CN108789364A - 一种七功能电动水下机械臂系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种七功能电动水下机械臂系统，属于水下机器人技术领域。本发明包括机械部分、电气部分和控制部分，其特征在于：所述的机械部分是由手爪关节1、腕部回转关节2、腕部摆动关节3、小臂回转关节4、小臂摆动关节5、大臂摆动关节6、腰部回转关节7组成；电气部分由套筒、输出轴、关节骨架、套筒骨架、密封盖、无刷直流电机和谐波减速机组成；控制部分由控制器、通信接口电路、数字转模拟电路、模拟信号放大电路和伺服阀箱电路组成。控制器控制机械臂的各个关节相应的无刷直流电机和谐波减速机运动，输出驱动动力和力矩，实现各个关节的组合运动，并对该机械臂系统进行建模。

Description

一种七功能电动水下机械臂系统

技术领域

本发明涉及一种七功能电动水下机械臂系统，属于水下机器人技术领域。

背景技术

在过去的60年中，95％以上的现代海洋科学集中在常规水肺潜水可达的浅水礁石区。随着水下技术与工程的进步，人们着重于开发能达到更深水域的潜水器，而200米以下的深海仅含2％海洋物种，同时探测设备的成本高昂，操作复杂，这些水下研究仅占现代海洋研究的5％。中光层是指水深40米至150米的区域，是海洋生物多样性和化学多样性最丰富的来源之一，其丰富的多样性成为多种独特的化合物的来源，具有发展成药物，营养补充剂，分子探针，酶和农药等的潜力，而此区域的研究所占比例不足1％。因此需要越来越多样、智能的工具帮助人类开发海洋。

目前对于水下机械臂主要采用液压形式的机械臂，主要用于深海和重载型作业。如美国西林公司研制Orion 7P七功能作业机械臂，是一款先进的机械臂，驱动力采用液压方式，可以实现旋转、摆动、伸缩等作业动作，可用于海洋石油管道的安装和勘探。Hydro-lek5五功能机械臂由英国Hydro-Lek公司研制的，承重能力强，能在2000m水深下作业，该机械臂总重21.5kg。《六自由度水下机械手臂的设计与研究》(液压与气动，2014(1)：10—12,17)，该文献虽然设计出六自由度的水下机械手臂，但是机械手臂的部分关节连接处强度不能保证，结构布局不够紧凑，机械手爪不可以拆卸更换，这些因素会在实际运用中埋下作业隐患。《水下机械手的研发现状及发展趋势》(机电产品开发与创新，2012(3)：25—26,29)提出现阶段水下机械手的发展趋势体现在向高性能，高可靠性，以及更高程度的自动化发展。《水下机械手的结构优化设计》设计了水下三指机械手，虽然一定程度上提高了动作精度，但是它在浅海探测以及浅海作业中，没有机械手爪技术成熟和稳定。“水下机械卡爪机构(200810063944.8)”该专利设计了一种水下水下卡爪机构，但是卡爪的合并，依靠的是主连杆通过销轴与液压缸活塞杆之间的连接，这种连接的负载能力较小，且手爪夹持物体的稳定程度也不是很高，抵抗意外冲击力性能较差。

发明内容

本发明旨在提供一种结构紧凑，灵活操作的七功能水下机械臂系统，可供各类浅海水下机器人，尤其是中型ROV或者AUV来完成浅海作业。本发明将无刷直流电机和谐波减速机巧妙紧凑地安置在各个关节的套筒中，在满足结构紧凑的前提下，又能保证机械臂各个功能的协调实现。依据运动学原理对该机械臂系统实现其模型的建立。

本发明的目的是这样实现的：

一种七功能电动水下机械臂系统，包括机械部分、电气部分和控制部分，其特征在于：所述的机械部分是由手爪关节1、腕部回转关节2、腕部摆动关节3、小臂回转关节4、小臂摆动关节5、大臂摆动关节6、腰部回转关节7组成；电气部分由套筒、输出轴、关节骨架、套筒骨架、密封盖、无刷直流电机和谐波减速机组成；控制部分由控制器、通信接口电路、数字转模拟电路、模拟信号放大电路和伺服阀箱电路组成。

