本發(fā)明涉及機械臂，具體是涉及一種水下機械臂多功能組合手爪。

背景技術(shù)：

1、機械臂是一種高精度、多輸入多輸出、高度非線性、強耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，它能夠模仿人類肢體的動作，并根據(jù)控制信號自動完成各種任務(wù)。

2、在人們開發(fā)海洋的過程中，海洋工程裝備得到了不斷的應(yīng)用，其中，水下機器人的應(yīng)用范圍也隨之不斷擴大，如管線的精準(zhǔn)對接、裝置的維修以及水下礦物的抓取，在這過程中，需要手爪能夠穩(wěn)定的夾握管線，鉗住線路或撈取石塊狀、碎石狀或黏土狀的不同礦物。

3、目前，水下機械臂手爪只能實現(xiàn)單一功能，在進(jìn)行不同的操作時，需要更換對應(yīng)的機械臂手爪，以滿足不同的操作需求，現(xiàn)有的機械臂手爪在進(jìn)行更換時，需要操作人員使用工具來進(jìn)行操作，在身邊沒有工具的情況，手爪拆卸和安裝不便，增大了手爪更換的難度，無法實現(xiàn)手爪的快速拆裝，同時，現(xiàn)有的水下機械臂手爪大多只能對直線方向上的物體進(jìn)行抓取，當(dāng)物體和裝置之間存在障礙物時，通常需要調(diào)節(jié)裝置的位置來實現(xiàn)物體的抓取，但是，有時候，裝置的位置調(diào)節(jié)之后也無法滿足物體抓取操作所需要的條件，這種情況降低了機械臂手爪的適用性。

4、因此，需要提供一種水下機械臂多功能組合手爪，旨在解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種水下機械臂多功能組合手爪，以解決上述背景技術(shù)中的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種水下機械臂多功能組合手爪，包括連接架，所述連接架外側(cè)周向鉸接有若干個夾爪，所述連接架上設(shè)有連接座一，所述連接座一遠(yuǎn)離連接架的一端設(shè)有連接座二，所述連接座二遠(yuǎn)離連接座一的一端活動設(shè)有連接筒；

4、抓取組件，所述抓取組件連接于連接架和夾爪之間；

5、連接組件，所述連接組件設(shè)于連接座一和連接座二之間；

6、以及角度調(diào)節(jié)組件，所述角度調(diào)節(jié)組件設(shè)于連接座二和連接筒之間。

7、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述抓取組件包括：

8、滑槽一，所述滑槽一設(shè)置于夾爪靠近連接架一端，所述滑槽一的兩側(cè)設(shè)有側(cè)槽；

9、滑桿，所述滑桿設(shè)有若干個并周向分布于連接架內(nèi)，所述滑桿的一端貫穿連接架并與滑槽一滑動配合，所述滑桿靠近滑槽一的一端設(shè)有與側(cè)槽滑動配合的滑柱一；

10、支撐架，所述支撐架設(shè)于連接架內(nèi)部，所述支撐架上轉(zhuǎn)動設(shè)有轉(zhuǎn)盤一，所述轉(zhuǎn)盤一上周向分布有若干個滑槽二，所述滑槽二內(nèi)滑動設(shè)有與滑桿相連接的滑柱二；

11、以及底板，所述底板設(shè)于連接架底部，所述底板外側(cè)安裝有與轉(zhuǎn)盤一相連接的電機一。

12、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述連接座二靠近連接架的一端設(shè)有連接盤，所述連接座二和連接盤之間連接有連桿，所述連接座一靠近連接座二的一端設(shè)有放置槽。

13、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述連接組件包括：

14、旋鈕，所述旋鈕轉(zhuǎn)動設(shè)置于連接座二和連接盤之間，所述旋鈕與連桿轉(zhuǎn)動連接，所述旋鈕內(nèi)周向分布有若干個滑槽三，所述滑槽三內(nèi)滑動設(shè)有滑柱三；

15、通槽，所述通槽設(shè)有若干個并周向分布于連接盤上，所述通槽內(nèi)連接有導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿上滑動設(shè)有卡接板，所述卡接板與設(shè)置于連接座一內(nèi)部的卡接槽活動配合；

16、以及彈簧，所述彈簧連接于連桿和卡接板之間并套設(shè)于導(dǎo)桿外側(cè)。

17、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述角度調(diào)節(jié)組件包括：

18、半球齒輪一，所述半球齒輪一固定設(shè)置于連接座二遠(yuǎn)離連接盤一端；

19、轉(zhuǎn)環(huán)，所述轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動設(shè)于連接座二外側(cè)，所述轉(zhuǎn)環(huán)的外端安裝有安裝架一，所述安裝架一上固定連接有固定桿，所述固定桿的外端固定連接有傳動齒輪一；

20、半球齒輪二，所述半球齒輪二轉(zhuǎn)動設(shè)于連接筒靠近連接座二的一端并與半球齒輪一相嚙合，所述半球齒輪二與設(shè)置于連接筒內(nèi)部的電機三相連接；

21、固定環(huán)，所述固定環(huán)固定設(shè)于連接筒外側(cè)，所述固定環(huán)外側(cè)安裝有與安裝架一相對應(yīng)的安裝架二，所述安裝架二上轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)桿，所述轉(zhuǎn)桿外端連接有與傳動齒輪一相嚙合的傳動齒輪二；

22、連接板，所述連接板活動連接于固定桿和轉(zhuǎn)桿上并位于傳動齒輪一和安裝架一之間；

23、以及安裝架三，所述安裝架三安裝于安裝架二上，所述安裝架三上安裝有與傳動齒輪二相連接的電機二。

24、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述連接架設(shè)為正多邊形塊且連接架的邊數(shù)至少為3個。

