[实用新型]一种作业型ROV水下机器人手臂

说明书

本实用新型公开了一种作业型ROV水下机器人手臂，包括三个可重构模块、三个连杆以及一个手臂抓手；三个可重构模块均为中空轴结构，第一可重构模块、第二可重构模块、第三可重构模块构成机器人手臂，第三可重构模块与手臂抓手相连；三个可重构模块与一个手臂抓手的连接均通过三个连杆进行连接；手臂抓手包括抓紧机构、双齿轮传动机构、照明装置以及伺服电机；通过照明装置辨别水下环境，通过伺服电机带动双齿轮传动机构，再由双齿轮传动机构控制抓紧机构实行在水下重物的抓取工作。本实用新型采用三个可重构模块，易于组装各种构型满足不同水下工作环境；手臂抓手选用抓紧机构、双齿轮传动装置以及伺服电机，结构简单维修方便。

技术领域

本实用新型属于水下作业机器人设备技术领域，具体涉及一种作业型ROV水下机器人手臂。

背景技术

作业型ROV水下机器人双臂协作是指ROV机器人两条手臂的协调操作技术，不仅涉及到双臂间的运动学及动力学约束关系，而且涉及到双臂共同作业时的控制方法。由于双臂具有自由度较多、各关节运动非线性耦合等特点，因此对于运动学和控制理论来说仍具有很大的挑战性，许多理论与工程应用性的问题仍有待解决。目前，ROV机器人双臂主要存在的问题表现在：水下作业环境复杂，需要经常对水下机器人手臂进行重构以适应不同的水下地域环境；而ROV机器人手臂又是一种封闭结构，因此要对机器人手臂进行相应改造，任务比较繁重而且比较困难。此外，以双臂抓取、搬运为主的研究与应用，并不能实质体现双臂协作的优越性。原则上讲，只要开发出能够搬运足够重的机器人手臂即可完全没有必要使用两个机器人手臂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种作业型ROV水下机器人手臂，以解决上述背景技术中提出的目前ROV机器人双臂适用性较低，重构比较困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种作业型ROV水下机器人手臂，包括三个可重构模块、三个连杆以及一个手臂抓手；所述三个可重构模块均为中空轴结构，其中第一可重构模块、第二可重构模块、第三可重构模块构成机器人手臂，第三可重构模块与手臂抓手相连；所述三个可重构模块与一个手臂抓手的连接均通过三个连杆进行连接，其中第一连杆连接第一可重构模块与第二可重构模块，第二连杆连接第二可重构模块与第三可重构模块，第三连杆连接第三可重构模块与手臂抓手；所述手臂抓手包括抓紧机构、双齿轮传动机构、照明装置以及伺服电机；所述伺服电机与双齿轮传动机构连接，所述双齿轮传动机构与抓紧机构连接，所述照明装置与双齿轮传动机构连接。

优选的，所述三个连杆分别在内部留有连杆上部孔和连杆下部孔，连接所述三个可重构模块与一个手臂抓手的线材通过连杆上部孔和连杆下部孔在所述三个连杆中走线，线材中的电源线通过连杆上部孔或连杆下部孔连接到ROV水下机器人本体上。

优选的，所述每个可重构模块的电气接口包括马达电源正极接口、马达电源负极接口、控制电源正极接口、控制电源负极接口、CAN高位接口、CAN低位接口以及屏蔽接口。

优选的，所述三个可重构模块的电气连接方式采用串联方式连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的机器人手臂的关节模块采用可重构模块，可重构模块可选用不同功能和尺寸特征且具有一定装配结构的模块，而后配合连杆即能完成整个机器人手臂的组装，整体结构简单，适用性强。机器人手臂各可重构模块在采用本实用新型方式连接后，可根据功能和需要组合成不同构型的机器人，以适应任务的多样性。构成机器人手臂的每个可重构模块都是中空轴结构，所以连线非常简捷。组装方便，易于组成各种构形。采用Java的多线程技术，系统开放，便于开发。手臂抓手结构简单，维修方便。

附图说明

图1为本实用新型的连接及构成示意图。

图2为手臂抓手的结构示意图。

图3为可重构模块的电气接口图。