CN213890071U - 一种水下机械爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手爪领域，具体是一种水下机械爪，包括壳体、至少两个机械手指和至少两个驱动组件，壳体内设置隔片并形成有密封腔室和连接腔室，机械手指包括多个运动指节和设置在运动指节上的用于带动运动指节的连杆组件，多个运动指节互相铰接，靠近连接腔室一侧的运动指节的一端铰接于壳体，驱动组件被设置于密封腔室，每个驱动组件对应一个机械手指，驱动组件通过轴向运动的传动杆驱动连杆组件，传动杆的一端突出于隔片并伸入连接腔室与连杆组件活动连接。本实用新型解决了现有技术中的驱动手指无法实现密封以使该驱动手指无法在水下应用的技术问题。

Description

一种水下机械爪

技术领域

本实用新型涉及机械手爪领域，具体是一种水下机械爪。

背景技术

机械手爪也称为机械手末端执行器或夹持器，是指跟机械手的腕部末端相连的工具。它本身可能是机器人全部有效负载，也可能是抓持一个或更多部件的机械装置。申请号CN201810608855.0的中国发明专利提出了一种基于鳍条式结构的柔性欠驱动手指，包括手指机架、平行传动链、自适应传动链、驱动部件、刚性指节和柔性的鳍条指节，所述鳍条指节为手指的末端指节，所述平行传动链、所述自适应传动链和所述驱动部件均安装于所述手指机架上；所述刚性指节同时与所述平行传动链和所述自适应传动链活动连接；所述鳍条指节通过所述自适应传动链与所述刚性指节连接；所述自适应传动链连接于所述驱动部件，并在所述驱动部件的驱动下活动，以带动所述平行传动链活动以及促使所述刚性指节和所述鳍条指节产生相适应的运动，同时，所述鳍条指节在所述自适应传动链的作用下产生相适应的形变。

然而该驱动手指的驱动部件无法实现密封以使该驱动手指无法在水下应用，本申请在该驱动手指的基础上进行而获得的一种可实现欠驱动抓取并在在水下乱流的情况下包络住物体不掉落的水下机械爪。

发明内容

为了解决现有技术中的驱动手指无法实现密封以使该驱动手指无法在水下应用的技术问题，本实用新型提供了一种水下机械爪，解决了上述技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种水下机械爪，包括：壳体，所述壳体内设置隔片并形成有密封腔室和连接腔室；至少两个机械手指，所述机械手指包括多个运动指节和设置在运动指节上的用于带动所述运动指节的连杆组件，多个所述运动指节互相铰接，靠近所述连接腔室一侧的所述运动指节的一端铰接于所述壳体；至少两个驱动组件，所述驱动组件被设置于所述密封腔室，每个所述驱动组件对应一个所述机械手指，所述驱动组件通过轴向运动的传动杆驱动所述连杆组件，所述传动杆的一端突出于所述隔片并伸入所述连接腔室与所述连杆组件活动连接。

进一步地，所述驱动组件包括：电机，所述电机的输出轴上固定设置有第一齿轮；丝杆，所述丝杆的一端固定设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；螺套，所述螺套被配置在所述丝杆上作直线运动，所述螺套与所述传动杆固定连接。

进一步地，所述传动杆上还配合有导向模组，所述导向模组包括固定设置在所述壳体上的直线导轨和在所述直线导轨上滑动的导向滑块，所述导向滑块通过连接块与所述传动杆固定连接，同时所述螺套通过所述连接块与所述传动杆固定连接。

