CN117124299A - 一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，包括末端执行器、二自由度2R串联机构、六自由度2‑RRRPRS‑RRRPRRU运动冗余并联机构和基座安装架；串并混联机构在确保足够工作空间的同时提高了水下机械臂的运动精度、结构刚度和可靠性。采用平面五杆二自由度机构配合摆杆实现运动冗余设计，通过对支链内多个驱动元件的协调控制使得并联机构能够规避奇异位形。采用运动冗余设计可以规避并联机构奇异位形，扩大并联机构工作空间的同时也提高了水下机械臂的运动性能，增加了机构的灵巧性，提高了机构的结构刚度和承载能力，从而使水下机械臂能够更好地适应水下复杂多变的作业环境。

Description

一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂

技术领域

本发明属于水下作业型机器人技术领域，具体涉及一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂。

背景技术

在当前开发海洋资源，建设海洋强国的时代背景下，水下机械臂作为水下机器人开发海洋资源和进行水下作业的重要工具，直接影响到水下作业的可靠性和工作效率。

针对现阶段常见的串联型水下机械臂在工作过程中存在关节累积误差大、刚性差等缺点，近年来有部分学者和企业提出采用并联型水下机械臂以提高机械臂运动精度和结构刚度，但是在实际应用过程中发现并联机械臂的工作空间较小，使得动平台运动范围受限，仅能实现小幅度的平动和转动，另一方面，并联机构在运动到奇异位形附近时，会出现精度下降、受力情况恶化甚至机构自由度发生变化的情况，这导致驱动并联机构所需的力或力矩急剧增大，在构件内部产生较大内应力，可能导致构件破坏，机构失稳，自由度变化则会导致机构不可控，导致机械故障，造成安全隐患。上述问题都限制了并联机械臂的进一步推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，用于解决现有机器人工作空间小、机构奇异的技术问题。

本发明采用以下技术方案：

一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，包括六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构，六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构的一端安装在基座安装架20上，另一端通过二自由度2R串联机构连接末端执行器；

六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构包括两条RRRPRS运动冗余支链和一条RRRPRRU运动冗余支链，RRRPRS运动冗余支链和RRRPRRU运动冗余支链并联连接，R为转动副，P为移动副，S为球面副，U为万向副。

具体的，二自由度2R串联机构包括前臂连杆，前臂连杆的一端连接末端执行器，另一端通过第一防水舵机连接大臂连杆的一端，大臂连杆的另一端通过第二防水舵机连接六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构的动平台。

进一步的，动平台和大臂连杆的一端分别设置有用于安装第一防水舵机和第二防水舵机的舵机固定架。

进一步的，前臂连杆与第一防水舵机之间，以及大臂连杆与第二防水舵机之间分别通过U型支架连接。

进一步的，前臂连杆和大臂连杆的两端分别设置有连接盘。

具体的，两条RRRPRS运动冗余支链和一条RRRPRRU运动冗余支链的一端分别连接动平台，通过动平台连接二自由度2R串联机构，RRRPRS运动冗余支链与动平台之间通过球面轴承连接，RRRPRRU运动冗余支链与动平台之间通过万向铰链连接；

两条RRRPRS运动冗余支链和一条RRRPRRU运动冗余支链的另一端分别连接基座定平台，通过基座定平台与基座安装架固定连接，RRRPRS运动冗余支链和RRRPRRU运动冗余支链与基座定平台之间设置有防水舵机。

进一步的，基座定平台为Y型结构，RRRPRS运动冗余支链和RRRPRRU运动冗余支链间隔120°布置，动平台为三角形结构。

具体的，RRRPRS运动冗余支链包括第三防水舵机和第四防水舵机，第三防水舵机和第四防水舵机与基座定平台连接，作为转动副用于驱动RRRPRS运动冗余支链；

第三防水舵机通过舵盘与第一连架杆的一端连接，第四防水舵机通过舵盘与第一摆动导杆的一端连接，第一摆动导杆的另一端与第一滑槽连杆装配组成带有限位功能的移动副，第一连架杆和第一滑槽连杆之间通过第一连杆连接，第一连杆与第一滑槽连杆连接的转动副处与第一摆杆的一端连接组成复合铰链，第一摆杆的另一端连接球面轴承。