根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的腰部回转关节7包括：腰部回转关节套筒701、腰部回转关节无刷直流电机702、腰部回转关节谐波减速机703、腰部回转关节输出轴704、底座705和套筒骨架706，其特征在于，底座705和套筒骨架706均固定在作业本体上；腰部回转关节7通过腰部回转关节输出轴704将套筒骨架706和腰部回转关节无刷直流电机702及腰部回转关节谐波减速机703相联接；腰部回转关节无刷直流电机702和腰部回转关节谐波减速机703位于腰部回转关节套筒701内，通过腰部回转关节套筒701与大臂摆动关节6相联接。

根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的大臂摆动关节6包括：大臂摆动关节套筒601、大臂摆动关节无刷直流电机602、大臂摆动关节谐波减速机603、大臂摆动关节输出轴604、大臂摆动关节骨架605和大臂摆动关节密封盖606，其特征在于，大臂摆动关节6通过大臂摆动关节输出轴604将大臂摆动关节骨架605和大臂摆动关节密封盖606相联接，大臂摆动关节无刷直流电机602和大臂摆动关节谐波减速机603位于大臂摆动关节套筒601内，通过大臂摆动关节密封盖606与小臂摆动关节5相联接。

根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的小臂摆动关节5包括：小臂摆动关节套筒501、密封盖502、小臂摆动关节无刷直流电机503、小臂摆动关节谐波减速机504、小臂摆动关节输出轴505和小臂摆动关节密封盖506，其特征在于，小臂摆动关节5通过小臂摆动关节输出轴505将小臂摆动关节无刷直流电机503与小臂摆动关节谐波减速机504和小臂摆动关节密封盖506相联接，小臂摆动关节无刷直流电机503和小臂摆动关节谐波减速机504位于小臂摆动关节套筒501内，通过小臂摆动关节密封盖506与小臂回转关节4相联接。

根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的小臂回转关节4包括小臂回转关节套筒401、小臂回转关节无刷直流电机402、小臂回转关节谐波减速机403、小臂回转关节密封盖404、小臂回转关节前端套筒405和小臂回转关节输出轴406，其特征在于，小臂回转关节4通过小臂回转关节输出轴406将小臂回转关节无刷直流电机402与小臂回转关节谐波减速机403和小臂回转关节密封盖404相联接，小臂回转关节无刷直流电机402和小臂回转关节谐波减速机403位于小臂回转关节套筒401内，通过小臂回转关节前端套筒405与腕部摆动关节3相联接。

根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的腕部摆动关节3包括：腕部摆动关节密封盖301、腕部摆动关节输出轴302、腕部摆动关节谐波减速机303、腕部摆动关节无刷直流电机304、腕部摆动关节套筒305和腕部摆动关节密封盖306，其特征在于，腕部摆动关节3通过腕部摆动关节输出轴302将腕部摆动关节无刷直流电机304与腕部摆动关节谐波减速机303和腕部摆动关节密封盖301相联接，腕部摆动关节无刷直流电机304和腕部摆动关节谐波减速机303位于腕部摆动关节套筒305内，通过腕部摆动关节密封盖306与腕部回转关节2相联接。

根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的腕部回转关节2包括：腕部回转关节套筒201、腕部回转关节密封盖202、腕部回转关节输出轴203、腕部回转关节谐波减速机204、腕部回转关节无刷直流电机205和腕部回转关节密封盖206，其特征在于，腕部回转关节2通过腕部回转关节输出轴203将腕部回转关节无刷直流电机205与腕部回转关节谐波减速机204和腕部回转关节密封盖206相联接，腕部回转关节无刷直流电机205和腕部回转关节谐波减速机204位于腕部回转关节套筒201内，通过腕部回转关节密封盖202与手抓关节1相联接。

根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的手爪关节1包括：手爪关节密封盖101、手爪关节套筒102、手爪关节无刷直流电机103、手爪关节密封圈104和手爪105组成，其特征在于，手爪关节1中的手爪105通过蜗轮蜗杆装置与手爪关节密封圈104相联接，手爪关节密封盖101与手爪关节套筒102内的手爪关节无刷直流电机103相联接。

本发明的优点在于：

1、结构更加简洁与紧凑，通过各个关节处无刷直流电机和谐波减速机驱动的具体形式，实现各个关节的整理驱动，并且每个关节处增加了套筒处理，使得无刷直流电机及谐波减速机的放置更加方便合理，进而使整体布局更加简洁，结构更加紧凑，每个关节处增加了密封圈处理，使得整个系统的防水难度大幅度下降；

