CN110978038A - 一种二自由度水下机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二自由度水下机械手，包括夹取关节和旋转关节，所述夹取关节包括手爪、手爪支架、丝杠、第一电机罩，所述手爪通过螺钉紧固在手爪支架上，且手爪与滑动螺母通过螺钉相连接，所述滑动螺母安装在丝杠上，所述第一电机罩内设置有第一无刷直流电机和第一驱动板，所述第一无刷直流电机的输出端固定有丝杠上，所述密封动套筒通过紧定螺钉与丝杠连接，所述手爪支架的内壁安装有第一密封静套座，所述第一电机罩远离手爪一端安装有连接法兰。本发明，实现了水下机械手夹取和旋转两个自由度的功能，结构紧凑，且操作灵活，可靠性高；整机完全防水设计，能够满足长期在水下工作的需求。

Description

一种二自由度水下机械手
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体是一种二自由度水下机械手。
背景技术
目前水下机器人既可以作为观察使用，也可以在水下作业使用，主要应用于江河湖海进行水下观察、搜救打捞、渔业资源开发、海洋矿产勘探等领域，很多情况下需要配备水下机械手去完成水下作业任务。目前水下机械手比较少，且自由度和功能单一，往往只有夹取一个功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二自由度水下机械手，以解决现有技术中的水下机械手比较少，且自由度和功能单一，往往只有夹取一个功能的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二自由度水下机械手，包括夹取关节和旋转关节，所述夹取关节包括手爪、手爪支架、丝杠、第一电机罩，所述手爪通过螺钉紧固在手爪支架上，且手爪与滑动螺母通过螺钉相连接，所述滑动螺母安装在丝杠上，所述第一电机罩内设置有第一无刷直流电机和第一驱动板，所述第一无刷直流电机的输出端固定有丝杠上，所述密封动套筒通过紧定螺钉与丝杠连接，所述手爪支架的内壁安装有第一密封静套座，所述第一电机罩远离手爪一端安装有连接法兰；所述旋转关节包括第二电机罩，所述第二电机罩内设置有第二无刷直流电机和第二驱动板，所述第二电机罩一端安装有第二密封静套座，所述第二电机罩另一端安装有输出法兰，所述第二无刷直流电机的输出端连接有旋转连接器，所述旋转连接器外侧连接有轴承座，所述第二密封静套座内壁上固定有第二密封动套筒，所述第二密封动套筒与连接法兰连接。
优选的，所述丝杠远离第一无刷直流电机一端固定有限位套。
优选的，所述第一密封静套座座内嵌第一唇型密封环和密封圈，且第一密封静套座座通过螺钉与第一电机罩紧固连。
优选的，所述第一无刷直流电机通过螺钉与第一电机罩紧固连接；连接法兰通过螺钉与第一电机罩紧固连接。
优选的，所述连接法兰通过旋转连接器与轴承座相连，旋转连接器分为内外两个环筒状。
优选的，所述第二密封动套筒通过紧定螺钉与连接法兰相连接；第二密封静套座座内嵌第二唇型密封环和密封圈，且第二密封静套座座通过螺钉与第二电机罩紧固连接；第二无刷直流电机通过螺钉与第二电机罩紧固连接；输出法兰通过螺钉与第二电机罩紧固连接。
优选的，所述第一密封静套座座和第二密封静套座座的内部均设有四道沟槽，其中最外侧第一道沟槽装配唇型密封环，第四道沟槽装配密封圈，第二道和第三道沟槽用于装配润滑油脂。
优选的，所述连接法和输出法兰一端端面设有圆周均布通孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、实现了水下机械手夹取和旋转两个自由度的功能，结构紧凑，且操作灵活，可靠性高；
2、整机完全防水设计，能够满足长期在水下工作的需求；密封静套座筒和密封动套座之间通过内嵌唇型密封环和密封圈保证动密封和静密封，连接法兰和电机罩之间装配密封圈保证静密封；密封动套座和电机罩装配密封圈保证静密封。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明的外部结构示意图。
图中：1、手爪；2、限位套；3、滑动螺母；4、手爪支架；5、丝杠；6、第一密封动套筒；7、第一唇型密封环；8、第一密封静套座；9、第一无刷直流电机；10、第一驱动板；11、第一电机罩；12、连接法兰；13、旋转连接器；14、轴承座；15、密封圈；16、输出法兰；17、第二密封动套筒；18、第二唇型密封环；19、第二密封静套座；20、第二无刷直流电机；21、第二电机罩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种二自由度水下机械手，包括夹取关节和旋转关节，所述夹取关节包括手爪1、手爪支架4、丝杠5、第一电机罩11，所述手爪1通过螺钉紧固在手爪支架4上，且手爪1与滑动螺母3通过螺钉相连接，所述滑动螺母3安装在丝杠5上，所述第一电机罩11内设置有第一无刷直流电机9和第一驱动板10，所述第一无刷直流电机9的输出端固定有丝杠5上，所述第一密封动套筒6通过紧定螺钉与丝杠5连接，所述手爪支架4的内壁安装有第一密封静套座8，所述第一电机罩11远离手爪1一端安装有连接法兰12；所述旋转关节包括第二电机罩21，所述第二电机罩21内设置有第二无刷直流电机20和第二驱动板，所述第二电机罩21一端安装有第二密封静套座19，所述第二电机罩21另一端安装有输出法兰16，所述第二无刷直流电机20的输出端连接有旋转连接器13，所述旋转连接器13外侧连接