[实用新型]水下电动机械手串联式腕转夹钳模块

说明书

本实用新型属于水下机器人工程领域，具体地说是一种水下电动机械手串联式腕转夹钳模块，包括实现水下电动机械手腕转功能的腕转驱动机构、实现水下电动机械手夹钳功能的夹钳驱动机构、夹钳组件及外壳，腕转驱动机构及夹钳驱动机构容置在一个关节外壳内；腕转电机和夹钳电机串联放置；腕转驱动机构采用谐波减速器传动，夹钳驱动机构采用公制丝杠传动，腕转驱动机构为空心结构，允许驱动夹钳的公制丝杠螺母和推杆穿过，使腕转驱动机构和夹机驱动机构能够集成到一个关节外壳里面而又避免互相干涉，实现水下电动机械手的两个功能。本实用新型具有性能可靠，结构紧凑，便于维护和调试，密封封装到关节壳体中充油进行压力补偿可实现全海深工作等优点。

技术领域

本实用新型属于水下机器人工程领域，具体地说是一种水下电动机械手串联式腕转夹钳模块，可应用于水下电动机械手等水下装置的研制。

背景技术

水下机械手是海洋开发或水下作业的主要工具，面向未来作业型AUV(自治水下机器人)/ARV(半自治水下机器人)及中小型作业型ROV(遥控型水下机器人)的应用需求，水下机械手要求具有轻型化、低功耗等特点。电机机械手具有体积重量小、功耗低、控制精度高，通过压力补偿器可实现全海深作业等优点，具有广阔的应用前景。

由于处于深海的特殊环境，水下驱动装置要求具有耐高压、结构紧凑等要求；针对于水下机械手，则有结构紧凑、高精度控制等需求。

实用新型内容

为了满足深海特殊环境对水下驱动装置的要求，本实用新型的目的在于提供一种水下电动机械手串联式腕转夹钳驱动模块。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括后端盖、外壳、腕转夹钳驱动机构、夹钳组件、前端盖、夹钳驱动件、夹钳驱动器及腕转驱动器，其中后端盖、外壳及前端盖依次密封连接、形成模块内部空间，所述腕转夹钳驱动机构、夹钳驱动器及腕转驱动器均位于该模块内部空间中，所述腕转夹钳驱动机构包括夹钳电机、夹钳驱动杆、腕转电机、腕转电机轴、腕转输出轴及支撑骨架，该支撑骨架安装于所述模块内部空间中，所述夹钳电机固定在支撑骨架上，输出轴通过丝杠螺母组件与所述夹钳驱动杆的一端相连，驱动该夹钳驱动杆沿轴向往复运动，该夹钳驱动杆的另一端连接有夹钳驱动件；所述腕转电机安装在支撑骨架内，输出端与腕转电机轴的一端连接，该腕转电机轴的另一端通过谐波减速器与腕转输出轴相连；所述腕转电机与夹钳电机前后串联设置，所述夹钳电机的输出轴及夹钳驱动杆由腕转电机轴、谐波减速器及腕转输出轴穿过；所述夹钳驱动器及腕转驱动器分别安装于支撑骨架上，分别与夹钳电机、腕转电机连接；所述夹钳组件位于模块内部空间外侧，连接于所述腕转输出轴上，该夹钳组件的夹指与所述夹钳驱动件相连；所述夹钳组件通过腕转电机驱动旋转，通过所述夹钳电机驱动实现夹指开闭。

其中：所述支撑骨架由腕转电机后轴承固定件、腕转电机定子固定件、腕转电机前轴承固定件、十字交叉滚子轴承外圈固定件、十字交叉滚子轴承外圈紧定件依次连接而成，所述腕转电机的腕转电机定子通过腕转电机定子紧定件压紧固定于腕转电机定子固定件内侧台阶，与腕转电机定子固定件保持相对固定，该腕转电机定子紧定件连接于所述腕转电机前轴承固定件与腕转电机定子固定件之间；所述腕转电机的腕转电机转子通过腕转电机转子紧定件压紧固定于腕转电机轴的台阶上，驱动所述腕转电机轴旋转。

所述腕转电机轴的两端分别通过轴承与腕转电机后轴承固定件和腕转电机前轴承固定件转动连接，该腕转电机轴的输出端与所述谐波减速器的波发生器连接，驱动所述谐波减速器的柔轮旋转，所述腕转电机轴和谐波减速器的波发生器之间夹有波发生器垫片；所述谐波减速器的钢轮同轴心固定于腕转电机前轴承固定件上，该谐波减速器的柔轮和腕转输出轴连接，将所述谐波减速器的转动传递到腕转输出轴上；所述谐波减速器的波发生器、钢轮和柔轮组合构成关节电机减速器。