CN117103235A - 一种机械臂结构及网衣清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及清洗机器人相关技术领域，具体为一种机械臂结构及网衣清洗机器人，机械臂结构包括安装座、一级驱动电机、旋转座、二级驱动电机、主机械臂、三级驱动电机、次级机械臂和夹爪机构，安装座固定安装在清洗机器人主体支架上，一级驱动电机固定安装在安装座上，旋转座与一级驱动电机的转子固定连接，二级驱动电机固定安装在旋转座上；通过设置由安装座、一级驱动电机、旋转座、二级驱动电机、主机械臂、三级驱动电机、次级机械臂和夹爪机构组合构成的机械臂结构，从而通过机械臂结构的运动实现网衣清洗机器人在深海网箱上进行自由移动，从而实现对深海网箱的自清理作用，并且可以提高对深海网箱的清理效率。

Description

一种机械臂结构及网衣清洗机器人

技术领域

本发明涉及清洗机器人相关技术领域，具体为一种机械臂结构及网衣清洗机器人。

背景技术

随着中国的渔业产业结构进行进一步调整，深海网箱养殖表现出高速发展的趋势，但深海网箱技术依旧有着技术方面不保完全的问题，需要进行提高和加强。比如，在利用深海网箱进行养殖作业时经常会受到许多海洋生物的附着增生，这些海洋生物会影响到养殖网箱内外水体的交换；

而现有技术中对网箱的清理通常都是工作人员进行水下清理，其清理效率较低，并且清理过程危险系数较大，为此，本发明提出一种机械臂结构及网衣清洗机器人用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械臂结构及网衣清洗机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械臂结构，所述机械臂结构包括：

安装座，所述安装座固定安装在清洗机器人主体支架上；

一级驱动电机，所述一级驱动电机固定安装在安装座上；

旋转座，所述旋转座与一级驱动电机的转子固定连接；

二级驱动电机，所述二级驱动电机固定安装在旋转座上；

主机械臂，所述主机械臂固定安装在二级驱动电机的转子上；

三级驱动电机，所述三级驱动电机固定安装在主机械臂上；

次级机械臂，所述次级机械臂转动安装在主机械臂的末端，且次级机械臂通过传动结构与三级驱动电机传动连接；

夹爪机构，所述夹爪机构设置在次级机械臂的末端。

优选的，所述传动结构由一级皮带轮、二级皮带轮和一级传动皮带组合构成，所述一级皮带轮固定在三级驱动电机的转子上，所述二级皮带轮与次级机械臂的首段固定连接，且一级皮带轮、二级皮带轮之间通过一级传动皮带进行传动连接。

优选的，所述夹爪机构由伸缩电缸、连接座、一级夹爪和二级夹爪组合构成，所述伸缩电缸固定在次级机械臂上的安装腔之中，所述连接座与伸缩电缸的伸缩杆固定连接，所述一级夹爪、二级夹爪均与次级机械臂的末端转动连接，且一级夹爪、二级夹爪均与连接座转动连接，且一级夹爪、二级夹爪之间呈对称设置。

优选的，所述一级夹爪、二级夹爪的内侧壁上均开设有啮合齿。

一种网衣清洗机器人，所述网衣清洗机器人具有上述机械臂结构，其网衣清洗机器人包括清洗机器人主体支架、蓄水箱、滑座、高压喷头。

优选的，所述蓄水箱固定安装在清洗机器人主体支架上，且蓄水箱的下表面固定安装有导轨，所述滑座活动安装在导轨上，且滑座通过滑座内部的驱动结构进行驱动，且滑座上通过连接杆固定连接有喷头座，所述高压喷头安装在喷头座上，且喷头座的进液端口通过一级管道、二级管道、三级管道、输液软管与蓄水箱内部的泵体相连接。

优选的，所述喷头座上固定安装有防水轴承，所述一级管道、二级管道、三级管道均为硬质钢管，且二级管道固定安装在防水轴承的轴承内圈上，所述二级管道的管道端口位置处固定安装有密封轴承，所述三级管道与密封轴承的轴承内圈固定连接，且三级管道的端部与输液软管相连接。

优选的，所述二级管道的外侧壁上固定安装有三级皮带轮，所述滑座上固定安装有四级驱动电机，所述四级驱动电机的转子上固定安装有四级皮带轮，所述三级皮带轮、四级皮带轮之间通过二级传动皮带进行传动连接。

优选的，所述高压喷头下表面的喷头孔同圆周设置有四个，且喷头孔呈倾斜设置，且不同喷头孔的倾斜角度均不相同。

优选的，所述蓄水箱的进水口处设置有滤网结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过设置由安装座、一级驱动电机、旋转座、二级驱动电机、主机械臂、三级驱动电机、次级机械臂和夹爪机构组合构成的机械臂结构，从而通过机械臂结构的运动实现网衣清洗机器人在深海网箱上进行自由移动，从而实现对深海网箱的自清理作用，并且可以提高对深海网箱的清理效率；

