CN116584456A - 多面体抓取机构及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多面体抓取机构及其设计方法，多面体抓取机构包括：多个抓取板，抓取板为多边形，多个抓取板在围合位置和展开位置之间可活动地相连，多个抓取板中任意三个直接相连的抓取板构成一个三面可展单元，三面可展单元的三个抓取板包括连接板和两个传动板，连接板的两条不同的边沿分别与两个传动板的一条边沿可翻转地相连；多个连杆组件，每个三面可展单元的两个传动板通过连杆组件相连以使两个传动板传动连接；驱动装置，驱动装置设在多个抓取板中的一个上且与所在抓取板直接相连的抓取板传动连接。根据本发明实施例的多面体抓取机构具有避免伤害海洋生物、抓取可靠等优点。

Description

多面体抓取机构及其设计方法

技术领域

本发明涉及海洋生物采样技术领域，具体而言，涉及一种多面体抓取机构和所述多面体抓取机构的设计方法。

背景技术

利用搭载于潜水器上的抓手开展原位采样是研究海洋生物的手段之一。

相关技术中的用于潜水器采样的抓手，包括采用夹持方式的刚性抓手和柔性抓手，刚性抓手在进行夹持时容易对脆弱的海洋生物造成损伤，柔性抓手对脆弱海洋生物的伤害较小，但抓手的缝隙为灵巧的海洋生物留下了逃脱的空间，影响了采样的成功率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种多面体抓取机构，该多面体抓取机构具有避免伤害海洋生物、抓取可靠等优点。

本发明还提出一种具有所述多面体抓取机构的设计方法。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种多面体抓取机构，所述多面体抓取机构包括：多个抓取板，所述抓取板为多边形，多个抓取板在围合位置和展开位置之间可活动地相连，多个所述抓取板在所述围合位置时围合为多面体且在所述展开位置时位于同一平面内，多个所述抓取板中任意三个直接相连的所述抓取板构成一个三面可展单元，所述三面可展单元的三个所述抓取板包括连接板和两个传动板，所述连接板的两条不同的边沿分别与两个所述传动板的一条边沿可翻转地相连；多个连杆组件，每个所述三面可展单元的两个所述传动板通过所述连杆组件相连以使两个所述传动板传动连接；驱动装置，所述驱动装置设在多个所述抓取板中的一个上且与所在抓取板直接相连的抓取板传动连接。

根据本发明实施例的多面体抓取机构，具有避免伤害海洋生物、抓取可靠等优点。

另外，根据本发明上述实施例的多面体抓取机构还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述抓取板为正多边形，所述多面体为正多面体或半正多面体。

根据本发明的一个实施例，所述多面体为正十二面体，所述抓取板为十二个，每个所述抓取板均为正五边形。

根据本发明的一个实施例，多个所述抓取板包括：一个主抓取板，所述驱动装置设在所述主抓取板上；五个一级传动板，五个所述一级传动板分别与所述主抓取板的五个边沿可翻转地相连；五个二级传动板，五个所述二级传动板分别与五个所述一级传动板的与所述主抓取板间隔的边沿可翻转地相连；一个三级传动板，所述三级传动板分别与五个所述二级传动板中的一个的远离所述一级传动板的边沿可翻转地相连。

根据本发明的一个实施例，多个所述连杆组件包括：一级连杆组件，所述一级连杆组件包括正五边形的传动框架和五个一级连杆，所述传动框架与所述驱动装置相连，五个所述一级连杆的近端分别与所述传动框架的五个顶点可枢转地相连且五个所述一级连杆的远端分别与五个所述一级传动板可枢转地相连；五个二级连杆组件，每个所述二级连杆组件包括二级第一连杆、二级第二连杆和二级第三连杆，五个所述二级第一连杆的近端均与所述主抓取板可枢转地相连且在所述主抓取板的周向上间隔设置，五个所述二级第二连杆的近端分别与五个所述二级第一连杆的远端可枢转地相连，五个所述二级第三连杆的近端分别与五个所述二级第二连杆的远端可枢转地相连，五个所述二级第三连杆的远端分别与五个所述二级传动板可枢转地相连；一个三级连杆组件，所述三级连杆组件包括三级第一连杆、三级第二连杆和三级第三连杆，所述三级第一连杆的近端与五个所述一级传动板中邻近所述三级传动板的一个可枢转地相连，所述三级第二连杆的近端与所述三级第一连杆的远端可枢转地相连，所述三级第三连杆的近端与所述三级第二连杆的远端可枢转地相连，所述三级第三连杆的远端与所述三级传动板可枢转地相连。