具体的，RRRPRRU运动冗余支链包括第五防水舵机和第六防水舵机，第五防水舵机和第六防水舵机与基座定平台连接，作为转动副用于驱动RRRPRRU运动冗余支链；

第五防水舵机通过舵盘与第二连架杆的一端连接，第六防水舵机通过舵盘与第二摆动导杆的一端连接，第二摆动导杆的另一端与第二滑槽连杆装配组成带有限位功能的移动副，第二连架杆和第二滑槽连杆之间通过第二连杆连接，第二连杆与第二滑槽连杆连接的转动副处与第二摆杆的一端连接组成复合铰链，第二摆杆的另一端与第三摆杆的一端连接形成转动副，第三摆杆的另一端链接万向铰链。

具体的，末端执行器包括清淤铰刀头，清淤铰刀头通过清淤铰刀基座与二自由度2R串联机构连接。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，在确保足够工作空间的同时提高了水下机械臂的运动精度、结构刚度和可靠性。采用平面五杆二自由度机构配合摆杆实现运动冗余设计，通过对支链内多个驱动元件的协调控制使得并联机构能够规避奇异位形；采用运动冗余设计可以规避并联机构奇异位形，扩大并联机构工作空间的同时也提高了水下机械臂的运动性能，增加了机构的灵巧性，提高了机构的结构刚度和承载能力，从而使水下机械臂能够更好地适应水下复杂多变的作业环境。

进一步的，六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构整体具有六自由度而动平台相对于基座动平台仅具有两个转动自由度和一个移动自由度共计三个相对自由度(也称为链接度)，由于相对自由度小于机构整体自由度，因此该机构为运动冗余并联机构(也称为结构冗余并联机构)。当该并联机构动平台在运动过程中与三条支链内的任一摆杆平行时，并联机构处于奇异位形，机构瞬时自由度发生变化、受力状况恶化甚至出现机构失稳，限制了机构工作空间，需要采用运动冗余方式来进行规避。当该并联机构奇异时，可以通过控制与动平台共面的支链内的平面二自由度五杆机构的两个驱动器协调运动使摆杆与动平台异面，从而使该结构远离奇异位姿，以此达到规避机构奇异位形的目的。

进一步的，基座定平台整体呈Y型结构，动平台整体呈三角形结构，使每条支链彼此间隔120°布置的同时尽量减小动平台的体积，从而降低机械臂重量，减小流体阻力。

进一步的，通过采用运动冗余设计方法来规避并联机构的奇异位形，扩大了并联机构动平台的工作空间，提高了机构的运动性能。运动冗余设计方法使原本仅有单个驱动元件的并联机构支链变为具有多个驱动元件的支链，提高了支链和机构整体的自由度数目。通过多个驱动器的协同运动，使得并联机构可以远离部分奇异位形，即通过运动冗余方式规避该奇异位形。运动冗余可以扩大机构动平台的运动范围，提高灵巧度，规避奇异位形，避免机构出现受力恶化或者机构失稳，提高了水下机械臂系统的可靠性，从而能够更好地适应恶劣的水下作业环境。

进一步的，采用运动冗余并联机构提高了并联机构的运动性能。运动冗余除了具有规避奇异位形的作用外，相比于非冗余并联机构，运动冗余机构增加了机构的灵巧性，提高了机构的结构刚度和承载能力；相比于直接在被动关节添加驱动器的驱动冗余设计，运动冗余设计不会因为驱动控制分配不协调从而在机构内部引起较大的内应力，对控制系统的同步性和协调性要求较低，降低了运动控制难度，具有广泛的发展和应用前景。

进一步的，将以串并混联机构为主体构型的机械臂应用于水下作业，该水下串并混联机械臂同时结合了串联机构和并联机构的特点。其中，并联平台基座提高了机械臂系统的刚度和可靠性，串联关节扩大了并联机构的工作空间，解决了串联机械臂关节累计误差大刚度低的问题和并联机构工作空间较小的问题，通过两种机构的自身特点互补，综合权衡了水下机械臂的运动精度、结构刚度、工作空间和可靠性等性能参数指标，使其能够更好地适应水下复杂多变的作业环境。

