[发明专利]海上作业用稳定机械臂

权利要求书

1.一种海上作业用稳定机械臂，其包括旋转底座、摆动升降柱、升降柱摆动驱动装置、升降柱辅助直线单元、上平台、升降驱动装置和臂主体；

所述旋转底座包括底座、转盘轴承、转台和回转驱动器；所述底座固定安装在海上作业的船甲板上；所述转盘轴承转动连接在所述底座和所述转台之间，且所述转盘轴承的轴线为第一转动副，转盘轴承的轴线方向垂直于所述底座平面；所述回转驱动器驱动所述转盘轴承；

所述摆动升降柱包括摆动架、外升降柱、内升降柱、前连接体、后连接体和上连接体；所述摆动架的前后两端通过铰座与所述转台转动连接，且构成第二转动副，第二转动副轴线方向平行于转台平面；所述外升降柱的底部通过第三转动副转动连接在所述摆动架的中部左右两侧，且第三转动副的轴线垂直于第二转动副的轴线；所述内升降柱与所述外升降柱组成第一移动副，第一移动副移动方向沿所述内升降柱的伸出方向且与第三转动副垂直；所述上连接体中部设置有开孔并与外升降柱套装，且通过第四转动副转动连接在所述外升降柱中部，第四转动副的轴线平行于第三转动副的轴线；所述前连接体的下端通过第五转动副与所述摆动架的前部左右两侧转动连接，所述前连接体的上端通过第六转动副与所述上连接体前部左右两侧转动连接，第五转动副和第六转动副的轴线分别平行于第三转动副的轴线；所述后连接体的下端通过第七转动副与所述摆动架的后部左右两侧转动连接，所述后连接体的上端通过第八转动副与所述上连接体的后部左右两侧转动连接，第七转动副的轴线和第八转动副的轴线分别平行于第三转动副的轴线；

所述升降柱摆动驱动装置为安装在外升降柱的左右两侧的一对斜向布置的直线驱动装置一，所述升降柱摆动驱动装置的下端分别通过万向节对称转动安装在所述转台前部，所述升降柱摆动驱动装置的上端分别通过球副转动连接在所述上连接体的后部左右两侧；

所述升降柱辅助直线单元为安装在外升降柱两侧且对称的一对斜向布置的可伸缩直线运动单元，所述升降柱辅助直线单元的下端分别通过球副转动连接在所述转台的后部，且左右对称布置，所述升降柱辅助直线单元的上端分别通过球副转动连接在所述上连接体的后部左右两侧；

所述上平台通过第九转动副与内升降柱顶部转动连接，且第九转动副的轴线与第二转动副的轴线平行；

所述升降驱动装置安装在外升降柱的左右两侧，所述升降驱动装置的下端分别通过第十转动副和第十一转动副与外升降柱两侧凸台转动连接，所述升降驱动装置的上端分别通过第十二转动副和十三转动副转动连接在上平台下部的两侧，第十转动副、十一转动副、十二转动副和十三转动副的轴线分别平行于第九转动副的轴线；

所述臂主体的后端通过第十四转动副与所述上平台的前部转动连接，且第十四转动副的轴线垂直于第九转动副的轴线并平行于所述上平台。

2.根据权利要求1所述的海上作业用稳定机械臂，其特征在于，所述摆动升降柱的所述前连接体、上连接体、后连接体、外升降柱和摆动架构成双平行四边形机构；所述前连接体、外升降柱和后连接体之间的间隙能随着外升降柱的向前或向后摆动而减小至接触，从而起到俯仰限位作用，且通过调整间隙的大小能控制前后俯仰的范围。

3.根据权利要求1所述的海上作业用稳定机械臂，其特征在于，所述升降柱辅助直线单元还设有支板限位装置；所述支板限位装置是上端通过横板固定连接的两个支板，两个支板的下端分别通过第十五转动副与所述摆动架左右两侧延伸出的铰座转动连接，且第十五转动副的轴线平行于第二转动副；所述横板能贴在所述外升降柱侧面，所述支板限位装置能绕第十五转动副的轴线小幅转动；当外升降柱在正常摆动角度范围内摆动时，支板限位装置依靠自重向外倒下使横板与外升降柱侧面分离；当外升降柱摆动到极限位置时，支板限位装置先与所述转台接触，横板再与所述外升降柱侧面接触实现限助力及限位功能。

4.根据权利要求1所述的海上作业用稳定机械臂，其特征在于，所述摆动升降柱的前后两个连杆左右侧面共安装有一对助力装置；所述助力装置为直线驱动装置二，所述助力装置的前端通过第十六转动副与所述前连接体侧面转动连接，所述助力装置的后端通过第十七转动副与所述后连接体侧面转动连接，第十六转动副的轴线、十七转动副的轴线分别平行于第三转动副的轴线。