根据本发明的一个实施例，所述多面体为四十八等边体，所述抓取板为二十六个，多个所述抓取板中十八个为正方形且八个为正三角形。

根据本发明的一个实施例，多个所述抓取板包括：主抓取板，所述主抓取板为正方形，所述驱动装置设在所述主抓取板上；四个一级传动板，四个所述一级传动板均为正方形，四个所述一级传动板分别与所述主抓取板的四条边沿可翻转地相连；四个二级传动板，四个所述二级传动板均为正方形，四个所述二级传动板分别与四个所述二级传动板的与所述主抓取板间隔的边沿可翻转地相连；四个三级第一传动板，四个所述三级第一传动板均为正方形，四个所述三级第一传动板分别与四个所述二级传动板的与所述主抓取板间隔的边沿可翻转地相连；四个三级第二传动板，四个所述三级第二传动板均为正方形，四个所述三级第二传动板分别与四个所述二级传动板的与所述主抓取板相邻的边沿可翻转地相连；八个四级三角形传动板，八个所述四级三角形传动板均为正三角形，每个所述三级第二传动板的相对的两边沿分别与一个所述四级三角形传动板可翻转地相连；一个四级正方形传动板，所述四级正方形传动板与四个所述三级第一传动板中的一个的与所述二级传动板间隔的边沿可翻转地相连。

根据本发明的一个实施例，所述连杆组件包括：一级连杆组件，所述一级连杆组件包括正方形的传动框架和四个一级连杆，所述传动框架与所述驱动装置相连，四个所述一级连杆的近端分别与所述传动框架的四个顶点可枢转地相连且四个所述一级连杆的远端分别与四个所述一级传动板可枢转地相连；四个二级连杆组件，每个所述二级连杆组件包括二级第一连杆、二级第二连杆、二级第三连杆和二级第四连杆，四个所述二级第一连杆的近端与所述主抓取板可枢转地相连且沿所述主抓取板的周向间隔设置，四个所述二级第二连杆的近端分别与四个所述二级第一连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第三连杆的近端分别与四个所述二级第二连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第四连杆的近端分别与所述二级第三连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第四连杆的远端分别与四个所述二级传动板可枢转地相连；四个三级连杆组件，每个所述三级连杆组件包括三级传动框架、三级第一连杆、三级第二连杆和三级第三连杆，四个所述三级第一连杆的近端分别与四个所述一级传动板可枢转地相连，四个所述三级第一连杆的远端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第二连杆的近端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第二连杆的远端分别与四个所述三级第一传动板可枢转地相连，四个所述三级第三连杆的近端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第三连杆的远端分别与四个所述三级第二传动板可枢转地相连；八个四级第一连杆组件，每个所述四级第一连杆组件包括四级第一连杆、四级第二连杆和四级第三连杆，每个所述二级传动板分别与两个所述四级第一连杆的近端可枢转地相连，八个所述四级第二连杆的近端分别可枢转地与八个所述四级第一连杆的远端可枢转地相连，八个所述四级第三连杆的近端分别可枢转地与八个所述四级第二连杆的远端可枢转地相连，八个所述四级第三连杆的远端分别可枢转地与八个四级三角形传动板相连；一个四级第二连杆组件，所述四级第二连杆组件包括四级第一连杆、四级第二连杆、四级第三连杆和四级第四连杆，所述四级第一连杆的近端与四个所述二级传动板中的一个可枢转地相连，所述四级第二连杆的近端与所述四级第一连杆的远端可枢转地相连，所述四级第三连杆的近端与所述四级第二连杆的远端可枢转地相连，所述四级第四连杆的近端与所述四级第三连杆的远端可枢转地相连，所述四级第四连杆的远端与所述四级正方形传动板可枢转地相连。

