一种六自由度水下机械臂及驱动系统技术方案

本发明专利技术提供一种六自由度水下机械臂及驱动系统，其包括底座、大臂、连接臂和小臂，大臂、连接臂、小臂两两之间依次铰接，大臂远离连接臂的一侧与底座连接，小臂上设置有抓手，大臂、连接臂和小臂均具有活动连接的第一部分和第二部分，大臂的第一部分和第二部分之间设置有第一活动结构；大臂与连接臂之间设置有第二活动结构；连接臂第一部分与第二部分之间设置有第三活动结构；连接臂与小臂之间设置有第四活动结构；小臂第一部分与第二部分之间设置有第五活动结构；小臂上还设有第六活动结构；第一、二、三、四、五、六活动结构的设置，机械臂具有六自由度的活动功能，灵活性高，从而能满足机械臂在不同方向、不同距离、不同深度、不同角度的水下作业要求。水下作业要求。水下作业要求。

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度水下机械臂及驱动系统


[0001]本专利技术涉及机械臂
，特别涉及一种六自由度水下机械臂及驱动系统。

技术介绍

[0002]目前，ROV(Remotely Operated Vechicle)是当前海洋探索研究的主要工具之一。ROV上面的作业工具更是整个系统的重要组成，而作为ROV上面的作业工具，其组成主要包括机械臂以及安装在机械臂上面的末端执行工具。
[0003]目前水下机械臂种类较少，且自由度和功能单一，难以满足水下作业任务需求。另外，现有水下机械臂整机体积和质量都较大，且结构复杂，零部件数量众多，给加工、装配和维修都带来了极大的困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中的自由度和功能单一，难以满足水下作业任务需求的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种六自由度水下机械臂及驱动系统，其包括：底座、大臂、连接臂和小臂，大臂、连接臂、小臂两两之间依次铰接，大臂远离连接臂的一侧与底座连接，小臂上设置有抓手，其中，大臂、连接臂和小臂均具有活动连接的第一部分和第二部分，大臂的第一部分和第二部分之间设置有第一活动结构；大臂与连接臂之间设置有第二活动结构；连接臂第一部分与第二部分之间设置有第三活动结构；连接臂与小臂之间设置有第四活动结构；小臂第一部分与第二部分之间设置有第五活动结构；小臂上还设有第六活动结构；第一、二、三、四、五活动结构用于调节抓手的空间位置，第六活动结构调节抓手张开或闭合。
[0006]进一步，抓手设置在小臂第二部分上。
[0007]进一步，第一活动结构调节大臂第一部分和第二部分的相对周向角度，第二活动结构调节连接臂的活动角度，第三活动结构调节连接臂第一部分和第二部分的轴线角度，第四活动结构调节小臂摆动角度，第五活动结构调节小臂第一部分和第二部分的相对周向角度。
[0008]进一步，大臂、连接臂和小臂的第一部分和第二部分内形成有密封腔室，第一、二、三、四、五活动结构设置在密封腔室内。
[0009]进一步，大臂第一部分与第二部分同轴设置，第一活动结构包括设置在大臂的密封腔室内的第一电机，第一电机与大臂第一部分固定连接，第一电机与大臂第二部分驱动连接。
[0010]进一步，大臂第二部分的轴线与连接臂第一部分的轴线垂直，第二活动结构包括设置在大臂的密封腔室内的第二电机，第二电机与连接臂第一部分驱动连接。
[0011]进一步，连接臂第一部分与第二部分相互铰接，第三活动结构包括设置在连接臂的密封腔室内的第三电机，第三电机可使连接臂第一部分和第二部分相对旋转。
[0012]进一步，第四活动结构包括设置在连接臂的密封腔室内的第四电机，第四电机与小臂的第一部分驱动连接。
[0013]进一步，小臂的第一部分和第二部分同轴设置，第五活动结构设置在小臂的密封腔室内，第六活动结构设置在小臂的密封腔室中，第五活动结构包括设置在小臂的密封腔室内的第五电机，第五电机固定设置在第二部分上且与第一部分驱动连接。
[0014]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果为：通过第一、二、三、四、五、六活动结构的设置，机械臂具有六自由度的活动功能，灵活性高，从而能满足机械臂在不同方向、不同距离、不同深度、不同角度的水下作业要求。
附图说明
