一种三自由度水下机械臂

	一种三自由度水下机械臂
	何旭; 张力
	2017-11-10
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2017-11-10
授权国家	中国
专利类型	实用新型
摘要	一种三自由度水下机械臂，包括基座支撑机构、腰部机构、肘部机构、腕部机构、机械手机构，每个关节要求设计成传动的模块化结构或者是集成驱动结构。基座结构中的旋转平台与基座配合安装，其腰部结构所执行的运动为旋转运动，在步进电机的驱动下旋转台能在水平面内转动，肘部结构连接旋转台和小臂，其运动为俯仰运动，在步进电机的驱动下小臂能相对于旋转台运动，腕部机构连接小臂与手部，其运动为旋转运动，在步进电机的驱动下手部相对于小臂运动，机械手连接在手部上，其运动为开合运动，机械手机构上装有监测装置，以便于更加精确的进行水下作业。
申请日期	2017-03-14
优先权日	2017-03-14
预估到期日	2027-03-14
语种	中文
专利状态	未缴年费
申请号	CN201720243975.6
公开（公告）号	CN206623089U
IPC 分类号	B25J9/04 ; B25J9/12 ; B25J19/02
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
权利要求	1.一种三自由度水下机械臂，包括括基座（1）、腰部机构（2）、肘部机构（3）、腕部机构（4）、机械手部机构（5），监测机构（6），其特征在于腰部机构连接的是基座（1）与旋转台（27），所执行的运动为回转运动，肘部机构（3）连接旋转台（27）和小臂（18），其运动为俯仰运动，腕部机构（4）连接小臂（18）与机械手部机构（5），其运动为回转运动，机械爪（24）连接在机械手部机构（5）上，其运动为开合运动，所述的基座外壳（9）、旋转台（27）、小臂外壳（22）均为圆筒形壳体；基座（1）作为多自由度水下作业机械臂的载体，旋转台（27）与基座（1）配合安装。 2.根据权利要求1所述的三自由度水下机械臂，其特征在于：所述回转控制机构包括设于基座内的回转驱动单元和设于基座的传动单元；基座底部与下底端盖（7）利用螺栓进行密封链接，基座内的步进电机链接蜗杆（11），继而蜗杆带动蜗轮（8）进行减速传动，蜗轮与轴（10）用螺栓链接（29），基座设计成圆筒形状，基座顶部中心有圆孔，用以进行轴的回转运动，基座与旋转台通过轴与轴孔连接，基座外部上方设有凹槽，用来安放深沟球轴承（28），轴承运转处利用O型密封圈进行密封。 3.根据权利要求1所述的三自由度水下机械臂，其特征在于：所述旋转台可在水平面内自由转动并且和基座通过轴与轴孔配合连接，旋转台设计成圆筒形状，所述俯仰控制机构包括设于基座内的俯仰驱动单元和设于基座的传动单元；旋转台上方安装有第二步进电机（12），步进电机带动第一齿轮（13）转动，第一齿轮（13）带动第二齿轮（14）进行传动，第二齿轮（14）的另一侧为蜗杆（16）形状，蜗杆带动蜗轮（17）进行减速传动，轴承采用圆锥滚子轴承（15），旋转台与小臂运动连接处通过螺纹安装有密封法兰（26）。 4.根据权利要求1所述的三自由度水下机械臂，其特征在于：所述小臂（18）能相对旋转台做俯仰运动，小臂机构中，所述回转运动控制机构包括小臂与机械手部机构（5），内部通过第三步进电机（19）驱动，电机带动连杆（21）进行回转运动，轴承采用圆锥滚子轴承（20），各端盖采用螺钉安装，运动连接部分采用O型密封圈密封。 5.根据权利要求1所述的三自由度水下机械臂，其特征在于：所述的机械手部机构（5）的开合运动控制采用丝杆（23）传动方式，利用丝杆传动方式将减速电机（25）的旋转运动转化为丝杆滑块的直线运动，机械爪与小臂通过轴与轴孔连接，机械爪（24）采用二爪结构，机械爪上侧安装有监测机构（6），各端盖采用螺钉安装。 6.根据权利要求5所述的三自由度水下机械臂，其特征在于，所述监测机构（6）为水下摄像机、超声波测距器、红外线发射器，通过螺母安装在机械手部机构（5）上侧。
被引用专利数量	9
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/108850
专题	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	何旭,张力. 一种三自由度水下机械臂[P]. 2017-11-10.