综上所述，本发明具有灵活度高、刚度大、工作空间大、运动冗余可靠性高等特点，为水下机械臂作业系统提供了新的解决方案，提高了水下机械臂的运动性能和工作效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明运动冗余水下串并混联机械臂爆炸视图；

图2为本发明运动冗余水下串并混联机械臂整体结构示意图；

图3为本发明运动冗余水下串并混联机械臂机构示意图；

图4为本发明运动冗余2-RRRPRS-RRRPRRU并联机构整体结构示意图；

图5为本发明RRRPRS运动冗余支链结构示意图；

图6为本发明RRRPRRU运动冗余支链结构示意图。

其中：1.连接盘；2.清淤铰刀头；3.清淤铰刀基座；4.前臂连杆；5.U型支架；6.第一防水舵机；7.舵机固定架；8.大臂连杆；9.第二防水舵机；10.动平台；11.球面轴承；12.第一摆杆；13.第一连杆；14.第一滑槽连杆；15.第一摆动导杆；16.第一连架杆；17.第三防水舵机；18.第四防水舵机；19.基座定平台；20.基座安装架；21.第五防水舵机；22.第六防水舵机；23.第二连架杆；24.第二摆动导杆；25.第二滑槽连杆；26.第二连杆；27.第二摆杆；28.第三摆杆；29.万向铰链。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”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“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明提供了一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，同时结合串联和并联两种机械臂的构型特点，取长补短，综合权衡多种技术指标与性能要求。同时，针对组成混联机械臂的机构奇异问题，采用运动冗余方法来规避机械臂并联机构的奇异位形；所谓冗余方法指的是当机构整体自由度与驱动元件个数相同且大于末端执行器的自由度，通过改变并联机构各运动支链的构型使其具有冗余的自由度，从而增加机构整体的自由度。

本发明设计了具有运动冗余的并联机构并与串联机构结合得到了混联机械臂机构构型，提高了混联机构整体的自由度，使得该机构可以通过运动控制来实现奇异规避，同时提高了机构的承载能力和灵巧性，使水下机械臂整体的运动性能得到提升，能够更好地适应多种不同的水下作业环境，满足不同的水下作业需求。

请参阅图1，本发明一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，包括末端执行器、二自由度2R串联机构(R表示转动副)、六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU(R表示转动副，P表示移动副，S表示球面副，U表示万向副)运动冗余并联机构和基座安装架20。

六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构安装在基座安装架20上，六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构的一端通过二自由度2R串联机构连接末端执行器；通过六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构和二自由度2R串联机构在确保足够工作空间的同时提高了水下机械臂的运动精度、结构刚度和可靠性；二自由度2R串联机构配合摆杆实现运动冗余设计，通过对支链内多个驱动元件的协调控制使得六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构能够规避奇异位形；采用运动冗余设计规避六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构的奇异位形，扩大六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构工作空间的同时，提高水下机械臂的运动性能，增加机构的灵巧性，提高机构的结构刚度和承载能力，使水下机械臂能够更好地适应水下复杂多变的作业环境。

请参阅图3，水下机械臂整体构型为六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU+二自由度2R混联机构。

末端执行器包括：清淤铰刀头2和清淤铰刀基座3，清淤铰刀头2和清淤铰刀基座3之间通过螺钉进行连接，清淤铰刀基座3的后端通过螺钉安装于前臂法兰盘。

二自由度2R串联机构包括四个连接盘1、前臂连杆4、U型支架5、第一防水舵机6、舵机固定架7、大臂连杆8和第二防水舵机9。

前臂连杆4的两端分别通过法兰结构与对应的两个连接盘1连接固定，大臂连杆8的两端分别通过法兰结构与对应的两个连接盘1连接固定，

U型支架5的长边用螺钉与前臂连杆4后端对应的连接盘1进行连接固定，U型支架5的短边通过舵盘与第一防水舵机6进行连接，组成前臂运动关节；

第一防水舵机6通过螺钉安装于舵机固定架7，舵机固定架7通过螺钉与大臂连杆8前端的连接盘1连接固定，另一U型支架5的长边用螺钉与大臂连杆8后端的连接盘1进行连接固定，短边通过舵盘与第二防水舵机9进行连接，组成大臂运动关节；第二防水舵机9通过螺钉安装于另一舵机固定架7，另一舵机固定架7通过螺钉与动平台10连接固定，从而得到二自由度的串联关节。