2、浅海环境作业负载能力增强，本发明各个关节的驱动动力都使用电气驱动，电气驱动力较大，使得机械臂系统更适合于进行在浅海条件下的相关作业；

3、机械手爪可进行更换，基于手爪结构设计特点，该水下机械臂系统可以较方便的在手爪指端磨损或毁坏时于非工作状态下进行手爪替换，降低设备的维护成本；

4、建立模型，易于分析各个关节的运动参数取值范围，便于根据相应功能规划各关节运动分量。

附图说明

图1是本发明手爪关节的三维结构图；

图2是本发明腕部回转关节的三维结构图；

图3是本发明腕部摆动关节的三维结构图；

图4是本发明小臂回转关节的三维结构图；

图5是本发明小臂摆动关节的三维结构图；

图6是本发明大臂摆动关节的三维结构图；

图7是本发明腰部回转关节的三维结构图；

图8是本发明一种七功能电动水下机械臂系统整体结构三维图；

图9是本发明的控制部分组成图；

图10是本发明水下机械臂的三维建模图。

具体实施方式

下面结合附图及运动实例，对本发明做出更加详细的阐述。

具体实施例一：

图1是机械臂系统的总体图：其中标号1代表的是手爪关节，记为手爪关节1；标号2代表的是腕部回转关节，记为腕部回转关节2；标号3代表的是腕部摆动关节，记为腕部摆动关节3；标号4代表的是小臂回转关节，记为小臂回转关节4；标号5代表的小臂摆动关节，记为小臂摆动关节5；标号6代表的是大臂摆动关节，记为大臂摆动关节6；标号7代表的是腰部回转关节，记为腰部回转关节7。图2是手爪关节的三维结构图，图3是腕部回转关节的三维结构图，图4是腕部摆动关节的三维结构图，图5是小臂回转关节的三维结构图，图6是小臂摆动关节的三维结构图，图7是大臂摆动关节的三维结构图，图8是腰部回转关节的三维结构图，图9是控制部分组成图。图10是水下机械臂的三维建模图。

底座705和套筒骨架706均固定在机械臂系统的作业本体上，这里通过控制信号控制无刷直流电机及谐波减速机。腰部回转关节7通过腰部回转关节输出轴704将套筒骨架706和腰部回转关节无刷直流电机702及腰部回转关节谐波减速机703相联接；腰部回转关节无刷直流电机702和腰部回转关节谐波减速机703位于腰部回转关节套筒701内，通过腰部回转关节套筒701与大臂摆动关节6相联接，进而带动实现大臂摆动关节6的摆动运动，实现整个机械臂系统相对底座的旋转运动。大臂摆动关节6通过大臂摆动关节输出轴604将大臂摆动关节骨架605和大臂摆动关节密封盖606相联接，大臂摆动关节无刷直流电机602和大臂摆动关节谐波减速机603位于大臂摆动关节套筒601内，通过大臂摆动关节密封盖606与小臂摆动关节5相联接，进而带动实现小臂摆动关节5的摆动运动；小臂摆动关节5通过小臂摆动关节输出轴505将小臂摆动关节无刷直流电机503与小臂摆动关节谐波减速机504和小臂摆动关节密封盖506相联接，小臂摆动关节无刷直流电机503和小臂摆动关节谐波减速机504位于小臂摆动关节套筒501内，通过小臂摆动关节密封盖506与小臂回转关节4相联接，进而带动实现小臂回转关节4的回转运动；小臂回转关节4通过小臂回转关节输出轴406将小臂回转关节无刷直流电机402与小臂回转关节谐波减速机403和小臂回转关节密封盖404相联接，小臂回转关节无刷直流电机402和小臂回转关节谐波减速机403位于小臂回转关节套筒401内，通过小臂回转关节前端套筒405与腕部摆动关节3相联接，进而带动腕部摆动关节3实现该关节的摆动运动；腕部摆动关节3通过腕部摆动关节输出轴302将腕部摆动关节无刷直流电机304与腕部摆动关节谐波减速机303和腕部摆动关节密封盖301相联接，腕部摆动关节无刷直流电机304和腕部摆动关节谐波减速机303位于腕部摆动关节套筒305内，通过腕部摆动关节密封盖306与腕部回转关节2相联接，进而带动腕部回转关节2实现该关节的回转运动；腕部回转关节2通过腕部回转关节输出轴203将腕部回转关节无刷直流电机205与腕部回转关节谐波减速机204和腕部回转关节密封盖206相联接，腕部回转关节无刷直流电机205和腕部回转关节谐波减速机204位于腕部回转关节套筒201内，通过腕部回转关节密封盖202与手抓关节1相联接，进而带动手爪关节1实现该关节的旋转运动；手爪关节1中的手爪105通过蜗轮蜗杆装置与手爪关节密封圈104相联接，手爪关节密封盖101与手爪关节套筒102内的手爪关节无刷直流电机103相联接，为手抓关节提供电气驱动动力，实现手爪关节1张开与夹持动作的驱动；

