一种电液混合驱动的水下多功能机械臂制造技术

本发明专利技术涉及一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，包括大臂关节、肘关节、腕关节和手爪关节，大臂关节与第一关节连接件相连接，用于实现摆动功能；肘关节与第二关节连接件相连接，用于实现俯仰功能；并且第一关节连接件与第二关节连接件固定连接；肘关节通过第三关节连接件与腕关节连接，用于实现起落功能；腕关节通过动密封套与手爪关节连接，用于实现旋转功能；手爪关节的末端安装有夹爪，用于实现开合功能。整机集摆动、俯仰、起落、旋转、开合功能于一体，结构简洁紧凑，负载能力强；采用防水设计，能够满足长期水下工作需求；装配简单，检修方便，操作灵活，在深海探测以及相应的海底作业中具有较强的适用性和通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种电液混合驱动的水下多功能机械臂
本专利技术涉及水下机器人
，尤其涉及一种电液混合驱动的水下多功能机械臂。
技术介绍
在人类进行水下作业及探索海洋的进程中，水下机器人得到了深入的研究及广泛的应用。作为水下机器人的执行机构，水下机械臂直接影响水下任务完成的质量和水平。然而，目前水下机械臂单一的种类和功能依然难以满足灵活且复杂的水下作业任务需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，以解决上述
技术介绍
中遇到的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，包括大臂关节、肘关节、腕关节和手爪关节；所述大臂关节的一端转动连接有第一关节连接件，用于实现所述机械臂的摆动功能；所述肘关节的一端转动连接有第二关节连接件，用于实现所述机械臂的俯仰功能；所述第一关节连接件与所述第二关节连接件固定连接；所述肘关节的另一端通过第三关节连接件与所述腕关节转动连接，用于实现所述腕关节的起落功能；所述腕关节通过传动装置与所述手爪关节转动连接，用于实现所述腕关节的旋转功能；所述手爪关节的末端安装有夹爪，所述手爪关节内部设有与所述夹爪传动连接的推送装置，用于实现所述夹爪的开合功能。上述方案中，所述大臂关节包括大臂架体和第一液压缸，所述第一液压缸的基座安装在大臂架体的内部，所述第一液压缸的伸缩轴端部与第一关节连接件铰接。进一步的，所述大臂架体包括第一支撑轴套、第一支撑杆和大臂板体，所述大臂板体设有两块，两块所述大臂板体之间通过多个所述第一支撑杆连接，所述第一支撑轴套套装在所述第一支撑杆的外侧且位于两块所述大臂板体之间，所述所述第一支撑杆的两端通过螺丝与大臂板体固定。上述方案中，所述肘关节包括中臂架体、第二液压缸和第三液压缸，所述第二液压缸和第三液压缸的基座分部安装在中臂架体的内部，所述所述第二液压缸和第三液压缸的输出轴分部位于所述中臂架体的两侧，所述第二液压缸的伸缩轴端部与第二关节连接件铰接，所述第三液压缸的伸缩轴端部与第三关节连接件铰接。进一步的，所述中臂架体包括第二支撑轴套、第二支撑杆和中臂板体，所述中臂板体设有两块，两块所述中臂板体之间通过多个所述第二支撑杆连接，所述第二支撑轴套套装在所述第二支撑杆的外侧且位于两块所述中臂板体之间，所述所述第二支撑杆的两端通过螺丝与中臂板体固定。上述方案中，所述腕关节包括电机外壳和电机，所述电机安装在电机外壳内部，所述电机外壳的端部固定有密封端盖，所述电机外壳的外部与第三关节连接件固定连接，所述电机的输出端设有动密封套，所述电机通过动密封套与所述手爪关节转动连接，所述电机外壳、电机和动密封套构成传动装置。上述方案中，所述动密封套安装在电机外壳和所述电缸外壳之间，所述电机外壳上设有两道第一沟槽，每个第一沟槽中分别装配有第一密封圈，所述动密封套与所述电缸外壳相接触的外侧面上设有一道第二沟槽，所述第二沟槽中装配有第二密封圈。上述方案中，所述手爪关节包括电缸外壳、电缸和夹爪支撑板，所述电缸外壳靠近所述夹爪的一侧安装有端盖，所述端盖与所述电缸外壳嵌套式固定连接，所述夹爪支撑板与所述端盖固定连接，所述夹爪支撑板的外侧设有与夹爪活动连接的连杆机构，所述连杆机构与所述夹爪支撑板转动连接，所述电缸通过电缸支撑环安装在电缸外壳内，所述电缸的基座端部与所述腕关节的传动装置传动连接，所述电缸的输出端贯穿所述夹爪支撑板与连杆机构活动连接，所述电缸构成所述手爪关节的推送装置。进一步的，所述端盖与所述电缸相接触的内侧面上设有两道内沟槽，每个内沟槽中分别装配有第三密封圈。更进一步的，所述端盖与所述电缸之间安装有导向环。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：电液混合驱动的水下多功能机械臂集摆动、俯仰、起落、旋转、开合功能于一体，整体结构简洁紧凑，负载能力强，适用性强，可靠性高。整机采用防水设计，能够满足长期水下工作需求。在相对静止的零件如密封端盖与电机外壳之间采用嵌套式固定连接结构，并装配密封圈以保证静密封。在相对运动的零件如相对旋转的电机外壳与动密封套之间和往复运动的电缸与端盖之间装配密封圈以保证静密封和动密封。整机装配简单，检修方便，操作灵活，在深海探测以及相应的海底作业中具有较强的适用性和通用性。附图说明参照附图来说明本专利技术的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：图1为本专利技术的外部结构示意图；图2为本专利技术另一视角的外部结构示意图；图3为本专利技术中手爪关节的剖视图；图4为图3中A处局部放大视图；图5为图3中B处局部放大视图；图6为本专利技术中夹爪张开的结构示意图；图中标号：1、第一支撑轴套；2、第一支撑杆；3、大臂架体；4、第一液压缸；5、第一关节连接件；6、第二关节连接件；7、中臂架体；8、第二支撑轴套；9、第二支撑杆；10、第二液压缸；11、第三液压缸；12、密封端盖；13、第三关节连接件；14、电机外壳；15、电缸外壳；16、夹爪；17、电机；18、动密封套；19、第一电缸支撑环；20、电缸；21、第二电缸支撑环；22、端盖；23、夹爪支撑板；24、连杆机构；101、第一密封圈；102、第二密封圈；103、第三密封圈；104、导向环。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示本专利技术有关的构成。根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限定或限制。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。如图1和图2所示，一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，包括大臂关节、肘关节、腕关节和手爪关节。大臂关节的一端转动连接有第一关节连接件5，用于实现机械臂的摆动功能。具体的，大臂关节包括大臂架体3和第一液压缸4，第一液压缸4的基座安装在大臂架体3的内部，第一液压缸4的伸缩轴端部与第一关节连接件5的连接轴铰接，在第一液压缸4的驱动下实现机械臂中连接在大臂关节外侧的其他关节的摆动功能。其中，大臂架体3包括第一支撑轴套1、第一支撑杆2和大臂板体，大臂板体设有两块，两块大臂板体之间通过多个第一支撑杆2连接，第一支撑轴套1套装在第一支撑杆2的外侧且位于两块大臂板体之间，第一支撑杆2的两端通过螺丝与大臂板体固定。第一支撑轴套1为筒状结构，为第一液压缸4的基座安装提供支撑。肘关节的一端转动连接有第二关节连接件6，用于实现机械臂的俯仰功能。其中，第一关节连接件5与第二关节连接件6固定连接，第一关节连接件5与大臂关节在连接时属于纵向连接，所以才会实现机械臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，其特征在于：包括大臂关节、肘关节、腕关节和手爪关节；所述大臂关节的一端转动连接有第一关节连接件(5)所述肘关节的一端转动连接有第二关节连接件(6)，所述第一关节连接件(5)与所述第二关节连接件(6)固定连接；所述肘关节的另一端通过第三关节连接件(13)与所述腕关节转动连接，所述腕关节通过传动装置与所述手爪关节转动连接，所述手爪关节的末端安装有夹爪(16)，所述手爪关节内部设有与所述夹爪(16)传动连接的推送装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，其特征在于：包括大臂关节、肘关节、腕关节和手爪关节；所述大臂关节的一端转动连接有第一关节连接件(5)所述肘关节的一端转动连接有第二关节连接件(6)，所述第一关节连接件(5)与所述第二关节连接件(6)固定连接；所述肘关节的另一端通过第三关节连接件(13)与所述腕关节转动连接，所述腕关节通过传动装置与所述手爪关节转动连接，所述手爪关节的末端安装有夹爪(16)，所述手爪关节内部设有与所述夹爪(16)传动连接的推送装置。


