CN203650506U - 一种用于水下的多自由度遥控机械手 - Google Patents

一种用于水下的多自由度遥控机械手 Download PDF

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徐鹏
谢永和
徐少刚
胡华鹏
张媛
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Abstract

一种用于水下的多自由度遥控机械手,属于机械设备领域,包括夹持关节、万向节轴、腕偏转关节、肘转动关节、转动关节、腰转动关节、机械臂、夹持手、扭转台、底座和无线收发模块,所述底座上安装有无线收发模块和扭转台。所述夹持手为钢丝网结构,材料为记忆钛合金材料。所述靠夹持关节、扭转台的转动角度均为360度。所述多自由度遥控机械手供设有两套,相互比例为1:10。提供了一种主从式结构使控制***中的一个从机械手随动于另一个提供动作变化控制信号的主机械手,更能有效地、更快速、更方便的实现各种姿态的动作,从而提高作业机械手的工作准确性、可靠性,给操作带来极大的方便。

Description

一种用于水下的多自由度遥控机械手
技术领域
本实用新型涉及一种用于水下的多自由度遥控机械手,属于机械设备领域。
背景技术
一般水下探测器(ROV、AUV等)在执行任务时,机械手臂短,自由度小,造成活动范围小,转动不够灵活,复杂的任务如检测管道裂缝、采集生物样本、探测地穴岩质等难以执行;一般的机械手由有线电路控制,造成控制不够方便,数据传输线延伸太长等问题;一般水下作业型机械手的操作方式为开关式,机械手各关节的动作是由操作开关键来实现, 进行点动开关控制, 机械手上执行机构电机的启动和停止都会有比较大的冲击,目前是一个急需解决的问题。
发明内容
 本实用新型的目的是提供一种用于水下的多自由度遥控机械手。
本实用新型要解决的是现有机械手不够灵活的不足。
一种用于水下的多自由度遥控机械手,包括夹持关节、万向节轴、腕偏转关节、肘转动关节、转动关节、腰转动关节、机械臂、夹持手、扭转台、底座和无线收发模块,所述底座上安装有无线收发模块和扭转台,扭转台上安装有腰转动关节,腰转动关节、腕偏转关节、肘转动关节、转动关节之间通过机械臂进行连接,腕偏转关节一端安装有万向节轴,万向节轴上安装有夹持关节,夹持关节上安装有夹持手。
所述夹持手为钢丝网结构,材料为记忆钛合金材料。
所述靠夹持关节、扭转台的转动角度均为360度。
所述多自由度遥控机械手供设有两套,一套安装在水下探测器内部,另一套安装在水下探测器外侧头部,能进行相互感应动作,相互比例为1:10。
本实用新型的优点:提供了一种主从式结构使控制***中的一个从机械手随动于另一个提供动作变化控制信号的主机械手,更能有效地、更快速、更方便的实现各种姿态的动作,可避免在开关式控制结构操作中大量的开关键操作,从而提高作业机械手的工作准确性、可靠性,给操作带来极大的方便,这种机械手运动范围大,转动无死角,可执行较复杂的水下探测任务,能够实现无线遥控控制,机械手跟随控制端实时同步运动。
附图说明
图1是本实用新型一种用于水下的多自由度遥控机械手的结构示意图;
图中:1、夹持关节    2、万向节轴    3、腕偏转关节     4、肘转动关节     5、转动关节     6、腰转动关节     7、机械臂    8、夹持手。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。
一种用于水下的多自由度遥控机械手,包括夹持关节1、万向节轴2、腕偏转关节3、肘转动关节4、转动关节5、腰转动关节6、机械臂7、夹持手8、扭转台9、底座10和无线收发模块11,所述底座10上安装有无线收发模块11和扭转台9,扭转台9上安装有腰转动关节6,腰转动关节6、腕偏转关节3、肘转动关节4、转动关节5之间通过机械臂7进行连接,腕偏转关节3一端安装有万向节轴2,万向节轴2上安装有夹持关节1,夹持关节1上安装有夹持手8。
无线收发模块11连接各个舵机的电位器并控制各个舵机工作,并连接有控制通电的直流稳压电源。
机械手设计为6个自由度,共有6个关节, 第1关节为机械手夹持关节1, 能有效的进行抓取,第2关节为腕偏转关节3,第3关节为肘转动关节4, 第4关节为转动关节5, 第5关节为腰转动关节6, 第6关节为扭转台9。能够进行4种互相协调的运动形式:
机械手臂机身的旋转运动;
肩关节和肘关节的俯仰摆动;
腕关节的俯仰和旋转运动;
机械手的夹持运动。
每个关节均由动力源舵机控制,可实现自由转动,可正反转,转向和转角均由控制手臂的电位器随动调节。整个机械手结构稳定,运动协调一致,响应迅速。
无线收发模块11设有可工作在高压环境下的充油电控箱,通过压力补偿办法,防止外部水的渗入。有效隔离外界的海水;并降低重量,可方便维修。
所述夹持手8为钢丝网结构,材料为记忆钛合金材料,使得本机械手具有良好的弹性,防止脆性损坏。
所述靠夹持关节1、扭转台9的转动角度均为360度,方便执行复杂的任务。
所述多自由度遥控机械手供设有两套,一套安装在水下探测器内部,另一套安装在水下探测器外侧头部,能进行相互感应动作,相互比例为1:10。
本实用新型的使用方法,工作人员可操作安装在水下探测器内部的小机械手,小机械手通过无线收发模块11实现与大机械手的协同工作,工作人员拨动小机械手动作,大机械手也会做相应的动作,因此使用简单方便,而且能执行复杂任务。

Claims (4)

1.一种用于水下的多自由度遥控机械手,包括夹持关节(1)、万向节轴(2)、腕偏转关节(3)、肘转动关节(4)、转动关节(5)、腰转动关节(6)、机械臂(7)、夹持手(8)、扭转台(9)、底座(10)和无线收发模块(11),其特征是:所述底座(10)上安装有无线收发模块(11)和扭转台(9),扭转台(9)上安装有腰转动关节(6),腰转动关节(6)、腕偏转关节(3)、肘转动关节(4)、转动关节(5)之间通过机械臂(7)进行连接,腕偏转关节(3)一端安装有万向节轴(2),万向节轴(2)上安装有夹持关节(1),夹持关节(1)上安装有夹持手(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下的多自由度遥控机械手,其特征是:所述夹持手(8)为钢丝网结构,材料为记忆钛合金材料。
3.根据权利要求1所述的一种用于水下的多自由度遥控机械手,其特征是:所述夹持关节(1)、扭转台(9)的转动角度均为360度。
4.根据权利要求1所述的一种用于水下的多自由度遥控机械手,其特征是:所述多自由度遥控机械手供设有两套,一套安装在水下探测器内部,另一套安装在水下探测器外侧头部,能进行相互感应动作,相互比例为1:10。
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