【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机械手，尤其涉及一种模块化可拆卸可重组磁吸式可移动水下可用机械手。属于机器人。
技术介绍
1、在人类探索神秘的海洋深处时，他们面临着巨大的海底压力和逐渐模糊的能见度，直至最终一片漆黑。这种极端恶劣的环境使得海底沉船打捞和海底救援等任务变得异常艰巨。简单的机械设备在这种情况下很难胜任我们所需的任务。然而，随着机器人技术的飞速发展，人们开始将海洋探索任务交给机器人，并希望通过机器人来满足人们对更多生活资源的需求。机器人中的重要一环，便是水下机械手，它是机器人执行任务的关键组成部分。缺少了机械手，机器人的功能将大大受限，只能作为一个海底观测平台。没有机械手的机器人无法完成许多复杂的水下工作任务，这将严重制约人类对海洋深处的探索和资源开发。通过机器人的水下机械手，我们可以实现许多无法想象的任务。例如，在海底沉船打捞中，机械手可以精准地操作各种工具，清理残骸、寻找失事船只的黑匣子等。而在海底救援任务中，机械手可以抓取、移动甚至救助被困者，成为了人类的得力助手。此外，随着水下机械手的不断改进和升级，其功能和灵活性也在不断提升。现代水下机械手通过先进的传感技术和智能控制系统，可以实现更加精准的操作，并且可以适应更加复杂多变的水下环境。这就为人类带来了更多海洋资源的开发和利用可能性。水下机械手作为机器人的重要组成部分，能够完成对不同规则的物体进行精准、可靠和稳定的抓取，大大减少了水下机器人在执行复杂任务的完成时间，操作更为简便。不仅提高了机器人在海洋探索和任务执行中的效率，更为人类开拓海洋深处提供了全新的可能性。
3、近几十年来，非水环境机械手快速发展，结构设计、传动方式、驱动方式、传感系统以及控制系统等方面已经有了较深入的研究，为机器人的发展做出巨大贡献。同时也为水下灵巧手的研究提供了可贵的参考。但由于多指手的规划和控制十分复杂，到目前为止,对于水下灵巧手的研究工作还处在实验室研究测试阶段。因此研究适用于水下的机械手的驱动方式、指力传感器设计方法及通用的抓取规划方式，是灵巧手研究的主要内容之一。综合以上情况，对于本专利技术具有现实性意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种模块化可拆卸可重组磁吸式可移动水下可用机械手，解决现有传统机械抓手抓取需要依靠机械臂进行位置和姿态控制等问题，具有传统机械抓手的抓取功能又可进行在水下爬行探测等功能。
2、本专利技术的技术解决方案是这样实现的：
3、一种模块化可拆卸可重组磁吸式可移动水下可用机械手，包括：机械手主体、可拆卸磁吸式手指ⅰ、机械手指ⅰ、机械手指ⅱ、机械手指ⅲ、可拆卸磁吸式手指ⅱ，其特征在于所述的机械手主体上安装有三根机械手指ⅰ、机械手指ⅱ、机械手指ⅲ，两侧的可拆卸磁吸式手指模块上各安装有一根可拆卸磁吸式手指ⅰ、可拆卸磁吸式手指ⅱ；所述的手指由控制系统电路板(stm32)及检测模块、动力装置、球头拉杆、第一指节、第二指节、第三指节、距离传感器、电阻式测力传感器、销轴、支撑连杆组成,所述的第一指节远离第二指节端与动力装置通过球头拉杆连接，第二指节与第一指节通过连杆机构进行传动，通过销轴进行连接，第三指节与第二指节通过连杆机构进行传动，通过销轴进行连接，第二指节与安装固定在机械手主体上的支撑连杆铰接，控制系统电路板(stm32)及检测模块通过线缆与驱动装置连接并进行控制，每根手指都可以通过控制系统电路板(stm32)及检测模块控制驱动进行独立的弯曲动作，第三指节前端置有与控制系统电路板(stm32)及检测模块连接的若干电阻式测力传感器用于检测手指表面受力情况；机械手主体两侧有若干手指安装榫卯、磁吸装置、卯眼，对应的卯眼与榫卯、磁吸装置供两侧的可拆卸磁吸式手指ⅰ、可拆卸磁吸式手指ⅱ模块进行安装连接；手指模块可以以不同朝向进行安装重组；两侧的可拆卸磁吸式手指ⅰ、可拆卸磁吸式手指ⅱ模块安装方向与机械手指ⅰ、机械手指ⅱ、机械手指ⅲ手指方向相同时则为抓取模式，在抓取模式时，机械手的五根手指会模仿人类的手掌进行抓取动作；两侧的可拆卸磁吸式手指ⅰ、可拆卸磁吸式手指ⅱ模块安装方向与机械手指ⅰ、机械手指ⅱ、机械手指ⅲ手指方向相反时则为爬行模式，在爬行模式时，机械手除最中间的手指外的其余四根手指会模仿四组动物的行走模式进行爬行动作；特别的机械手指ⅱ上置有距离传感器，根据距离传感器测到的距离使模块化可拆卸可重组磁吸式可移动水下可用机械手在爬行过程中进行障碍躲避，以免机械手在爬行过程中因与障碍物相撞而损坏机械手；机械手主体上置有陀螺仪及姿态传感器记录机械手在爬行时的姿态和角度，若机械手在爬行过程中出现避障，导致行进轨迹与预测的终点轨迹发生偏差时、陀螺仪及姿态传感器可以记录偏差角度并且反馈给控制系统电路板(stm32)及检测模块，以便重新规划新的路径；机械手可以在水下进行工作，机械手可以脱离机械臂进行工作，可以独立进入狭小水域；