25、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述夾爪的數(shù)量與連接架的邊數(shù)一致，所述夾爪為并行夾爪、鉗形夾爪、角形夾爪或斜爪夾爪中的一種。

26、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述連接筒遠(yuǎn)離連接架的一端兩端貫穿設(shè)有連接孔，所述連接孔內(nèi)設(shè)有連接槽。

27、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述連接座二和連接盤相互靠近的一側(cè)均設(shè)有環(huán)槽，所述旋鈕的兩側(cè)分別設(shè)有與環(huán)槽滑動配合的連接環(huán)，所述旋鈕的外側(cè)周向分布有若干個凸條。

28、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述半球齒輪一與半球齒輪二尺寸一致，傳動齒輪一和傳動齒輪二的尺寸一致，所述半球齒輪一的半徑與傳動齒輪一的半徑一致。

29、綜上所述，本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

30、1.在本發(fā)明中，將夾爪調(diào)節(jié)至待抓取物件的外部，電機一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤一旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤一通過滑槽二與滑柱二滑動配合以及滑桿與連接架滑動配合的方式帶動對應(yīng)的夾爪向下轉(zhuǎn)動，若干個夾爪通過向下轉(zhuǎn)動的方式對物件進(jìn)行抓取，可以實現(xiàn)物件的穩(wěn)定抓??；

31、2.在本發(fā)明中，在對夾爪進(jìn)行拆卸時，只需要旋轉(zhuǎn)旋鈕并向下抽出連接座一，即可實現(xiàn)連接座一和連接座二的快速分離，在對夾爪進(jìn)行安裝時，只需將放置槽與卡接板對齊并靠近，即可實現(xiàn)連接座一和連接座二的快速安裝，提高了裝置的便捷性，實現(xiàn)了連接座一和連接座二之間的快速拆裝，避免了使用工具的繁瑣，便于在無工具的情況下實現(xiàn)夾爪的更換；

32、3.在本發(fā)明中，當(dāng)需要抓取的地方存在障礙物時，電機二驅(qū)動傳動齒輪二旋轉(zhuǎn)，傳動齒輪二通過與傳動齒輪一相嚙合以及連接板分別與固定桿及轉(zhuǎn)桿活動連接的方式帶動固定桿繞轉(zhuǎn)桿向上轉(zhuǎn)動，固定桿帶動連接座二同步轉(zhuǎn)動，連接座二帶動半球齒輪一同步轉(zhuǎn)動，半球齒輪一通過固定桿、轉(zhuǎn)桿和連接板連接的方式確保半球齒輪一在轉(zhuǎn)動的過程中始終與半球齒輪二相嚙合，同時，連接座二通過連接組件與連接座一相連接的方式帶動夾爪同步轉(zhuǎn)動，便于裝置繞開障礙物對物件進(jìn)行抓取，避免了現(xiàn)有的夾爪在折線方向上對物件進(jìn)行抓取的不便，提高裝置的適用性；

33、4.在本發(fā)明中，當(dāng)需要對夾爪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，電機三驅(qū)動半球齒輪二旋轉(zhuǎn)，半球齒輪二通過與半球齒輪一相嚙合的方式帶動連接座二同步旋轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)物件的同步旋轉(zhuǎn)，滿足裝置的旋轉(zhuǎn)操作需求。

34、為更清楚地闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種水下機械臂多功能組合手爪，包括連接架，所述連接架外側(cè)周向鉸接有若干個夾爪，其特征在于，所述連接架上設(shè)有連接座一，所述連接座一遠(yuǎn)離連接架的一端設(shè)有連接座二，所述連接座二遠(yuǎn)離連接座一的一端活動設(shè)有連接筒；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述抓取組件包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述連接座二靠近連接架的一端設(shè)有連接盤，所述連接座二和連接盤之間連接有連桿，所述連接座一靠近連接座二的一端設(shè)有放置槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述連接組件包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述角度調(diào)節(jié)組件包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述連接架設(shè)為正多邊形塊且連接架的邊數(shù)至少為3個。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述夾爪的數(shù)量與連接架的邊數(shù)一致，所述夾爪為并行夾爪、鉗形夾爪、角形夾爪或斜爪夾爪中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述連接筒遠(yuǎn)離連接架的一端兩端貫穿設(shè)有連接孔，所述連接筒內(nèi)設(shè)有連接槽。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述連接座二和連接盤相互靠近的一側(cè)均設(shè)有環(huán)槽，所述旋鈕的兩側(cè)分別設(shè)有與環(huán)槽滑動配合的連接環(huán)，所述旋鈕的外側(cè)周向分布有若干個凸條。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下機械臂多功能組合手爪，其特征在于，所述半球齒輪一與半球齒輪二尺寸一致，傳動齒輪一和傳動齒輪二的尺寸一致，所述半球齒輪一的半徑與傳動齒輪一的半徑一致。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水下機械臂多功能組合手爪，屬于機械臂技術(shù)領(lǐng)域，一種水下機械臂多功能組合手爪包括連接架，所述連接架外側(cè)周向鉸接有若干個夾爪，所述連接架和夾爪之間連接有抓取組件，所述連接架上設(shè)有連接座一，所述連接座一遠(yuǎn)離連接架的一端設(shè)有連接座二，所述連接座一和連接座二之間設(shè)有連接組件，所述連接座二遠(yuǎn)離連接座一的一端活動設(shè)有連接筒，所述連接座二和連接筒之間設(shè)有角度調(diào)節(jié)組件，具有穩(wěn)定抓取、快速拆裝、便捷更換、角度調(diào)節(jié)、滿足不同角度的使用需求、靈活適用、結(jié)構(gòu)可靠和簡便實用的優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：曹承昊,伍哲,余良武,陳漢濤,張悅,曾研
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21