请参阅图4，六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构包括两条RRRPRS运动冗余支链和一条RRRPRRU运动冗余支链，两条RRRPRS运动冗余支链的一端和一条RRRPRRU运动冗余支链的一端均通过动平台10连接二自由度2R串联机构，两条RRRPRS运动冗余支链的一端和一条RRRPRRU运动冗余支链的另一端通过基座定平台19连接基座安装架20。

六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构包括动平台10、球面轴承11、第一摆杆12、第一连杆13、第一滑槽连杆14、第一摆动导杆15、第一连架杆16、第三防水舵机17、第四防水舵机18、基座定平台19、基座安装架20、第五防水舵机21、第六防水舵机22、第二连架杆23、第二摆动导杆24、第二滑槽连杆25、第二连杆26、第二摆杆27、第三摆杆28和万向铰链29。

动平台10的中部通过螺纹与舵机固定架7连接固定，作为串联机构的基座，动平台外围通过螺钉与两个球面轴承11和一个万向铰链29连接固定，基座定平台19上通过螺钉与六个防水舵机连接固定，每两个舵机为一组，每组间隔120°进行布置，同一组内两个舵机安装方向平行且存在一定间距以防止结构干涉，基座定平台19通过中部的通孔与基座安装架20进行连接固定，通过基座安装架20将机械臂与水下机器人本体连接。

请参阅图5，RRRPRS运动冗余支链由球面轴承11、第一摆杆12、第一连杆13、第一滑槽连杆14、第一摆动导杆15、第一连架杆16、第三防水舵机17和第四防水舵机18。

第三防水舵机17、第四防水舵机18通过螺钉与基座定平台19连接，作为转动副来驱动该支链，第三防水舵机17通过舵盘与第一连架杆16连接，第四防水舵机18通过舵盘与第一摆动导杆15连接，第一摆动导杆15与第一滑槽连杆14进行装配以组成移动副，安装限位螺钉以限制移动行程，避免运动副关系被破坏，第一连杆13通过两个转动副接头连接第一连架杆16和第一滑槽连杆14，在与第一滑槽连杆14连接的转动副处再与第一摆杆12的一端连接组成复合铰链，第一摆杆12另一端与球面轴承11连接，球面轴承11底座与动平台10连接固定，从而得到RRRPRS运动冗余支链。

当第一摆杆12与动平台10共面，机构处于奇异位形时，通过协调控制第三防水舵机17和第四防水舵机18进行转动，从而使机构摆脱奇异位形，第四防水舵机18在一般情况下保持固定转角，仅当机构需要摆脱奇异位形时才进行运动，体现了冗余设计的思想。

请参阅图6，RRRPRRU运动冗余支链包括第五防水舵机21、第六防水舵机22、第二连架杆23、第二摆动导杆24、第二滑槽连杆25、第二连杆26、第二摆杆27、第三摆杆28和万向铰链29。

其中，平面RRRPR机构的连接装配方式与前述相同，在此不作赘述，不同之处在于在第二平面RRRPR机构的复合铰链处与第二摆杆27进行连接，第二摆杆27与第三摆杆28连接形成转动副，第三摆杆28另一端则与万向铰链29连接，万向铰链29与动平台10连接固定，从而得到RRRPRRU运动冗余支链。该支链通过运动冗余设计摆脱奇异位形的方法与前述相同，在此不作赘述。

本发明一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂的工作原理如下：

通过协调控制与基座定平台相连的六个转动副R的转角，使冗余支链内的平面机构运动，从而带动与动平台连接的万向副U或球面副S产生相应的轨迹运动，进一步使与之相连的并联机构动平台实现指定的轨迹运动，在此基础上，通过控制安装于并联机构动平台上的二自由度串联机构的两个转动关节的转角实现末端清淤铰刀的空间运动。

综上所述，本发明一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，同时结合了串联机构和并联机构的特点，取长补短，综合权衡了运动精度、结构刚度、工作空间等性能指标，从而更好地适应水下复杂作业环境；另一方面，采用运动冗余机构可以使水下机械臂在实现奇异规避的同时增大其承载能力和工作空间，从而避免机械臂因为机构奇异造成构件破坏或机构失控；通过协调控制舵机使机械臂末端清淤铰刀实现较大范围的轨迹运动，提高了水下清淤作业的工作效率。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，包括六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构，六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构的一端安装在基座安装架20上，另一端通过二自由度2R串联机构连接末端执行器；