进一步地，所述丝杆靠近所述隔片的一端设置有限位板，所述丝杆远离所述隔片的一端设置有位置传感器，所述位置传感器由设置在所述连接块上的触发件触发。

进一步地，所述丝杆的两端借助轴承可转动地安装在壳体上。

进一步地，所述隔片上开设有供所述传动杆伸入所述连接腔室的让位孔。

进一步地，所述让位孔处设置有密封件，所述密封件为轴用格莱圈。

基于上述结构，本实用新型所能实现的技术效果为：

本实用新型的水下机械爪，将壳体内部空间分隔出密封腔室和连接腔室，驱动组件设置在密封腔室，驱动组件的传动杆从密封腔室伸出至连接腔室来驱动机械手指，由于传动杆在上述两个腔室的活动段是一个规则的形状，且传动杆只做一个轴向的直线运动，使得活动段的密封能够实现，从而解决了现有技术中的驱动手指无法实现密封以使驱动手指在无法在水下应用的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型的水下机械爪的整体结构示意图；

图2是本实用新型的水下机械爪将壳体部分隐藏后的示意图；

图3是本实用新型的水下机械爪将壳体部分隐藏后另一视角的示意图；

图4是本实用新型的水下机械爪的机械手指和驱动组件部分的示意图；

图5是本实用新型的本实用新型的水下机械爪的单个机械手指和驱动组件部分的第一视角示意图；

图6是本实用新型的本实用新型的水下机械爪的单个机械手指和驱动组件部分的第二视角示意图；

图7是本实用新型的本实用新型的水下机械爪的单个机械手指和驱动组件部分的第三视角示意图。

其中：1-壳体，11-隔片，12-让位孔；2-机械手指，21-运动指节，22-连杆组件；3-驱动组件，31-传动杆，32-电机，321-第一齿轮，33-丝杆，331-第二齿轮，34-螺套，35-导向模组，351-直线导轨，352-导向滑块，353-连接块，36-轴承，37-限位板，38-位置传感器，381-触发件，39-密封件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

申请号CN201810608855.0的中国发明专利提出了一种基于鳍条式结构的柔性欠驱动手指，该专利中是通过设置在电机丝杆上的传动滑块来带动传动连杆并最终实现手指的弯曲动作。然而上述传动滑块本身是一个非规则形状的部件，且滑块一侧还需要设置铰接端用于铰接传动连杆，同时，传动滑块是又要通过与丝杆配合做直线运动。因此，无法从传动滑块下手解决密封的问题进而实现机械手的水下应用。

如图1-7所示，本实用新型提供了一种水下机械爪，包括壳体 1、至少两个机械手指2和至少两个驱动组件3，壳体1内设置隔片 11并形成有密封腔室和连接腔室，机械手指2包括多个运动指节 21和设置在运动指节21上的用于带动运动指节21的连杆组件22，多个运动指节21互相铰接，靠近连接腔室一侧的运动指节21的一端铰接于壳体1，驱动组件3被设置于密封腔室，每个驱动组件 3对应一个机械手指2，驱动组件3通过轴向运动的传动杆31驱动连杆组件22，传动杆31的一端突出于隔片11并伸入连接腔室与连杆组件22活动连接。

本实用新型的水下机械爪的壳体1内设置隔将内部分隔出密封腔室和连接腔室，机械手指2的连接端被设置在连接腔室，驱动组件3被设置在密封腔室内以实现防水，同时，驱动组件3通过轴向运动的传动杆31驱动连杆组件22来实现机械手指2的弯曲动作，传动杆31的一端突出于隔片11并伸入连接腔室与机械手指2的连杆组件22活动连接，传动组件的两端为连接部分，中间的形状规则部分形成为行程段，传动杆31做轴向运动时，行程段正是传动杆 31与隔片11的接触部分，由此，本领域的技术人员很容易想到在接触部分设置密封件39来实现防水，从而解决了现有技术中的驱动手指无法实现密封以使驱动手指在无法在水下应用的技术问题。