2.并通过将网衣清洗机器人上的高压喷头设置成旋转安装，从而通过高压喷头的旋转作用，从而保证对深海网箱表面的清理覆盖面积，从而提高清理效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明机械臂结构半剖视图；

图3为图2中A处结构放大示意图；

图4为本发明高压喷头结构示意图；

图5为本发明喷头座结构示意图；

图6为图5中B处结构放大示意图；

图7为本发明喷头孔位置分布示意图。

图中：安装座1、一级驱动电机2、旋转座3、二级驱动电机4、主机械臂5、三级驱动电机6、次级机械臂7、夹爪机构8、一级皮带轮9、二级皮带轮10、一级传动皮带11、伸缩电缸12、连接座13、一级夹爪14、二级夹爪15、清洗机器人主体支架16、蓄水箱17、滑座18、高压喷头19、导轨20、连接杆21、喷头座22、一级管道23、二级管道24、三级管道25、喷头孔26、防水轴承27、密封轴承28、三级皮带轮29、四级驱动电机30、四级皮带轮31、二级传动皮带32。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”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，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

请参阅图1-7，本发明提供以下四种优选方案的实施例：

实施例一

一种机械臂结构，机械臂结构包括安装座1、一级驱动电机2、旋转座3、二级驱动电机4、主机械臂5、三级驱动电机6、次级机械臂7和夹爪机构8，安装座1固定安装在清洗机器人主体支架16上，一级驱动电机2固定安装在安装座1上，旋转座3与一级驱动电机2的转子固定连接，二级驱动电机4固定安装在旋转座3上，主机械臂5固定安装在二级驱动电机4的转子上，三级驱动电机6固定安装在主机械臂5上，次级机械臂7转动安装在主机械臂5的末端，且次级机械臂7通过传动结构与三级驱动电机6传动连接，夹爪机构8设置在次级机械臂7的末端。

传动结构由一级皮带轮9、二级皮带轮10和一级传动皮带11组合构成，一级皮带轮9固定在三级驱动电机6的转子上，二级皮带轮10与次级机械臂7的首段固定连接，且一级皮带轮9、二级皮带轮10之间通过一级传动皮带11进行传动连接。

夹爪机构8由伸缩电缸12、连接座13、一级夹爪14和二级夹爪15组合构成，伸缩电缸12固定在次级机械臂7上的安装腔之中，连接座13与伸缩电缸12的伸缩杆固定连接，一级夹爪14、二级夹爪15均与次级机械臂7的末端转动连接，且一级夹爪14、二级夹爪15均与连接座13转动连接，且一级夹爪14、二级夹爪15之间呈对称设置。

一级夹爪14、二级夹爪15的内侧壁上均开设有啮合齿，通过在一级夹爪14、二级夹爪15的内侧壁上设置啮合齿，从而有效提高夹爪机构8在网衣上的夹持稳定性。

实施例二

在实施例一的基础上，一种网衣清洗机器人，网衣清洗机器人具有上述机械臂结构，其网衣清洗机器人包括清洗机器人主体支架16、蓄水箱17、滑座18、高压喷头19，蓄水箱17固定安装在清洗机器人主体支架16上，且蓄水箱17的下表面固定安装有导轨20，滑座18活动安装在导轨20上，且滑座18通过滑座18内部的驱动结构进行驱动，且滑座18上通过连接杆21固定连接有喷头座22，高压喷头19安装在喷头座22上，且喷头座22的进液端口通过一级管道23、二级管道24、三级管道25、输液软管与蓄水箱17内部的泵体相连接。

喷头座22上固定安装有防水轴承27，一级管道23、二级管道24、三级管道25均为硬质钢管，且二级管道24固定安装在防水轴承27的轴承内圈上，二级管道24的管道端口位置处固定安装有密封轴承28，三级管道25与密封轴承28的轴承内圈固定连接，且三级管道25的端部与输液软管相连接。

二级管道24的外侧壁上固定安装有三级皮带轮29，滑座18上固定安装有四级驱动电机30，四级驱动电机30的转子上固定安装有四级皮带轮31，三级皮带轮29、四级皮带轮31之间通过二级传动皮带32进行传动连接，通过将网衣清洗机器人上的高压喷头19设置成旋转安装，从而通过高压喷头19的旋转作用，从而保证对深海网箱表面的清理覆盖面积，从而提高清理效果。

实施例三

在实施例二的基础上，高压喷头19下表面的喷头孔26同圆周设置有四个，且喷头孔26呈倾斜设置，且不同喷头孔26的倾斜角度均不相同，通过多个喷头孔26从不同角度进行冲击，从而提高清洗效果。