电气部分由套筒、输出轴、关节骨架、套筒骨架、密封盖、无刷直流电机和谐波减速机组成。套筒用以连接各个机械臂关节，并用以放置无刷直流电机及谐波减速机；输出轴是输出动力的轴，用以传递各个关节之间的扭矩；密封圈可以防止械臂内部渗水，损坏内部结构，其中O型密封圈主要应用在底座盖、电机耐压仓盖和法兰轴等处，泛塞封型密封圈主要应用在法兰轴处的密封；无刷直流电机由电机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，为各个机械臂关节提供电气驱动，具有体积小、重量轻、扭矩大等特点；谐波减速机应用在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，可以降低转速，增大输出力矩。

如图9所示，控制部分由控制器、通信接口电路、数字转模拟电路、模拟信号放大电路、伺服阀箱电路组成。上位机通过通信接口电路向机械臂控制器发送机械臂控制命令，控制器根据命令进行计算分解，输出相应的数字形式的控制信号，该信号经过数字转模拟电路输出相应的模拟信号，经过放大电路后传入到伺服阀箱，伺服阀箱根据信号控制相应的电气执行元件动作，实现机械臂的控制。如图10所示：

表1机械臂DH参数表

将表1中的相应参数代入D-H变换矩阵，可以得到相邻两个杆件之间的变换矩阵⁰T₁、¹T₂、²T₃、³T₄、⁴T₅、⁵T₆。

最后将以上每个变换矩阵按照顺序相乘，可得末端执行机构相对于基坐标的正运动学变化矩阵：

其中令：

s_i＝sinθ_i，c_i＝cosθ_i

n_x＝c₆[c₅(c₄c₁c₂₃+s₁s₄)-s₅c₁s₂₃]-s₆(s₄c₁c₂₃-s₁c₄)

n_y＝c₆[c₅(c₄s₁c₂₃-s₄c₁)-s₅s₁s₂₃]-s₆(s₄s₁c₂₃+c₁c₄)

n_z＝-c₆(c₅c₄s₂₃+s₅c₂₃)+s₆s₄c₂₃

o_x＝-s₆[c₅(c₄c₁c₂₃+s₁s₄)-s₅c₁s₂₃]-c₆(s₄c₁c₂₃-s₁c₄)

o_y＝-s₆[c₅(c₄s₁c₂₃-s₄c₁)-s₅s₁s₂₃]-c₆(s₄s₁c₂₃+c₁c₄)