根据本实用新型的一个具体实施例，隔片11上开设有让位孔 12以供传动杆31伸入连接腔室。

根据本实用新型的一个具体实施例，让位孔12处设置有密封件 39以实现防水的作用，本实施中的密封件39优选为轴用格莱圈。

根据本实用新型的一个具体实施例，机械手指2的数量为三个，呈“品”字型排布以实现对物体的包络功能。

具体地，单个机械手指2中连杆组件22带动运动指节21弯曲的实现方式可参考申请号CN201810608855.0的中国发明专利。

为了实现传动杆31的轴向运动，驱动组件3还包括电机32、丝杆33和螺套34，电机32的输出轴上固定设置有第一齿轮321，第一齿轮321与固定设置在丝杆33一端的第二齿轮331啮合以实现丝杆33的转动，螺套34被配置在丝杆33上作直线运动，螺套 34与传动杆31固定连接以此实现传动杆31的轴向运动。

根据本实用新型的一个具体实施例，丝杆33的两端借助轴承 36可转动地安装在壳体1上以使丝杆33的转动更为平稳，同时还减少了丝杆33偏移的可能。

为了使传动杆31轴向运动时不发生偏移，传动杆31上还配合有导向模组35，导向模组35包括固定设置在壳体1上的直线导轨 351和在直线导轨351上滑动的导轨滑块，导向滑块352通过连接块353与传动杆31固定连接，同时螺套34通过连接块353与传动杆31固定连接。

为了实现传动杆31轴向运动路径两个极限点的限位，丝杆 33靠近隔片11的一端设置有限位板37，丝杆33远离隔片11的一端设置有位置传感器38，位置传感器38由设置在连接块353上的触发件381触发。

基于上述基本结构，本实用新型的水下机械爪通过设置连接腔室、密封腔室以及密封的驱动组件3来实现了机械爪的水下应用。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种水下机械爪，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)内设置隔片(11)并形成有密封腔室和连接腔室；

至少两个机械手指(2)，所述机械手指(2)包括多个运动指节(21)和设置在运动指节(21)上的用于带动所述运动指节(21)的连杆组件(22)，多个所述运动指节(21)互相铰接，靠近所述连接腔室一侧的所述运动指节(21)的一端铰接于所述壳体(1)；

至少两个驱动组件(3)，所述驱动组件(3)被设置于所述密封腔室，每个所述驱动组件(3)对应一个所述机械手指(2)，所述驱动组件(3)通过轴向运动的传动杆(31)驱动所述连杆组件(22)，所述传动杆(31)的一端突出于所述隔片(11)并伸入所述连接腔室与所述连杆组件(22)活动连接。

2.根据权利要求1所述的水下机械爪，其特征在于，所述驱动组件(3)还包括：

电机(32)，所述电机(32)的输出轴上固定设置有第一齿轮(321)；

丝杆(33)，所述丝杆(33)的一端固定设置有第二齿轮(331)，所述第二齿轮(331)与所述第一齿轮(321)啮合；

螺套(34)，所述螺套(34)被配置在所述丝杆(33)上作直线运动，所述螺套(34)与所述传动杆(31)固定连接。

3.根据权利要求2所述的水下机械爪，其特征在于，所述传动杆(31)上还配合有导向模组(35)，所述导向模组(35)包括固定设置在所述壳体(1)上的直线导轨(351)和在所述直线导轨(351)上滑动的导向滑块(352)，所述导向滑块(352)通过连接块(353)与所述传动杆(31)固定连接，同时所述螺套(34)通过所述连接块(353)与所述传动杆(31)固定连接。

4.根据权利要求3所述的水下机械爪，其特征在于，所述丝杆(33)靠近所述隔片(11)的一端设置有限位板(37)，所述丝杆(33)远离所述隔片(11)的一端设置有位置传感器(38)，所述位置传感器(38)由设置在所述连接块(353)上的触发件(381)触发。

5.根据权利要求2所述的水下机械爪，其特征在于，所述丝杆(33)的两端借助轴承(36)可转动地安装在所述壳体(1)上。

6.根据权利要求1所述的水下机械爪，其特征在于，所述隔片(11)上开设有供所述传动杆(31)伸入所述连接腔室的让位孔(12)。

7.根据权利要求6所述的水下机械爪，其特征在于，所述让位孔(12)处设置有密封件(39)，所述密封件(39)为轴用格莱圈。

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