根据本发明的一个实施例，所述抓取板的边沿设有密封结构。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种根据本发明的第一方面的实施例所述的多面体抓取机构的设计方法，包括以下步骤：

选择所述多面体抓取机构的多个所述抓取板所围合成的所述多面体的形状；

选择多个所述抓取板在所述展开位置时的展开形状；

根据所选择的所述多面体的形状和所述展开形状选择所需要的所述抓取板的形状；

以包含三个所述抓取板的所述三面可展单元为基础，连接多个所述抓取板形成多面可展模块，逐渐增加所连接的所述抓取板的数量，并保持多个所述抓取板中的任意三个直接相连的所述抓取板构成一个所述三面可展单元且每个所述三面可展单元的两个所述传动板通过所述连杆组件相连以使两个所述传动板传动连接，直至形成所述展开形状；

设置所述驱动装置。

根据本发明实施例的多面体抓取机构的设计方法，具有避免伤害海洋生物、抓取可靠等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的多面体抓取机构的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的多面体抓取机构的抓取板由展开位置活动至围合位置的过程示意图。

图3是根据本发明一个实施例的多面体抓取机构的三面可展单元的结构示意图。

图4是根据本发明另一个实施例的多面体抓取机构的三面可展单元的结构示意图。

图5是根据本发明另一个实施例的多面体抓取机构的结构示意图。

图6是根据本发明另一个实施例的多面体抓取机构的抓取板由展开位置活动至围合位置的过程示意图。

图7是根据本发明另一个实施例的多面体抓取机构的三面可展单元的结构示意图。

图8是根据本发明另一个实施例的多面体抓取机构的三面可展单元的结构示意图。

图9是根据本发明另一个实施例的多面体抓取机构的三面可展单元的结构示意图。

图10是根据本发明实施例的多面体抓取机构的设计方法的流程图。

图11是根据本发明实施例的多面体抓取机构的设计过程示意图。

附图标记：多面体抓取机构1、三面可展单元2、抓取板10、连接板11、传动板12、主抓取板110、一级传动板120、二级传动板130、三级传动板140、三级第一传动板141、三级第二传动板142、四级三角形传动板151、四级正方形传动板152、连杆组件20、一级连杆组件210、二级连杆组件220、三级连杆组件230、四级第一连杆组件241、四级第二连杆组件242、驱动装置30。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的多面体抓取机构1。

如图1-图9所示，根据本发明实施例的多面体抓取机构1包括多个抓取板10、多个连杆组件20和驱动装置30。

抓取板10为多边形，多个抓取板10在围合位置和展开位置之间可活动地相连，多个抓取板10在所述围合位置时围合为多面体且在所述展开位置时位于同一平面内，多个抓取板10中任意三个直接相连的抓取板10构成一个三面可展单元2，三面可展单元2的三个抓取板10包括连接板11和两个传动板12，连接板11的两条不同的边沿分别与两个传动板12的一条边沿可翻转地相连。每个三面可展单元2的两个传动板12通过连杆组件20相连以使两个传动板12传动连接。驱动装置30设在多个抓取板10中的一个上且与所在抓取板10直接相连的抓取板10传动连接。

这里需要理解的是，任意三个直接相连的抓取板10构成的三面可展单元2，可以包含部分相同的抓取板10。例如图1中三级传动板140、二级传动板130和一级传动板120构成一个三面可展单元2，其中三级传动板140和一级传动板120作为该三面可展单元2的传动板且二级传动板130作为连接板，而该三面可展单元2的二级传动板130和一级传动板120可以与主抓取板110构成另一个三面可展单元2，其中主抓取板110和二级传动板130作为传动板且一级传动板120作为连接板。

换言之，每个抓取板10至少属于一个三面可展单元2。每个抓取板10至少作为一个三面可展单元2的传动板12。

具体而言，驱动装置30驱动多个抓取板10中的一部分时，抓取板10通过所在三面可展单元2将驱动装置30的驱动力传递至其他抓取板10，从而实现全部抓取板10的驱动，使多个抓取板10能够在所述展开位置和所述围合位置之间活动。