o_z＝s₆(c₅c₄s₂₃+s₅c₂₃)+c₆s₄c₂₃

a_x＝-s₅(c₄c₁c₂₃+s₁s₄)-c₅c₁s₂₃

a_y＝-s₅(c₄s₁c₂₃-s₄c₁)-c₅s₁s₂₃

a_z＝s₅c₄s₂₃-c₅c₂₃

p_x＝d₅(-s₄c₁c₂₃+s₁c₄)-d₄c₁c₂₃+c₁c₂l₂-s₁d₃

p_y＝-d₅(s₄s₁c₂₃+c₁c₄)-d₄s₁s₂₃+l₂s₁c₂+c₁d₃

p_z＝d₅s₄c₂₃-d₄c₂₃-s₂l₂

水下机械臂逆运动学推导如下：

求解转角变量θ₁：

¹n_x＝c₆(c₂₃c₄c₅-s₂₃s₅)-s₄c₂₃s₆

¹n_y＝-s₄c₅c₆-c₄s₆

¹n_z＝-c₆(c₄s₂₃c₅+c₂₃s₅)+s₆s₄s₂₃

¹o_x＝-s₆(c₂₃c₄c₅-s₂₃s₅)-c₆s₄c₂₃

¹o_y＝s₆s₄c₅-c₆c₄

¹o_z＝s₆(c₄s₂₃c₅+c₂₃s₅)+c₆s₄s₂₃

¹a_x＝-s₅c₂₃c₄-s₂₃c₅

¹a_y＝s₄s₅

¹a_z＝c₄s₂₃s₅-c₂₃c₅

¹p_x＝-c₂₃d₅-d₄s₂₃+c₂l₂

¹p_y＝^d ₃

¹p_z＝d₅s₂₃-c₂₃d₄-s₂l₂

(⁰T₁)^{-1 0}T₆＝¹T₆ (9)

由(9)式得

-s₁p_x+c₁p_y＝d₃ (10)

利用三角代换

p_x＝ρcosφ p_y＝ρsinφ (11)

其中，带入(10)中得：

sin(φ-θ₁)＝d₃/ρ

求转角变量θ₃：

由(9)式得

c₁p_x+s₁p_y＝-c₂₃d₅-d₄s₂₃+l₂c₂ (12)

p_z＝d₅s₂₃-d₄c₂₃+l₂s₂ (13)

式(12)(13)与(10)的平方和为

d₅c₃+d₄s₃＝k

其中

利用三角代换求得：

求转交变量θ₂：

⁰T₃ ^-10T₆＝³T₆

其中

式(14)两边元素(1,4)和(2,4)分别对应相等得：

c₁c₂₃p_x+s₁s₂₃p_y-c₂₃p_z+l₂s₃＝d₄

s₁c₂₃p_y-s₂₃p_z+l₂c₃＝d₅

计算得：

所以

θ₂＝θ₂₃-θ₃

求转角变量θ₄：

令式(14)两边元素(1,3)和(3,3)分别对应相等，则可得

a_ys₁c₂₃-a_zs₂₃＝-c₄s₅

-a_xs₁+a_yc₁＝s₄s₅

计算得：

求转角变量θ₅：

其中

式(15)应的(1,3)和(3,3)分别对应相等得：

a_x(-s₁s₄)+a_y(-s₁c₂₃c₄+c₁s₄)+a_z(s₂₃c₄)＝-s₅

a_x(-c₁s₂₃)+a_y(-s₁s₂₃)+a_zc₂₃＝c₅

计算得：

求转角变量θ₆：

式(15)两边元素(2,1)和(2,2)分别对应相等，可得：

n_x(-s₁c₄)+n_y(s₁c₂₃s₄+c₁c₄)+n_z(-s₄s₂₃)＝s₆

o_x(-s₁c₄)+o_y(s₁c₂₃s₄+c₁c₄)+o_z(-s₄s₂₃)＝c₆

综合以上所述。本发明水下机械臂系统通过控制信号，控制各个无刷直流电机及谐波减速机提供电气驱动，进而实现六自由度的运动，以及手爪开合这一执行动作，该水下机械臂系统发明实现了七种功能。

Claims (8)

1.一种七功能电动水下机械臂系统，包括机械部分、电气部分和控制部分，其特征在于：所述的机械部分是由手爪关节(1)、腕部回转关节(2)、腕部摆动关节(3)、小臂回转关节(4)、小臂摆动关节(5)、大臂摆动关节(6)、腰部回转关节(7)组成；电气部分由套筒、输出轴、关节骨架、套筒骨架、密封盖、无刷直流电机和谐波减速机组成；控制部分由控制器、通信接口电路、数字转模拟电路、模拟信号放大电路和伺服阀箱电路组成。

2.根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的腰部回转关节(7)包括：腰部回转关节套筒(701)、腰部回转关节无刷直流电机(702)、腰部回转关节谐波减速机(703)、腰部回转关节输出轴(704)、底座(705)和套筒骨架(706)，其特征在于，底座(705)和套筒骨架(706)均固定在作业本体上；腰部回转关节(7)通过腰部回转关节输出轴(704)将套筒骨架(706)和腰部回转关节无刷直流电机(702)及腰部回转关节谐波减速机(703)相联接；腰部回转关节无刷直流电机(702)和腰部回转关节谐波减速机(703)位于腰部回转关节套筒(701)内，通过腰部回转关节套筒(701)与大臂摆动关节(6)相联接。