六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构包括两条RRRPRS运动冗余支链和一条RRRPRRU运动冗余支链，RRRPRS运动冗余支链和RRRPRRU运动冗余支链并联连接，R为转动副，P为移动副，S为球面副，U为万向副。

2.根据权利要求1所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，二自由度2R串联机构包括前臂连杆(4)，前臂连杆(4)的一端连接末端执行器，另一端通过第一防水舵机(6)连接大臂连杆(8)的一端，大臂连杆(8)的另一端通过第二防水舵机(9)连接六自由度2-RRRPRS-RRRPRRU运动冗余并联机构的动平台(10)。

3.根据权利要求2所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，动平台(10)和大臂连杆(8)的一端分别设置有用于安装第一防水舵机(6)和第二防水舵机(9)的舵机固定架(7)。

4.根据权利要求2所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，前臂连杆(4)与第一防水舵机(6)之间，以及大臂连杆(8)与第二防水舵机(9)之间分别通过U型支架(5)连接。

5.根据权利要求2所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，前臂连杆(4)和大臂连杆(8)的两端分别设置有连接盘(1)。

6.根据权利要求1所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，两条RRRPRS运动冗余支链和一条RRRPRRU运动冗余支链的一端分别连接动平台(10)，通过动平台(10)连接二自由度2R串联机构，RRRPRS运动冗余支链与动平台(10)之间通过球面轴承(11)连接，RRRPRRU运动冗余支链与动平台(10)之间通过万向铰链(29)连接；

两条RRRPRS运动冗余支链和一条RRRPRRU运动冗余支链的另一端分别连接基座定平台(19)，通过基座定平台(19)与基座安装架(20)固定连接，RRRPRS运动冗余支链和RRRPRRU运动冗余支链与基座定平台(19)之间设置有防水舵机。

7.根据权利要求6所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，基座定平台(19)为Y型结构，RRRPRS运动冗余支链和RRRPRRU运动冗余支链间隔120°布置，动平台(10)为三角形结构。

8.根据权利要求1或6所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，RRRPRS运动冗余支链包括第三防水舵机(17)和第四防水舵机(18)，第三防水舵机(17)和第四防水舵机(18)与基座定平台(19)连接，作为转动副用于驱动RRRPRS运动冗余支链；

第三防水舵机(17)通过舵盘与第一连架杆(16)的一端连接，第四防水舵机(18)通过舵盘与第一摆动导杆(15)的一端连接，第一摆动导杆(15)的另一端与第一滑槽连杆(14)装配组成带有限位功能的移动副，第一连架杆(16)和第一滑槽连杆(14)之间通过第一连杆(13)连接，第一连杆(13)与第一滑槽连杆(14)连接的转动副处与第一摆杆(12)的一端连接组成复合铰链，第一摆杆(12)的另一端连接球面轴承(11)。

9.根据权利要求1或6所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，RRRPRRU运动冗余支链包括第五防水舵机(21)和第六防水舵机(22)，第五防水舵机(21)和第六防水舵机(22)与基座定平台(19)连接，作为转动副用于驱动RRRPRRU运动冗余支链；

第五防水舵机(21)通过舵盘与第二连架杆(23)的一端连接，第六防水舵机(22)通过舵盘与第二摆动导杆(24)的一端连接，第二摆动导杆(24)的另一端与第二滑槽连杆(25)装配组成带有限位功能的移动副，第二连架杆(23)和第二滑槽连杆(25)之间通过第二连杆(26)连接，第二连杆(26)与第二滑槽连杆(25)连接的转动副处与第二摆杆(27)的一端连接组成复合铰链，第二摆杆(27)的另一端与第三摆杆(28)的一端连接形成转动副，第三摆杆(28)的另一端链接万向铰链(29)。

10.根据权利要求1所述的具有运动冗余的水下串并混联机械臂，其特征在于，末端执行器包括清淤铰刀头(2)，清淤铰刀头(2)通过清淤铰刀基座(3)与二自由度2R串联机构连接。