实施例四

在实施例三的基础上，蓄水箱17的进水口处设置有滤网结构，通过滤网的阻挡作用，从而避免杂物影响水泵正常工作。

工作原理，实际使用时，通过驱动伸缩电缸12，从而带动一级夹爪14和二级夹爪15运动，从而让夹爪机构8可以夹持在网衣上，然后通过驱动蓄水箱17之中的泵体，从而让水体通过高压喷头19喷出，从而对网衣表面形成清理作用，并通过四级驱动电机30的驱动作用带动二级管道24，从而带动高压喷头19进行旋转运动，以通过高压喷头19的旋转作用，从而在提高对深海网箱表面清理覆盖面积的同时，也可以保证清理效果。

尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种机械臂结构，其特征在于：所述机械臂结构包括：

安装座（1），所述安装座（1）固定安装在清洗机器人主体支架（16）上；

一级驱动电机（2），所述一级驱动电机（2）固定安装在安装座（1）上；

旋转座（3），所述旋转座（3）与一级驱动电机（2）的转子固定连接；

二级驱动电机（4），所述二级驱动电机（4）固定安装在旋转座（3）上；

主机械臂（5），所述主机械臂（5）固定安装在二级驱动电机（4）的转子上；

三级驱动电机（6），所述三级驱动电机（6）固定安装在主机械臂（5）上；

次级机械臂（7），所述次级机械臂（7）转动安装在主机械臂（5）的末端，且次级机械臂（7）通过传动结构与三级驱动电机（6）传动连接；

夹爪机构（8），所述夹爪机构（8）设置在次级机械臂（7）的末端。

2.根据权利要求1所述的一种机械臂结构，其特征在于：所述传动结构由一级皮带轮（9）、二级皮带轮（10）和一级传动皮带（11）组合构成，所述一级皮带轮（9）固定在三级驱动电机（6）的转子上，所述二级皮带轮（10）与次级机械臂（7）的首段固定连接，且一级皮带轮（9）、二级皮带轮（10）之间通过一级传动皮带（11）进行传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种机械臂结构，其特征在于：所述夹爪机构（8）由伸缩电缸（12）、连接座（13）、一级夹爪（14）和二级夹爪（15）组合构成，所述伸缩电缸（12）固定在次级机械臂（7）上的安装腔之中，所述连接座（13）与伸缩电缸（12）的伸缩杆固定连接，所述一级夹爪（14）、二级夹爪（15）均与次级机械臂（7）的末端转动连接，且一级夹爪（14）、二级夹爪（15）均与连接座（13）转动连接，且一级夹爪（14）、二级夹爪（15）之间呈对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种机械臂结构，其特征在于：所述一级夹爪（14）、二级夹爪（15）的内侧壁上均开设有啮合齿。

5.一种网衣清洗机器人，其特征在于：所述网衣清洗机器人具有上述权利要求1-4的任意一种所述机械臂结构，其网衣清洗机器人包括清洗机器人主体支架（16）、蓄水箱（17）、滑座（18）、高压喷头（19）。

6.根据权利要求5所述的一种网衣清洗机器人，其特征在于：所述蓄水箱（17）固定安装在清洗机器人主体支架（16）上，且蓄水箱（17）的下表面固定安装有导轨（20），所述滑座（18）活动安装在导轨（20）上，且滑座（18）通过滑座（18）内部的驱动结构进行驱动，且滑座（18）上通过连接杆（21）固定连接有喷头座（22），所述高压喷头（19）安装在喷头座（22）上，且喷头座（22）的进液端口通过一级管道（23）、二级管道（24）、三级管道（25）、输液软管与蓄水箱（17）内部的泵体相连接。

7.根据权利要求6所述的一种网衣清洗机器人，其特征在于：所述喷头座（22）上固定安装有防水轴承（27），所述一级管道（23）、二级管道（24）、三级管道（25）均为硬质钢管，且二级管道（24）固定安装在防水轴承（27）的轴承内圈上，所述二级管道（24）的管道端口位置处固定安装有密封轴承（28），所述三级管道（25）与密封轴承（28）的轴承内圈固定连接，且三级管道（25）的端部与输液软管相连接。

8.根据权利要求7所述的一种网衣清洗机器人，其特征在于：所述二级管道（24）的外侧壁上固定安装有三级皮带轮（29），所述滑座（18）上固定安装有四级驱动电机（30），所述四级驱动电机（30）的转子上固定安装有四级皮带轮（31），所述三级皮带轮（29）、四级皮带轮（31）之间通过二级传动皮带（32）进行传动连接。

9.根据权利要求8所述的一种网衣清洗机器人，其特征在于：所述高压喷头（19）下表面的喷头孔（26）同圆周设置有四个，且喷头孔（26）呈倾斜设置，且不同喷头孔（26）的倾斜角度均不相同。

10.根据权利要求5所述的一种网衣清洗机器人，其特征在于：所述蓄水箱（17）的进水口处设置有滤网结构。