒(705)上，所述扭簧(702)的另一端与定位板(706)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种水下机器人的抓手，其特征在于：所述夹持机构(5)包括电机(501)、连接轴(502)、蜗杆(503)、防护壳(504)、两个蜗轮(505)和两个夹板(506)，所述防护壳(504)固定设置在转筒(3)远离活动块(2)的一端，且所述防护壳(504)的内腔与转筒(3)的内腔相连通，两个所述蜗轮(505)对称设置在防护壳(504)内，且两个所述蜗轮(505)均与防护壳(504)转动连接，两个所述夹板(506)分别固定设置在两个蜗轮(505)上，且两个所述夹板(506)均滑动贯穿防护壳(504)，所述电机(501)固定设置在转筒(3)内，所述连接轴(502)转动设置在转筒(3)内，且所述连接轴(502)与电机(501)输出轴的端部固定连接，所述蜗杆(503)转动设置在防护壳(504)内，所述蜗杆(503)与连接轴(502)远离电机(501)的一端固定连接，所述蜗杆(503)位于两个蜗轮(505)之间，所述蜗杆(503)与两个蜗轮(505)传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种水下机器人的抓手，其特征在于：所述防护壳(504)上对称设置有两个立杆(9)，两个立杆(9)之间设置有遮挡棉(10)，所述遮挡棉(10)位于两个夹板(506)之间，两个所述夹板(506)可挤压所述遮挡棉(10)。
5.根据权利要求3所述的一种水下机器人的抓手，其特征在于：其中一个所述夹板(506)上开设有T形安装槽(11)，所述T形安装槽(11)内卡接有T形安装块(12)，所述T形安装块(12)上固定设置有钩子(13)，所述钩子(13)上设置有连接绳(14)。
6.根据权利要求5所述的一种水下机器人的抓手，其特征在于：所述转筒(3)上固定套接有固定筒(15)，所述固定筒(15)上转动套接有缠绕筒(16)，所述连接绳(14)缠绕在缠绕筒(16)上，所述缠绕筒(16)通过限位组件(17)与固定筒(15)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种水下机器人的抓手，其特征在于：所述限位组件(17)包括限位弹片(1702)和限位球(1703)，所述固定筒(15)上开设有限位槽(1701)，所述限位弹片(1702)固定设置在限位槽(1701)内，所述限位球(1703)与限位弹片(1702)固定连接，所述缠绕筒(16)上开设有多个限位孔(1704)，所述限位球(1703)可插接至多个限位孔(1704)内。
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