[发明专利]一种水下目标无损抓取装置

说明书

本发明公开了一种水下目标无损抓取装置，包括底座、动力机构和抓取机构；特点是所述底座内设置控制器，所述控制器控制所述抓取机构的抓取动作；所述抓取机构固定连接在所述底座上，所述抓取机构在抓取目标时，将抓取的接触力反馈到所述控制器，由控制器实时控制抓取机构的抓取力度；优点是通过抓取机构抓取目标的接触力大小的实时情况反馈到所述控制器，由控制器实时控制抓取机构的抓取力度，来实现对目标的无损抓取。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其是涉及一种水下目标无损抓取装置。

背景技术

随着技术的进步，人们在水下的活动越来越频繁。水下考古逐渐发展起来，沉没在水下的大量文物，由于海水腐蚀、冲刷，材质发生变化，变得易脆、易碎，水下考古发掘的环境异常恶劣，仅仅依靠人员的发掘效率极低，而装备了水下机械手的水下机器人等设备多为刚性抓取，由于力度难以控制，抓取时容易损坏脆弱的文物目标，为此限制了水下机器人等设备的应用。另一方面，水底会存在一些不明目标物，在进行此类排除作业过程中，人员需要对目标物进行抓取操作，如果操作不当，容易对目标物造成损坏而引起意外，造成生命危害或财产损失，虽然目前可以通过水下机器人代替人员从事这项危险作业，但由于水下机械手还不能有效的应对目标物的多样化外形，不具备对目标物的实时反馈等功能。综上，水下目标的无损抓取技术亟待解决。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水下目标无损抓取装置，以解决现有技术中水下目标为脆弱或易爆或形状多样时抓取损坏的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水下目标无损抓取装置，包括底座和抓取机构；所述底座内设置控制器，所述控制器控制所述抓取机构的抓取动作；所述抓取机构固定连接在所述底座上，所述抓取机构由均匀分布在所述底座上的两个以上的抓取单元组成，所述的抓取单元包括具有空腔的柔性爪、力反馈信号线、微型磁体和霍尔三维磁位置传感器，所述空腔将所述柔性爪分隔为抓取面和背面，所述力反馈信号线固定设置在所述柔性爪上并连接所述控制器，所述微型磁体设置在所述抓取面上，所述霍尔三维磁位置传感器设置在所述背面并与所述微型磁体相对应；所述抓取机构在抓取目标时，将抓取的接触力反馈到所述控制器，由控制器实时控制抓取机构的抓取力度。通过抓取机构抓取目标的接触力大小的实时情况反馈到所述控制器，由控制器实时控制抓取机构的抓取力度，来实现对目标的无损抓取。

进一步地，所述的底座内设置源体接口、调节阀和压力管，所述压力管的一端连接所述源体接口和所述调节阀，所述压力管的另一端连通柔性爪的空腔。

进一步地，所述的抓取单元包括具有转轴的第一旋转关节、第一旋转架和具有微电机的第一伸缩杆，所述第一旋转关节固定在所述底座上，所述第一旋转架的两端固定在所述第一旋转关节的转轴上，所述第一伸缩杆的一端固定连接在所述第一旋转架上，所述第一伸缩杆的另一端固定连接所述柔性爪。

进一步地，所述的底座内设置第一组电源线和信号线和第二组电源线和信号线，其中所述第一组电源线和信号线连接所述第一旋转关节，第二组电源线和信号线进入所述第一伸缩杆连接所述第一伸缩杆内的微电机。

进一步地，所述的第一伸缩杆上设置有第一伸缩端，在所述第一伸缩端上套设有第一伸缩杆防水罩，所述第一伸缩杆防水罩的两端分别与所述第一伸缩端进行密封连接。

进一步地，所述的抓取机构还包括具有转轴的第二旋转关节、第二旋转架和具有微电机的第二伸缩杆，所述第二旋转关节固定连接在所述第一伸缩杆的另一端上，所述第二旋转架的两端固定在所述第二旋转关节的转轴上，所述第二伸缩杆的一端固定连接在所述第二旋转架上，所述第二伸缩杆的另一端固定连接所述柔性爪，所述的第二伸缩杆上设置有第二伸缩端，在所述第二伸缩端上套设有第二伸缩防水罩，所述第二伸缩防水罩的两端分别与所述第二伸缩端进行密封连接。。

进一步地，所述第一组电源线和信号线穿过所述第一伸缩杆连接所述第二旋转关节，所述第二组电源线和信号线穿过所述第一伸缩杆进入所述第二伸缩杆内连接所述第二伸缩杆内的微电机。