3.根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的大臂摆动关节(6)包括：大臂摆动关节套筒(601)、大臂摆动关节无刷直流电机(602)、大臂摆动关节谐波减速机(603)、大臂摆动关节输出轴(604)、大臂摆动关节骨架(605)和大臂摆动关节密封盖(606)，其特征在于，大臂摆动关节(6)通过大臂摆动关节输出轴(604)将大臂摆动关节骨架(605)和大臂摆动关节密封盖(606)相联接，大臂摆动关节无刷直流电机(602)和大臂摆动关节谐波减速机(603)位于大臂摆动关节套筒(601)内，通过大臂摆动关节密封盖(606)与小臂摆动关节(5)相联接。

4.根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的小臂摆动关节(5)包括：小臂摆动关节套筒(501)、密封盖(502)、小臂摆动关节无刷直流电机(503)、小臂摆动关节谐波减速机(504)、小臂摆动关节输出轴(505)和小臂摆动关节密封盖(506)，其特征在于，小臂摆动关节(5)通过小臂摆动关节输出轴(505)将小臂摆动关节无刷直流电机(503)与小臂摆动关节谐波减速机(504)和小臂摆动关节密封盖(506)相联接，小臂摆动关节无刷直流电机(503)和小臂摆动关节谐波减速机(504)位于小臂摆动关节套筒(501)内，通过小臂摆动关节密封盖(506)与小臂回转关节(4)相联接。

5.根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的小臂回转关节(4)包括小臂回转关节套筒(401)、小臂回转关节无刷直流电机(402)、小臂回转关节谐波减速机(403)、小臂回转关节密封盖(404)、小臂回转关节前端套筒(405)和小臂回转关节输出轴(406)，其特征在于，小臂回转关节(4)通过小臂回转关节输出轴(406)将小臂回转关节无刷直流电机(402)与小臂回转关节谐波减速机(403)和小臂回转关节密封盖(404)相联接，小臂回转关节无刷直流电机(402)和小臂回转关节谐波减速机(403)位于小臂回转关节套筒(401)内，通过小臂回转关节前端套筒(405)与腕部摆动关节(3)相联接。

6.根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的腕部摆动关节(3)包括：腕部摆动关节密封盖(301)、腕部摆动关节输出轴(302)、腕部摆动关节谐波减速机(303)、腕部摆动关节无刷直流电机(304)、腕部摆动关节套筒(305)和腕部摆动关节密封盖(306)，其特征在于，腕部摆动关节(3)通过腕部摆动关节输出轴(302)将腕部摆动关节无刷直流电机(304)与腕部摆动关节谐波减速机(303)和腕部摆动关节密封盖(301)相联接，腕部摆动关节无刷直流电机(304)和腕部摆动关节谐波减速机(303)位于腕部摆动关节套筒(305)内，通过腕部摆动关节密封盖(306)与腕部回转关节(2)相联接。

7.根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的腕部回转关节(2)包括：腕部回转关节套筒(201)、腕部回转关节密封盖(202)、腕部回转关节输出轴(203)、腕部回转关节谐波减速机(204)、腕部回转关节无刷直流电机(205)和腕部回转关节密封盖(206)，其特征在于，腕部回转关节(2)通过腕部回转关节输出轴(203)将腕部回转关节无刷直流电机(205)与腕部回转关节谐波减速机(204)和腕部回转关节密封盖(206)相联接，腕部回转关节无刷直流电机(205)和腕部回转关节谐波减速机(204)位于腕部回转关节套筒(201)内，通过腕部回转关节密封盖(202)与手抓关节(1)相联接。

8.根据权利要求1所述的一种七功能电动水下机械臂系统，所述的手爪关节(1)包括：手爪关节密封盖(101)、手爪关节套筒(102)、手爪关节无刷直流电机(103)、手爪关节密封圈(104)和手爪(105)组成，其特征在于，手爪关节(1)中的手爪(105)通过蜗轮蜗杆装置与手爪关节密封圈(104)相联接，手爪关节密封盖(101)与手爪关节套筒(102)内的手爪关节无刷直流电机(103)相联接。