举例而言，如图1和图2所示，驱动装置30通过一级连杆组件210驱动五个一级传动板120相对主抓取板110翻转，主抓取板110与一级传动板120的相对翻转通过二级连杆组件220传递至三级传动板140，一级传动板120与二级传动板130的相对翻转通过三级连杆组件230传递至三级传动板140，从而实现全部抓取板10的传动驱动。

根据本发明实施例的多面体抓取机构1，通过设置多个抓取板10，使多个抓取板10在围合位置和展开位置之间可活动地相连且多个抓取板10在所述围合位置时围合为多面体且在所述展开位置时位于同一平面内。这样可以在需要对海洋生物进行采样时，驱动多个抓取板10围合成多面体，利用多面体内部限定出的空间对海洋生物进行采样，相比相关技术中利用夹持方式的刚性抓手，可以避免伤害内部的脆弱的海洋生物，相比相关技术中采用柔性抓手的方式，可以避免灵活的海洋生物从柔性抓手的缝隙中逃逸。由此可以便于对海洋生物进行采样，提高采样的可靠性，避免伤害海洋生物。

此外，通过使多个抓取板10中任意三个直接相连的抓取板10构成一个三面可展单元2，三面可展单元2的三个抓取板10包括连接板11和两个传动板12，连接板11的两条不同的边沿分别与两个传动板12的一条边沿可翻转地相连。每个三面可展单元2的两个传动板12通过连杆组件20相连以使两个传动板12传动连接。这样可以利用不同的三面可展单元2将驱动装置30的驱动力传递至全部的抓取板10，从而便于多个抓取板在展开位置和围合位置之间活动。

因此，根据本发明实施例的多面体抓取机构1具有避免伤害海洋生物、抓取可靠等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的多面体抓取机构1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图9所示，根据本发明实施例的多面体抓取机构1包括多个抓取板10、多个连杆组件20和驱动装置30。

可选地，如图1-图9所示，抓取板10为正多边形，所述多面体为正多面体或半正多面体。这样可以便于抓取板10的制造，减少抓取板10的零件种类，便于构成容积较大的多面体。

具体地，如图1-图9所示，三面可展单元2可以由相同形状的抓取板10组成也可以由不同形状的抓取板10组成。连杆组件20可以包括多个连杆，相邻的连杆之间可以通过转动副相连，连杆与抓取板10之间可以通过转动副或滑动副或固定连接。

在一些实施例中，如图3所示，三面可展单元2的三个抓取板10可以均为正五边形，连杆组件20可以包括三个连杆，连杆与抓取板10之间可以通过转动副相连。

在另一些实施例中，如图4所示，三面可展单元2的三个抓取板10可以均为正五边形，连杆组件20可以包括三个连杆，连杆与抓取板10之间可以通过滑动副相连。

在另一些实施例中，如图7所示，三面可展单元2可以包括两个正方形的抓取板10和一个三角形的抓取板10，连杆组件20可以包括三个连杆，连杆与抓取板10之间可以通过转动副相连。

在另一些实施例中，如图8所示，三面可展单元2的三个抓取板10可以均为正方形，连杆组件20可以包括四个连杆，连杆与抓取板10之间可以通过转动副相连。

在另一些实施例中，如图9所示，三面可展单元2的三个抓取板10可以均为正方形，连杆组件20可以包括三个连杆，一个连杆与抓取板10固连，另一个连杆与抓取板10通过转动副相连。

在一些实施例中，如图1-图4所示，所述多面体为正十二面体，抓取板10为十二个，每个抓取板10均为正五边形。这样可以便于围合成正十二面体的空间，使抓取板10的形状均相同，进一步便于抓取板10的制造。

具体地，如图1所示，多个抓取板10包括主抓取板110、五个一级传动板120、五个二级传动板130和一个三级传动板140。驱动装置30设在主抓取板110上。五个一级传动板120分别与主抓取板110的五个边沿可翻转地相连。五个二级传动板130分别与五个一级传动板120的与主抓取板110间隔的边沿可翻转地相连。三级传动板140分别与五个二级传动板130中的一个的远离一级传动板120的边沿可翻转地相连。这样可以使主抓取板110与尽可能多的一级传动板120相连，便于驱动装置30的驱动。

