[发明专利]一种吸取式水下机械手及其吸取方法

权利要求书

1.一种吸取式水下机械手，主要由机械手臂底座、液压油缸、液压马达、套轴、机械手基座、机械腕和吸盘杆组组成，其特征在于：

所述机械手臂底座（45）一端的万向球（1）与艇体万向球座连接，另一端与具有定位卡槽的单级液压油缸（33）连接，单级液压油缸伸缩轴（46）与机械手套轴（32）连接，所述机械手基座（8）通过密封轴承（31）与机械手套轴（32）配合连接，机械手套轴（32）中端的液压马达支座（30）上安装液压马达（28），所述液压马达（28）上的齿轮（27）与机械手基座（8）端部齿槽（9）相互啮合，所述机械手基座（8）上均匀排布有多只分段组成的机械腕，所述各段机械腕之间分别通过液压油缸连接，安装有吸盘（22）的吸盘杆组（20）按序安装在机械手腕的底面上。

2.根据权利要求1所述的一种吸取式水下机械手，其特征在于：

所述万向连接是指机械手臂底座的万向球（1）与艇体万向球座连接，同时三个一级液压油缸（3）一端的万向球结构（2）与艇体其它三个万向球座连接，另一端与机械手臂底座(45)上的一级液压缸座（4）连接。

3.根据权利要求1所述的一种吸取式水下机械手，其特征在于：

所述多只分段机械腕为八只分为三段的机械腕，所述的三段机械腕为依次交接的A级机械腕（13）、B级机械腕（16）和C级机械腕（18），所述A级机械腕（13）的一端与机械手基座（8）上的机械腕座（26）铰接，所述液压油缸由二级液压油缸（11）、三级液压油缸（15）和四级液压油缸（17）组成。

4.根据权利要求3所述的一种吸取式水下机械手，其特征在于：

所述二级液压油缸（11）与基座二级液压缸座（10）和A级机械腕液压缸座（12）连接；所述三级液压油缸（15）与B级机械腕（16）上的缸座和A级机械腕(13)上的缸座连接；所述四级液压油缸（17）与C级机械腕（18）上的缸座和B级机械腕（16）上的缸座连接；所述吸盘杆组（20）按序安装在机械手腕底面的吸盘杆组安装孔（25）上,T型杆（21）连接处为铰接，T型杆件横杆（24）两端各安装一个吸盘（22）。

5.根据权利要求1所述的一种吸取式水下机械手，其特征在于：

所述单级液压油缸伸缩轴（46）的正常恢复位置（47）不是单级液压油缸伸缩轴（46）的最大收缩位置，机械手套轴（32）上的单级液压缸连接端（37）与单级液压油缸伸缩轴（46）连接，单级液压缸连接端（37）在单级液压油缸伸缩轴（46）端部凹孔内与之配合，固定机械手套轴（32）和单级液压油缸伸缩轴（46）的连接销（6）具有特定的刚性，使单级液压油缸（33）在紧急情况下，通过单级液压油缸伸缩轴（46）向最大收缩位置的运动来剪断连接销（6），保证机械手的自动应急解脱性能。

6.根据权利要求1所述的一种吸取式水下机械手，其特征在于：

所述吸盘杆组（20）有一个T型杆（21）和两个软体吸盘（22）组成，T型杆件横杆（24）两端各安装一个软体吸盘（22），软体吸盘（22）和T型杆件横杆（24）连接处装有吸盘减震弹簧（23），吸盘杆组（20）和机械腕连接处也加有吸盘杆组减震弹簧（19），T型杆（21）的连接方式为铰接。

7.根据权利要求1所述的一种吸取式水下机械手，其特征在于：

所述机械手轴套（32）上端单级液压油缸连接端（37）与单级液压油缸伸缩轴（46）端部凹孔内侧结合，下部轴承安装端（38）配合有密封轴承（31），机械手套轴（32）上设有套轴上端连接孔（34）和轴承下定位孔（35），机械手套轴（32）中心为套轴通孔（36），中间端部有液压马达支座（30）。

8.根据权利要求1所述的一种吸取式水下机械手，其特征在于：

所述机械腕分为ABC三级，A级机械腕（13）长度长于B级机械腕（16）长度，B级机械腕（16）长度大于C级机械腕（18）长度，且宽度依次减小，每相邻两段之间的连接方式为铰接。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的吸取式水下机械手的吸取方法按以下步骤进行：

第一步：三个一级液压油缸（3）配合作业，调整机械手臂底座（45）及所属机构运动方位；

第二步：根据被抓物体所处位置，分别调节二级液压油缸（11）、三级液压油缸（15）、四级液压油缸（17），展开各级机械腕并对物体进行初步抓取；

第三步：根据物体与机械腕的位置关系调节液压马达（28），液压马达带动机械手基座（8）和机械腕旋转，使机械手基座和机械腕位于待抓取物体的恰当位置；

第四步：调节机械手单级液压油缸（33），单级液压油缸伸缩轴（46）伸长，使机械腕靠近待抓取物体；

第五步：再次调节二、三、四级机械手液压油缸使机械腕对物体进行紧密贴附；

第六步：吸盘（22）变形排出容腔内液体并贴附在物体表面，完成吸附和抓紧工作。