4、其特征还在于抓取模式时包括如下步骤：
5、s1：机械手安装为抓取模式，抓取模式为五根手指为相同朝向，启动机械手并完成相应模块的初始化，机器人主体处于稳定状态；
6、s2：检测模块启动，控制模块通过检测模块采集环境信息，远程操控模块接收由控制模块整合后传来的信息；
7、s3：控制模块通过控制驱动装置推动机械手指进行弯曲，机械手五根手指可以分别进行驱动从而使机械手进行抓取动作；
8、s4：通过机械手上安装的若干检测模块可在陆地上获得实时的数据；
9、其特征还在于爬行模式时包括如下步骤：
10、s1：将机械手安装为爬行模式，爬行模式为两侧的磁吸模块的手指与机械手主体的三根手指为相反朝向，将机械手主体启动并完成相应模块的初始化，且所述机器人主体处于稳定状态，放入水中；
11、s2：检测模块启动，控制模块通过所述检测模块采集环境信息，远程操控模块接收由所述控制模块整合后传来的信息；
12、s3：控制模块推动驱动模块使机械手指进行弯曲，按照控制模块中设置好的步态可以完成前进、后退、左转、右转的都动作；陆地上可通过传感装置控制驱动装置，从而实现机械手在水下爬行的动作；
13、s4：机械手上安装的陀螺仪可以实时记录机械本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模块化可拆卸可重组磁吸式可移动水下可用机械手，包括：机械手主体(1)、可拆卸磁吸式手指Ⅰ(2)、机械手指Ⅰ(3)、机械手指Ⅱ(4)、机械手指Ⅲ(5)、可拆卸磁吸式手指Ⅱ(6)，其特征在于所述的机械手主体(1)上安装有三根机械手指Ⅰ(3)、机械手指Ⅱ(4)、机械手指Ⅲ(5)，两侧的可拆卸磁吸式手指模块上各安装有一根可拆卸磁吸式手指Ⅰ(2)、可拆卸磁吸式手指Ⅱ(6)；所述的手指由控制系统电路板(STM32)及检测模块(7)、动力装置(8)、球头拉杆(9)、第一指节(10)、第二指节(11)、第三指节(12)、距离传感器(13)、电阻式测力传感器(14)、销轴(15)、支撑连杆(16)组成,所述的第一指节(10)远离第二指节(11)端与动力装置(8)通过球头拉杆(9)连接，第二指节(11)与第一指节(10)通过连杆机构进行传动，通过销轴(15)进行连接，第三指节(12)与第二指节(11)通过连杆机构进行传动，通过销轴(15)进行连接，第二指节(11)与安装固定在机械手主体(1)上的支撑连杆(16)铰接，控制系统电路板(STM32)及检测模块(7)通过线缆与驱动装置(8)连接并进
...【技术特征摘要】
1.一种模块化可拆卸可重组磁吸式可移动水下可用机械手，包括：机械手主体(1)、可拆卸磁吸式手指ⅰ(2)、机械手指ⅰ(3)、机械手指ⅱ(4)、机械手指ⅲ(5)、可拆卸磁吸式手指ⅱ(6)，其特征在于所述的机械手主体(1)上安装有三根机械手指ⅰ(3)、机械手指ⅱ(4)、机械手指ⅲ(5)，两侧的可拆卸磁吸式手指模块上各安装有一根可拆卸磁吸式手指ⅰ(2)、可拆卸磁吸式手指ⅱ(6)；所述的手指由控制系统电路板(stm32)及检测模块(7)、动力装置(8)、球头拉杆(9)、第一指节(10)、第二指节(11)、第三指节(12)、距离传感器(13)、电阻式测力传感器(14)、销轴(15)、支撑连杆(16)组成,所述的第一指节(10)远离第二指节(11)端与动力装置(8)通过球头拉杆(9)连接，第二指节(11)与第一指节(10)通过连杆机构进行传动，通过销轴(15)进行连接，第三指节(12)与第二指节(11)通过连杆机构进行传动，通过销轴(15)进行连接，第二指节(11)与安装固定在机械手主体(1)上的支撑连杆(16)铰接，控制系统电路板(stm32)及检测模块(7)通过线缆与驱动装置(8)连接并进行控制，每根手指都可以通过控制系统电路板(stm32)及检测模块(7)控制驱动进行独立的弯曲动作，第三指节(12)前端置有与控制系统电路板(stm32)及检测模块(7)连接的若干电阻式测力传感器用于检测手指表面受力情况；机械手主体(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁大勇，吴希文，侯交义，张增猛，陈圣涛，张康，田昊，弓永军，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：
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