2.根据权利要求1所述的一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，其特征在于：所述大臂关节包括大臂架体(3)和第一液压缸(4)，所述第一液压缸(4)的基座安装在大臂架体(3)的内部，所述第一液压缸(4)的伸缩轴端部与第一关节连接件(5)铰接。


3.根据权利要求2所述的一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，其特征在于：所述大臂架体(3)包括第一支撑轴套(1)、第一支撑杆(2)和大臂板体，所述大臂板体设有两块，两块所述大臂板体之间通过多个所述第一支撑杆(2)连接，所述第一支撑轴套(1)套装在所述第一支撑杆(2)的外侧且位于两块所述大臂板体之间，所述所述第一支撑杆(2)的两端通过螺丝与大臂板体固定。


4.根据权利要求1所述的一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，其特征在于：所述肘关节包括中臂架体(7)、第二液压缸(10)和第三液压缸(11)，所述第二液压缸(10)和第三液压缸(11)的基座分部安装在中臂架体(7)的内部，所述所述第二液压缸(10)和第三液压缸(11)的输出轴分部位于所述中臂架体(7)的两侧，所述第二液压缸(10)的伸缩轴端部与第二关节连接件(6)铰接，所述第三液压缸(11)的伸缩轴端部与第三关节连接件(13)铰接。


5.根据权利要求4所述的一种电液混合驱动的水下多功能机械臂，其特征在于：所述中臂架体(7)包括第二支撑轴套(8)、第二支撑杆(9)和中臂板体，所述中臂板体设有两块，两块所述中臂板体之间通过多个所述第二支撑杆(9)连接，所述第二支撑轴套(8)套装在所述第二支撑杆(9)的外侧且位于两块所述中臂板体之间，所述所述第二支撑杆(9)的两端通过螺丝与...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁丹，陈志超，张孟强，
申请(专利权)人：南京华研动密封科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32