有轴承座14，所述第二密封静套座19内壁上固定有第二密封动套筒17，所述第二密封动套筒17与连接法兰12连接，所述丝杠5远离第一无刷直流电机9一端固定有限位套2，所述第一密封静套座8座内嵌第一唇型密封环7和密封圈15，且第一密封静套座8座通过螺钉与第一电机罩11紧固连，所述第一无刷直流电机9通过螺钉与第一电机罩11紧固连接；连接法兰12通过螺钉与第一电机罩11紧固连接，所述连接法兰12通过旋转连接器13与轴承座14相连，旋转连接器13分为内外两个环筒状，所述第二密封动套筒17通过紧定螺钉与连接法兰12相连接；第二密封静套座19座内嵌第二唇型密封环18和密封圈15，且第二密封静套座19座通过螺钉与第二电机罩21紧固连接；第二无刷直流电机20通过螺钉与第二电机罩21紧固连接；输出法兰16通过螺钉与第二电机罩21紧固连接，所述第一密封静套座8座和第二密封静套座19座的内部均设有四道沟槽，其中最外侧第一道沟槽装配唇型密封环，第四道沟槽装配密封圈15，第二道和第三道沟槽用于装配润滑油脂，所述连接法和输出法兰16一端端面设有圆周均布通孔；在使用时，密封静套座内嵌唇型密封环和密封圈通过螺钉与电机罩的一侧水平端面紧固连接，保证了电机罩的一侧水平端面的密封防水。连接法兰12和输出法兰16内嵌密封圈15和电机罩另一侧水平端面紧固连接，保证了电机罩11的另一侧水平端面的密封防水。密封动套筒内嵌密封圈15通过螺钉与电机罩端面紧固连接；密封静套座座的内部有四道沟槽，其中最外侧第一道沟槽装配唇型密封环，第四道沟槽装配密封圈15，第二道和第三道沟槽用于装配润滑油脂；连接法12和输出法兰16一端端面圆周均布通孔；旋转连接器13分为内外两个环筒状，可以无限制相对旋转。
本发明的工作原理是：在使用时，密封静套座内嵌唇型密封环和密封圈通过螺钉与电机罩的一侧水平端面紧固连接，保证了电机罩的一侧水平端面的密封防水。连接法兰12和输出法兰16内嵌密封圈15和电机罩另一侧水平端面紧固连接，保证了电机罩11的另一侧水平端面的密封防水。密封动套筒内嵌密封圈15通过螺钉与电机罩端面紧固连接；密封静套座座的内部有四道沟槽，其中最外侧第一道沟槽装配唇型密封环，第四道沟槽装配密封圈15，第二道和第三道沟槽用于装配润滑油脂；连接法12和输出法兰16一端端面圆周均布通孔；旋转连接器13分为内外两个环筒状，可以无限制相对旋转。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种二自由度水下机械手，其特征在于：包括夹取关节和旋转关节，所述夹取关节包括手爪(1)、手爪支架(4)、丝杠(5)、第一电机罩(11)，所述手爪(1)通过螺钉紧固在手爪支架(4)上，且手爪(1)与滑动螺母(3)通过螺钉相连接，所述滑动螺母(3)安装在丝杠(5)上，所述第一电机罩(11)内设置有第一无刷直流电机(9)和第一驱动板(10)，所述第一无刷直流电机(9)的输出端固定有丝杠(5)上，所述第一密封动套筒(6)通过紧定螺钉与丝杠(5)连接，所述手爪支架(4)的内壁安装有第一密封静套座(8)，所述第一电机罩(11)远离手爪(1)一端安装有连接法兰(12)；所述旋转关节包括第二电机罩(21)，所述第二电机罩(21)内设置有第二无刷直流电机(20)和第二驱动板，所述第二电机罩(21)一端安装有第二密封静套座(19)，所述第二电机罩(21)另一端安装有输出法兰(16)，所述第二无刷直流电机(20)的输出端连接有旋转连接器(13)，所述旋转连接器(13)外侧连接有轴承座(14)，所述第二密封静套座(19)内壁上固定有第二密封动套筒(17)，所述第二密封动套筒(17)与连接法兰(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种二自由度水下机械手，其特征在于：所述丝杠(5)远离第一无刷直流电机(9)一端固定有限位套(2)。
3.根据权利要求1所述的一种二自由度水下机械手，其特征在于：所述第一密封静套座(8)座内嵌第一唇型密封环(7)和密封圈(15)，且第一密封静套座(8)座通过螺钉与第一电机罩(11)紧固连。
4.根据权利要求1所述的一种二自由度水下机械手，其特征在于：所述第一无刷直流电机(9)通过螺钉与第一电机罩(11)紧固连接；连接法兰(12)通过螺钉与第一电机罩(11)紧固连接。
5.根据权利要求1所述的一种二自由度水下机械手，其特征在于：所述连接法兰(12)通过旋转连接器(13)与轴承座(14)相连，旋转连接器(13)分为内外两个环筒状。
6.根据权利要求1所述的一种二自由度水下机械手，其特征在于：所述第二密封动套筒(17)通过紧定螺钉与连接法兰(12)相连接；第二密封静套座(19)座内嵌第二唇型密封环(18)和密封圈(15)，且第二密封静套座(19)座通过螺钉与第二电机罩(21)紧固连接；第二无刷直流电机(20)通过螺钉与第二电机罩(21)紧固连接；输出法兰(16)通过螺钉与第二电机罩(21)紧固连接。
7.根据权利要求1所述的一种二自由度水下机械手，其特征在于：所述第一密封静套座(8)座和第二密封静套座(19)座的内部均设有四道沟槽，其中最外侧第一道沟槽装配唇型密封环，第四道沟槽装配密封圈(15)，第二道和第三道沟槽用于装配润滑油脂。
8.根据权利要求1所述的一种二自由度水下机械手，其特征在于：所述连接法和输出法兰(16)一端端面设有圆周均布通孔。
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