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      一種自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機械手的制作方法

      文檔序號:12169372閱讀:1025來源:國知局
      一種自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機械手的制作方法與工藝

      本實用新型涉及一種水下作業(yè)機械手,特別是自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機械手。



      背景技術:

      水下作業(yè)機械手是載人潛水器和遙控潛水器的重要裝備,以完成采樣、勘探、打撈、維護等水下作業(yè)活動?,F(xiàn)有水下作業(yè)機械手通常為多連桿結構,由液壓缸驅(qū)動,其結構笨重、系統(tǒng)復雜;而且,該種機械手的靈活度較差,無法適用于空間狹小、復雜的場合作業(yè)。



      技術實現(xiàn)要素:

      本實用新型的目的在于提供一種自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機械手。

      本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機械手,由機械手本體和動力單元組成:(1)機械手本體由許多段構成,相鄰兩段由萬向節(jié)或球鉸構成的關節(jié)連接,每段的運動由控制繩驅(qū)動;第1段通過萬向節(jié)與動力單元連接,第n段(末段)與末段執(zhí)行器固連。(2)控制繩由電機驅(qū)動,電機及其控制系統(tǒng)、電源都安裝在動力單元之中。

      機械手每一段由前端蓋、后端蓋、外殼、內(nèi)殼、浮囊和內(nèi)筒構成。前端蓋和后端蓋分別安裝在外殼的兩端,形成一個中空腔,內(nèi)殼和內(nèi)筒安裝在該中空腔中,內(nèi)筒安裝在內(nèi)殼中。

      每一段的控制繩安裝在外殼和內(nèi)殼之間的空腔中,并通過前端蓋和后端蓋的控制繩通孔,控制繩末端通過擋塊與后端蓋接觸。

      浮囊安裝在內(nèi)殼和內(nèi)筒之間的空腔中,該空腔通過前端蓋和后端蓋的排水孔,與外界水連通。浮囊管路安裝在內(nèi)筒中,并通過內(nèi)筒壁上的通孔與浮囊連通。該段的浮囊管路與其它段的浮囊管路、末端執(zhí)行器的控制管線,都經(jīng)內(nèi)筒接入動力單元中。

      每段的浮囊管路接入動力單元后,通過對應的開關閥與一個可正反轉(zhuǎn)動的控制泵的出口相連??刂票玫倪M口與油箱相連??刂票猛ㄟ^開關閥可控制每一段的浮囊體積來調(diào)節(jié)每一段的凈浮力,進而控制整個機械手本體的凈浮力。開關閥、控制泵和油箱都安裝在動力單元中。

      本實用新型具有的有益效果是:

      (1)相比傳統(tǒng)水下作業(yè)機械手,機械手本體采用開放式結構,且機械手本體上未安裝有電機、液壓缸等驅(qū)動元件,機械手本體的重量輕、結構簡單。

      (2)相比傳統(tǒng)水下作業(yè)機械手,機械手本體由多段組成,相鄰兩段通過萬向節(jié)或球鉸構成的關節(jié)連接,每個關節(jié)至少有2個自由度,從而使機械手本體能夠有較多的自由度,導致機械手本體的姿態(tài)靈活、柔性好,用于空間狹小、復雜的場合作業(yè)。

      (3)機械手每段中有一個體積可調(diào)節(jié)的浮囊,可以控制每段的凈浮力,有利于充分利用環(huán)境水的浮力作用,以利于提高機械手的負載操作能力。

      附圖說明

      圖1是本實用新型的總體示意圖。

      圖2是本實用新型中每一段的結構示意圖。

      圖3是本實用新型中浮囊體積控制系統(tǒng)示意圖。

      圖中:1、前端蓋,2、后端蓋,3、外殼,4、內(nèi)殼,5、浮囊,6、內(nèi)筒,7、擋塊,8.1、8.2、8.n、開關閥,9、控制泵,10、油箱。

      具體實施方式

      如圖1所示,本實用新型由機械手本體和動力單元組成:機械手本體由許多段構成,相鄰兩段由萬向節(jié)或球鉸構成的關節(jié)連接,每段的運動由控制繩驅(qū)動;第1段通過萬向節(jié)與動力單元連接,第n段(末段)與末段執(zhí)行器固連。所述控制繩由電機驅(qū)動,拉動控制繩,每段的角度發(fā)生變化,進而控制總體姿態(tài),電機及其控制系統(tǒng)、電源等都安裝在動力單元之中。

      機械手每一段,由前端蓋1、后端蓋2、外殼3、內(nèi)殼4、浮囊5和內(nèi)筒6構成。前端蓋1和后端蓋2分別安裝在外殼3的兩端,形成一個中空腔,內(nèi)殼4和內(nèi)筒6安裝在該中空腔中,內(nèi)筒6安裝在內(nèi)殼4中。

      每一段的控制繩安裝在外殼3和內(nèi)殼4之間的空腔中,并通過前端蓋1和后端蓋2的控制繩通孔,控制繩末端通過擋塊7與后端蓋2接觸。

      浮囊5安裝在內(nèi)殼4和內(nèi)筒6之間的空腔中,該空腔通過前端蓋1和后端蓋2的排水孔,與外界水連通。浮囊管路安裝在內(nèi)筒6中,并通過內(nèi)筒6壁上的通孔與浮囊5連通。該段的浮囊管路與其它靠近末端執(zhí)行器的段的浮囊管路、末端執(zhí)行器的控制管線,都經(jīng)內(nèi)筒6接入動力單元中。

      每段的浮囊管路接入動力單元后,通過對應的開關閥8.1、8.2、…8.n與一個可正反轉(zhuǎn)動的控制泵9的出口相連??刂票?的進口與油箱10相連??刂票?通過開關閥可控制每一段的浮囊5的體積來調(diào)節(jié)每一段的凈浮力,進而控制整個機械手本體的凈浮力。開關閥、控制泵9和油箱10都安裝在動力單元中。

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