[发明专利]水下电动机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机器人水下作业领域，特别是涉及水下电动机械手。

背景技术

水下搜救机器人又称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人，可以潜入水中代替人完成某些操作，由于人潜水深度的局限性和水下环境的恶劣性，所以水下机器人已成为水下作业及搜救、勘探水下资源等水下作业的重要工具。

现有水下机器人大都单体成本较高，为推出一款具有较高通用性和经济性的水下机器人，设计发明简单而又实用的水下机器人部件是迫切而又必要的。近年来，水下机器人已经具有了多功能模块，可以根据使用者的不同需要在机体上安装卸除各个模块功能，可以实现一体多用。水下搜救机器人根据搜救所需的特点，安装机械爪、摄像头等模块来实现搜救功能。

发明内容

本发明的目的在于解决水下异物抓取功能，为水下机器人多功能的发展奠定扎实的基础。

本发明的技术方案是：一种水下电动机械手，包括驱动单元，传动单元和机械手单元。所述驱动单元和传动单元共同组成电动机械手的臂部；所述驱动单元包括电机套筒和安装于电机套筒内部的直流电动机和行星减速器，直流电动机与行星减速器相连，电机套筒后端安装后端盖；所述传动单元包括前端盖、连接套筒、从动轴套筒、主动轴及从动轴，连接套筒位于从动轴套筒和电机套筒之间，并将从动轴套筒和电机套筒连接为一体，构成电动机械手的臂部外套筒；连接套筒与从动轴套筒中安装有主动轴、从动轴以及传动螺母；主动轴与从动轴相连，从动轴的前端为滚珠丝杠式螺杆，连接传动螺母，当从动轴转动时，带动传动螺母的轴向运动；传动螺母与连杆相接，连杆前端穿过用于封闭从动轴套筒的前端盖与滑块相接；前端盖后端封闭从动轴套筒的前端，前端盖前端与机械爪支架相连，机械爪上有固定点与机械爪支架相连固定，多个撑杆一端固定在滑块上，另一端由活动点与机械爪相连。

优选地，所述主动轴与从动轴之间设有扭矩限制器，扭矩限制器一端连接主动轴，另一端与从动轴相连，将动力从主动轴传递到从动轴。

优选地，所述主动轴与扭矩限制器一端通过键连接传动，所述扭矩限制器另一端外部的轴套上有突起，与从动轴上对应的凹槽装配，将动力传至从动轴。

优选地，连杆与滑块之间有销结构固定，组成一整套机构。

优选地，前端盖与从动轴套筒的结合部安装密封机构。

优选地，后端盖与电机套筒的结合部安装密封机构。

优选地，密封机构为O型密封圈静密封。

优选地，所述密封机构为聚四氟乙烯滑环组合动密封。

优选地，所述后端盖内安装水密接头。

本发明是一种稳定小型的电动机械手，是目前水下搜救机器人机械手中最实用的机械手，与其他液压等机械手，小型电动机械手有很多优良特点：

质量轻，响应快，电信号较液压在水下更易传输。

体积小，易于进入狭窄区域，密封性好，可以在各种环境的水下工作。

操作简单、灵活，而且在各个方向均能获得最大抓取力量。具有高度的可操控性和稳定性。

可安装与水下机器人各种位置，适用于底部支撑安装、顶部支撑安装等各种模型支撑方式，使用方便，适应性强，能满足各种水下异物抓取环境的要求。

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

附图说明

图1为本发明电动机械手的结构剖面图；

图2为本发明电动机械手开合示意图；

图3为本发明结构主视图；

图4为本发明扭矩限制器剖视结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明的实施例一包括电机套筒22、连接套筒4、从动轴套筒7及机械爪支架9，电机套筒22内安装有直流电动机2和行星减速器3，连接套筒4安装有主动轴20及滚动轴承21，从动轴套筒7用于安装从动轴17，螺母连杆机构。行星减速器3可以使电机2减速，让其扭矩增大，通过键连接到主动轴20上，主动轴20通过扭矩限制器5与从动轴17连接，从动轴17通过传动螺母15连接连杆8，让旋转运动变为直线运动，连杆8连接滑块13，三个撑杆11固定在滑块13上，控制机械爪10的张开与闭合。