更为具体地，如图1所示，多个连杆组件20包括一级连杆组件210、五个二级连杆组件220和一个三级连杆组件230。一级连杆组件210包括正五边形的传动框架和五个一级连杆，所述传动框架与驱动装置30相连，五个所述一级连杆的近端分别与所述传动框架的五个顶点可枢转地相连且五个所述一级连杆的远端分别与五个所述一级传动板可枢转地相连。每个二级连杆组件220包括二级第一连杆、二级第二连杆和二级第三连杆，五个所述二级第一连杆的近端均与主抓取板110可枢转地相连且在主抓取板110的周向上间隔设置，五个所述二级第二连杆的近端分别与五个所述二级第一连杆的远端可枢转地相连，五个所述二级第三连杆的近端分别与五个所述二级第二连杆的远端可枢转地相连，五个所述二级第三连杆的远端分别与五个二级传动板130可枢转地相连。三级连杆组件230包括三级第一连杆、三级第二连杆和三级第三连杆，所述三级第一连杆的近端与五个一级传动板120中邻近三级传动板140的一个可枢转地相连，所述三级第二连杆的近端与所述三级第一连杆的远端可枢转地相连，所述三级第三连杆的近端与所述三级第二连杆的远端可枢转地相连，所述三级第三连杆的远端与三级传动板140可枢转地相连。

具体而言，如图1和图2所示，驱动装置30通过一级连杆组件210驱动五个一级传动板120相对主抓取板110翻转，主抓取板110与一级传动板120的相对翻转通过二级连杆组件220传递至三级传动板140，一级传动板120与二级传动板130的相对翻转通过三级连杆组件230传递至三级传动板140，从而实现全部抓取板10的传动驱动。

由此可以便于实现全部抓取板10的传动驱动。

在另一些实施例中，如图5-图9所示，所述多面体为四十八等边体，抓取板10为二十六个，多个抓取板10中十八个为正方形且八个为正三角形。这样可以利用多个抓取板10围合成四十八等边体的空间，便于提高围合出空间的容积。

具体地，如图5所示，多个抓取板10包括主抓取板110、四个一级传动板120、四个二级传动板130、四个三级第一传动板141，四个三级第二传动板142，八个四级三角形传动板151和一个四级正方形传动板152。主抓取板110为正方形，驱动装置30设在主抓取板110上。四个一级传动板120均为正方形，四个一级传动板120分别与主抓取板110的四条边沿可翻转地相连。四个二级传动板130均为正方形，四个二级传动板130分别与四个二级传动板130的与主抓取板110间隔的边沿可翻转地相连。四个三级第一传动板141均为正方形，四个三级第一传动板141分别与四个二级传动板130的与主抓取板110间隔的边沿可翻转地相连。四个三级第二传动板142均为正方形，四个三级第二传动板142分别与四个二级传动板130的与主抓取板110相邻的边沿可翻转地相连。八个四级三角形传动板151均为正三角形，每个三级第二传动板142的相对的两边沿分别与一个四级三角形传动板151可翻转地相连。四级正方形传动板152与四个三级第一传动板141中的一个的与二级传动板130间隔的边沿可翻转地相连。这样可以使主抓取板110与尽可能多的一级传动板120相连，便于驱动装置30的驱动。