[0015]图1是本申请提供的六自由度水下机械臂及驱动系统的立体结构示意图。
[0016]图2是本申请提供的第一种爆开图。
[0017]图3是本申请提供的大臂与连接臂连接处的示意图。
[0018]图4是本申请提供的连接臂的内部结构示意图。
[0019]图5是本申请提供的小臂的立体结构示意图。
[0020]图6是本申请提供的小臂的内部结构示意图。
[0021]图7是本申请提供的第二种爆开图。
[0022]图8是本申请提供的A部分的示意图。
[0023]图9是本申请提供的第三种爆开图。
[0024]图10是本申请提供的驱动系统的示意图。
[0025]附图标记说明如下：1、底座；2、大臂；21、第一部分；211、第一电机；22、第二部分；221、第二电机；222、第一蜗轮蜗杆结构；3、连接臂；31、第一部分；32、第二部分；321、第三电机；322、第二蜗轮蜗杆结构；323、第四电机；324、第三蜗轮蜗杆结构；4、小臂；41、第一部分；42、第二部分；421、第五电机；422、第六电机；423、丝杆；424、控制杆；425、齿轮传动部件；426、电位器；5、抓手；51、第一作用单元；52、第二作用单元；6、传动结构。
具体实施方式
[0026]体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。
[0027]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]为了进一步说明本专利技术的原理和结构，现结合附图对本专利技术的优选实施例进行详
细说明。
[0029]请参阅图1至图10，本申请提供了一种六自由度水下机械臂及驱动系统，包括底座1、控制器、大臂2、连接臂3和小臂4，大臂2设置在底座1上，大臂2、连接臂3、小臂4两两之间依次铰接，抓手5设置在小臂4上，大臂2与连接臂3的连接处和连接臂3与小臂4的连接处均可进行驱动性的旋转，以控制抓手5的空间位置。
[0030]为了实现上述大臂2与连接臂3的连接处和连接臂3与小臂4的连接处可进行驱动性的旋转，上述大臂2与连接臂3之间设置有第二活动结构，连接臂3与小臂4之间设置有第四活动结构，第二活动结构可以调节连接臂3摆动的角度，第四活动结构可调节小臂4的摆动角度。
[0031]上述小臂4上还设有第六活动结构，第六活动结构作为抓手5的驱动元件，用于驱动抓手5打开或闭合。
[0032]为了使机械臂成为主题所述的六自由度水下机械臂及驱动系统，还包括第一活动结构、第三活动结构和第五活动结构，上述大臂2、连接臂3和小臂4均具有活动连接的第一部分和第二部分，第一活动结构设置在大臂2的第一部分21和第二部分22之间，第三活动结构设置在连接臂3的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六自由度水下机械臂及驱动系统，其特征在于，包括底座、大臂、连接臂和小臂，大臂、连接臂、小臂两两之间依次铰接，大臂远离连接臂的一侧与底座连接，小臂上设置有抓手，其中，大臂、连接臂和小臂均具有活动连接的第一部分和第二部分，大臂的第一部分和第二部分之间设置有第一活动结构；大臂与连接臂之间设置有第二活动结构；连接臂第一部分与第二部分之间设置有第三活动结构；连接臂与小臂之间设置有第四活动结构；小臂第一部分与第二部分之间设置有第五活动结构；小臂上还设有第六活动结构；第一、二、三、四、五活动结构用于调节抓手的空间位置，第六活动结构调节抓手张开或闭合。2.根据权利要求1所述的六自由度水下机械臂及驱动系统，其特征在于，抓手设置在小臂第二部分上。3.根据权利要求2所述的六自由度水下机械臂及驱动系统，其特征在于，第一活动结构调节大臂第一部分和第二部分的相对周向角度，第二活动结构调节连接臂的活动角度，第三活动结构调节连接臂第一部分和第二部分的轴线角度，第四活动结构调节小臂摆动角度，第五活动结构调节小臂第一部分和第二部分的相对周向角度。4.根据权利要求3所述的六自由度水下机械臂及驱动系统，其特征在于，大臂、连接臂和小臂的第一部分和第二部分内形成有密封腔室，第一、二、三、四、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓华，黄俊平，邱海虹，
申请(专利权)人：杭州数字吉影科技有限公司，
类型：发明
国别省市：