更为具体地，如图5所示，连杆组件20包括一级连杆组件210、四个二级连杆组件220、四个三级连杆组件230、八个四级第一连杆组件241和一个四级第二连杆组件242。一级连杆组件210包括正方形的传动框架和四个一级连杆，所述传动框架与驱动装置30相连，四个所述一级连杆的近端分别与所述传动框架的四个顶点可枢转地相连且四个所述一级连杆的远端分别与四个一级传动板120可枢转地相连。每个二级连杆组件220包括二级第一连杆、二级第二连杆、二级第三连杆和二级第四连杆，四个所述二级第一连杆的近端与主抓取板110可枢转地相连且沿主抓取板110的周向间隔设置，四个所述二级第二连杆的近端分别与四个所述二级第一连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第三连杆的近端分别与四个所述二级第二连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第四连杆的近端分别与所述二级第三连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第四连杆的远端分别与四个二级传动板130可枢转地相连。每个三级连杆组件230包括三级传动框架、三级第一连杆、三级第二连杆和三级第三连杆，四个所述三级第一连杆的近端分别与四个一级传动板120可枢转地相连，四个所述三级第一连杆的远端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第二连杆的近端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第二连杆的远端分别与四个三级第一传动板141可枢转地相连，四个所述三级第三连杆的近端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第三连杆的远端分别与四个三级第二传动板142可枢转地相连。每个四级第一连杆组件241包括四级第一连杆、四级第二连杆和四级第三连杆，每个二级传动板130分别与两个所述四级第一连杆的近端可枢转地相连，八个所述四级第二连杆的近端分别可枢转地与八个所述四级第一连杆的远端可枢转地相连，八个所述四级第三连杆的近端分别可枢转地与八个所述四级第二连杆的远端可枢转地相连，八个所述四级第三连杆的远端分别可枢转地与八个四级三角形传动板151相连。四级第二连杆组件242组件包括四级第一连杆、四级第二连杆、四级第三连杆和四级第四连杆，所述四级第一连杆的近端与四个二级传动板130中的一个可枢转地相连，所述四级第二连杆的近端与所述四级第一连杆的远端可枢转地相连，所述四级第三连杆的近端与所述四级第二连杆的远端可枢转地相连，所述四级第四连杆的近端与所述四级第三连杆的远端可枢转地相连，所述四级第四连杆的远端与四级正方形传动板152可枢转地相连。

具体而言，如图1和图2所示，驱动装置30通过一级连杆组件210驱动四个一级传动板120相对主抓取板110翻转，一级传动板120与主抓取板110的相对翻转通过二级连杆组件220传递至二级传动板130，一级传动板120与二级传动板130的相对翻转通过三级连杆组件230分别传递至三级第一传动板141和三级第二传动板142，三级第一传动板141与二级传动板130的相对翻转通过四级第二连杆组件242传递至四级正方形传动板152，三级第二传动板142与二级传动板130的相对翻转通过四级第一连杆组件241传递至四级三角形传动板151，从而实现全部抓取板10的传动驱动。

由此可以便于实现全部抓取板10的传动驱动。

有利地，抓取板10的边沿设有密封结构。这样可以提高多面体抓取机构1围合出的空间的密封性，便于进行原位采样。

下面描述根据本发明实施例的多面体抓取机构1的设计方法，包括以下步骤：

选择所述多面体抓取机构的多个所述抓取板所围合成的所述多面体的形状；

选择多个所述抓取板在所述展开位置时的展开形状；

根据所选择的所述多面体的形状和所述展开形状选择所需要的所述抓取板的形状；

以包含三个所述抓取板的所述三面可展单元为基础，连接多个所述抓取板形成多面可展模块，逐渐增加所连接的所述抓取板的数量，并保持多个所述抓取板中的任意三个直接相连的所述抓取板构成一个所述三面可展单元且每个所述三面可展单元的两个所述传动板通过所述连杆组件相连以使两个所述传动板传动连接，直至形成所述展开形状；

设置所述驱动装置。

本领域的技术人员可以理解的是，所述多面体的形状、展开图的形状、抓取板的形状本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择。

换言之，所述设计方法可以包括以下步骤：

如图11中S1所示，选择所述多面体抓取机构的多个所述抓取板所围合成的所述多面体的形状；

如图11中S2所示，选择多个所述抓取板在所述展开位置时的展开形状；

如图11中S3所示，依据选定的多面体和展开图选择并设计组成可展多面体机构所需要的三面可展单元。

如图11中S4所示，通过共享两个相邻的抓取板和连接这两个抓取板的连杆组件，将两个三面可展单元组成一个四个抓取板可实现同步转动的新模块。

在新模块的基础上加入新的三面可展单元组成一个更多抓取板可实现同步转动的新模块，重复该步骤，直至构成了目标多面体展开图，如图11中S5所示。

具体而言，驱动装置可以设置在连接最多抓取板的抓取板上，从而便于提高传动可靠性。

由此可以便于设计不同形状的多面体抓取机构1，便于对不同类型的海洋生物进行采样，使多面体抓取机构1能够满足不同需求，提高多面体抓取机构1的灵活性和适用性。

根据本发明实施例的多面体抓取机构1的设计方法，通过利用根据本发明上述实施例的多面体抓取机构1，具有避免伤害海洋生物、抓取可靠等优点。

根据本发明实施例的多面体抓取机构1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多面体抓取机构，其特征在于，包括：

多个抓取板，所述抓取板为多边形，多个抓取板在围合位置和展开位置之间可活动地相连，多个所述抓取板在所述围合位置时围合为多面体且在所述展开位置时位于同一平面内，多个所述抓取板中任意三个直接相连的所述抓取板构成一个三面可展单元，所述三面可展单元的三个所述抓取板包括连接板和两个传动板，所述连接板的两条不同的边沿分别与两个所述传动板的一条边沿可翻转地相连；

多个连杆组件，每个所述三面可展单元的两个所述传动板通过所述连杆组件相连以使两个所述传动板传动连接；

驱动装置，所述驱动装置设在多个所述抓取板中的一个上且与所在抓取板直接相连的抓取板传动连接。

2.根据权利要求1所述的多面体抓取机构，其特征在于，所述抓取板为正多边形，所述多面体为正多面体或半正多面体。

3.根据权利要求1所述的多面体抓取机构，其特征在于，所述多面体为正十二面体，所述抓取板为十二个，每个所述抓取板均为正五边形。

4.根据权利要求3所述的多面体抓取机构，其特征在于，多个所述抓取板包括：

一个主抓取板，所述驱动装置设在所述主抓取板上；

五个一级传动板，五个所述一级传动板分别与所述主抓取板的五个边沿可翻转地相连；

五个二级传动板，五个所述二级传动板分别与五个所述一级传动板的与所述主抓取板间隔的边沿可翻转地相连；

一个三级传动板，所述三级传动板分别与五个所述二级传动板中的一个的远离所述一级传动板的边沿可翻转地相连。

5.根据权利要求4所述的多面体抓取机构，其特征在于，多个所述连杆组件包括：

一级连杆组件，所述一级连杆组件包括正五边形的传动框架和五个一级连杆，所述传动框架与所述驱动装置相连，五个所述一级连杆的近端分别与所述传动框架的五个顶点可枢转地相连且五个所述一级连杆的远端分别与五个所述一级传动板可枢转地相连；

五个二级连杆组件，每个所述二级连杆组件包括二级第一连杆、二级第二连杆和二级第三连杆，五个所述二级第一连杆的近端均与所述主抓取板可枢转地相连且在所述主抓取板的周向上间隔设置，五个所述二级第二连杆的近端分别与五个所述二级第一连杆的远端可枢转地相连，五个所述二级第三连杆的近端分别与五个所述二级第二连杆的远端可枢转地相连，五个所述二级第三连杆的远端分别与五个所述二级传动板可枢转地相连；

一个三级连杆组件，所述三级连杆组件包括三级第一连杆、三级第二连杆和三级第三连杆，所述三级第一连杆的近端与五个所述一级传动板中邻近所述三级传动板的一个可枢转地相连，所述三级第二连杆的近端与所述三级第一连杆的远端可枢转地相连，所述三级第三连杆的近端与所述三级第二连杆的远端可枢转地相连，所述三级第三连杆的远端与所述三级传动板可枢转地相连。

6.根据权利要求1所述的多面体抓取机构，其特征在于，所述多面体为四十八等边体，所述抓取板为二十六个，多个所述抓取板中十八个为正方形且八个为正三角形。

7.根据权利要求6所述的多面体抓取机构，其特征在于，多个所述抓取板包括：

主抓取板，所述主抓取板为正方形，所述驱动装置设在所述主抓取板上；

四个一级传动板，四个所述一级传动板均为正方形，四个所述一级传动板分别与所述主抓取板的四条边沿可翻转地相连；

四个二级传动板，四个所述二级传动板均为正方形，四个所述二级传动板分别与四个所述二级传动板的与所述主抓取板间隔的边沿可翻转地相连；

四个三级第一传动板，四个所述三级第一传动板均为正方形，四个所述三级第一传动板分别与四个所述二级传动板的与所述主抓取板间隔的边沿可翻转地相连；

四个三级第二传动板，四个所述三级第二传动板均为正方形，四个所述三级第二传动板分别与四个所述二级传动板的与所述主抓取板相邻的边沿可翻转地相连；

八个四级三角形传动板，八个所述四级三角形传动板均为正三角形，每个所述三级第二传动板的相对的两边沿分别与一个所述四级三角形传动板可翻转地相连；

一个四级正方形传动板，所述四级正方形传动板与四个所述三级第一传动板中的一个的与所述二级传动板间隔的边沿可翻转地相连。

8.根据权利要求7所述的多面体抓取机构，其特征在于，所述连杆组件包括：

一级连杆组件，所述一级连杆组件包括正方形的传动框架和四个一级连杆，所述传动框架与所述驱动装置相连，四个所述一级连杆的近端分别与所述传动框架的四个顶点可枢转地相连且四个所述一级连杆的远端分别与四个所述一级传动板可枢转地相连；

四个二级连杆组件，每个所述二级连杆组件包括二级第一连杆、二级第二连杆、二级第三连杆和二级第四连杆，四个所述二级第一连杆的近端与所述主抓取板可枢转地相连且沿所述主抓取板的周向间隔设置，四个所述二级第二连杆的近端分别与四个所述二级第一连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第三连杆的近端分别与四个所述二级第二连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第四连杆的近端分别与所述二级第三连杆的远端可枢转地相连，四个所述二级第四连杆的远端分别与四个所述二级传动板可枢转地相连；

四个三级连杆组件，每个所述三级连杆组件包括三级传动框架、三级第一连杆、三级第二连杆和三级第三连杆，四个所述三级第一连杆的近端分别与四个所述一级传动板可枢转地相连，四个所述三级第一连杆的远端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第二连杆的近端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第二连杆的远端分别与四个所述三级第一传动板可枢转地相连，四个所述三级第三连杆的近端分别与四个所述三级传动框架可枢转地相连，四个所述三级第三连杆的远端分别与四个所述三级第二传动板可枢转地相连；

八个四级第一连杆组件，每个所述四级第一连杆组件包括四级第一连杆、四级第二连杆和四级第三连杆，每个所述二级传动板分别与两个所述四级第一连杆的近端可枢转地相连，八个所述四级第二连杆的近端分别可枢转地与八个所述四级第一连杆的远端可枢转地相连，八个所述四级第三连杆的近端分别可枢转地与八个所述四级第二连杆的远端可枢转地相连，八个所述四级第三连杆的远端分别可枢转地与八个四级三角形传动板相连；

一个四级第二连杆组件，所述四级第二连杆组件包括四级第一连杆、四级第二连杆、四级第三连杆和四级第四连杆，所述四级第一连杆的近端与四个所述二级传动板中的一个可枢转地相连，所述四级第二连杆的近端与所述四级第一连杆的远端可枢转地相连，所述四级第三连杆的近端与所述四级第二连杆的远端可枢转地相连，所述四级第四连杆的近端与所述四级第三连杆的远端可枢转地相连，所述四级第四连杆的远端与所述四级正方形传动板可枢转地相连。

9.根据权利要求1所述的多面体抓取机构，其特征在于，所述抓取板的边沿设有密封结构。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的多面体抓取机构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择所述多面体抓取机构的多个所述抓取板所围合成的所述多面体的形状；

选择多个所述抓取板在所述展开位置时的展开形状；

根据所选择的所述多面体的形状和所述展开形状选择所需要的所述抓取板的形状；

以包含三个所述抓取板的所述三面可展单元为基础，连接多个所述抓取板形成多面可展模块，逐渐增加所连接的所述抓取板的数量，并保持多个所述抓取板中的任意三个直接相连的所述抓取板构成一个所述三面可展单元且每个所述三面可展单元的两个所述传动板通过所述连杆组件相连以使两个所述传动板传动连接，直至形成所述展开形状；

设置所述驱动装置。