一种新型水下机器人用体感操纵式仿生机械手臂的制作方法

1.本实用新型涉及水下机器人技术领域，具体为一种新型水下机器人用体感操纵式仿生机械手臂。


背景技术：

2.水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。
3.在实用新型专利cn209737631u 一种水下机器人用体感操纵式仿生机械手臂公开了：包括同步仿生机械手臂、水下电子舱、脐带缆、水上电子舱、体感操纵装置、机体和推进电机，所述机体内部设置有水下电子舱，所述机体的一侧通过旋转底座连接有同步仿生机械手臂，所述水下电子舱和水上电子舱通过脐带缆电性连接，所述体感操纵装置和水上电子舱wlan无线连接。本实用新型将现在普遍使用的水下机器人，结合由体感技术控制的仿生机械手臂进行创新设计，不仅能解决现有的水下机器人完成抓取任务能力不足的问题，还能扩展水下机器人的应用领域。
4.但是其同步仿生机械手臂位置是固定的，只能在预定工作范围内进行抓取作业，当水下机器人运动位置有偏差时，需要慢慢调整水下机器人的位置，以确保在同步仿生机械手臂的抓取范围内，微调水下机器人较为困难。因此，设计一种新型水下机器人用体感操纵式仿生机械手臂是很有必要的。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型结构新颖，构思巧妙，通过设置的伺服电机工作，带动驱动轮旋转，使其在轮轨上运动，从而带动滑块在弧形滑轨的内部进行位置调节，方便对同步仿生机械手臂的位置进行调节，能够有效提升同步仿生机械手臂的抓取范围。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型水下机器人用体感操纵式仿生机械手臂，包括水下机器人本体、同步仿生机械手臂、脐带缆、水上电子舱和穿戴体感操纵装置，所述水下机器人本体的前部安装有同步仿生机械手臂，所述水下机器人本体通过尾端的脐带缆与水上电子舱连接，所述水上电子舱与穿戴体感操纵装置无线通讯连接，所述水下机器人本体的前端安装有弧形滑轨，所述弧形滑轨的内部滑动连接有滑块，所述弧形滑轨的底部内壁中心处安装有轮轨，所述滑块的底部通过轮架固定有滚动在轮轨两侧的驱动轮，所述轮架上安装有驱动驱动轮的伺服电机，所述滑块的顶部。
7.优选的，所述定位组件包括定位箱、伸缩槽、滑板、安装座、卡块和第一伸缩气缸；
8.所述定位箱固定在定位板的顶部中心处，所述定位箱的内部开设有伸缩槽，所述伸缩槽的内部滑动连接有滑板，所述滑板的顶部安装有穿过伸缩槽的安装座，所述同步仿
生机械手臂通过尾端的卡块卡接固定在安装座的内部，所述定位箱的顶部两侧安装有与滑板连接的第一伸缩气缸。
9.优选的，所述滑块的内部安装有第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩端上安装有动齿，所述轮轨的顶部安装有与动齿啮合连接的定齿。
10.优选的，所述弧形滑轨的内壁对称开设有限位滑槽，所述滑块的外壁安装有滑动在限位滑槽内部的限位轮。
11.优选的，所述穿戴体感操纵装置包括手指姿态传感器、手掌姿态传感器、小臂姿态传感器和大臂姿态传感器。
12.本实用新型的有益效果为：
13.1、通过设置的伺服电机工作，带动驱动轮旋转，使其在轮轨上运动，从而带动滑块在弧形滑轨的内部进行位置调节，方便对同步仿生机械手臂的位置进行调节，能够有效提升同步仿生机械手臂的抓取范围；
14.2、将同步仿生机械手臂尾端的卡块卡在安装座的内部，接着使第一伸缩气缸工作，带动滑板往伸缩槽的内部运动，使安装座收回到定位箱的内部，不仅保证了同步仿生机械手臂固定的稳定性，而且安装拆卸方便；
15.3、当滑块位置调节完成后，通过设置的第二伸缩气缸工作，带动动齿啮合在定齿上，起到定位作用，防止滑块滑动。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
17.图1是本实用新型整体三维结构示意图；
18.图2是本实用新型水下机器人本体俯视平面结构示意图；
19.图3是本实用新型弧形滑轨区域剖视平面结构示意图；
20.图4为本实用新型定位箱区域剖视平面结构示意图；
21.图中标号：1、水下机器人本体；2、同步仿生机械手臂；3、脐带缆；4、水上电子舱；5、穿戴体感操纵装置；6、弧形滑轨；7、滑块；8、定位板；9、定位箱；10、伸缩槽；11、轮轨；12、驱动轮；13、轮架；14、伺服电机；15、第二伸缩气缸；16、动齿；17、定齿；18、滑板；19、安装座；20、卡块；21、第一伸缩气缸；22、限位轮；23、限位滑槽。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
23.实施例一
24.由图1、图2和图3给出，本实用新型提供如下技术方案：一种新型水下机器人用体
感操纵式仿生机械手臂，包括水下机器人本体1、同步仿生机械手臂2、脐带缆3、水上电子舱4和穿戴体感操纵装置5，水下机器人本体1的前部安装有同步仿生机械手臂2，水下机器人本体1通过尾端的脐带缆3与水上电子舱4连接，水上电子舱4与穿戴体感操纵装置5无线通讯连接，水下机器人本体1的前端安装有弧形滑轨6，弧形滑轨6的内部滑动连接有滑块7，弧形滑轨6的底部内壁中心处安装有轮轨11，滑块7的底部通过轮架13固定有滚动在轮轨11两侧的驱动轮12，轮架13上安装有驱动驱动轮12的伺服电机14，滑块7的顶部安装有定位板8，定位板8上通过定位组件固定有同步仿生机械手臂2，通过设置的伺服电机14工作，带动驱动轮12旋转，使其在轮轨11上运动，从而带动滑块7在弧形滑轨6的内部进行位置调节，方便对同步仿生机械手臂2的位置进行调节，能够有效提升同步仿生机械手臂2的抓取范围。
25.优选的，穿戴体感操纵装置5包括手指姿态传感器、手掌姿态传感器、小臂姿态传感器和大臂姿态传感器，，穿戴体感操纵装置5的手指姿态传感器、手掌姿态传感器、小臂姿态传感器和大臂姿态传感器无线发送穿戴体感操纵装置5的肢体的姿态信息给水上电子舱4，水上电子舱4在接收到各姿态传感器信息后进行分析解算，将分析解算后生成的姿态信息通过脐带缆3发送给水下机器人本体1，再由水下机器人本体1控制同步仿生机械手臂2的机械手指、机械手掌、机械小臂、机械大臂和旋转底座同步运动，使同步仿生机械手臂2保持和穿戴体感操纵装置5的肢体同样的姿势，当穿戴体感操纵装置5的肢体运动时，同步仿生机械手臂2同步完成和穿戴体感操纵装置5的肢体同样的动作。
26.实施例二
27.实施例一中同步仿生机械手臂2安装拆卸不便，参照图2和图4，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，定位组件包括定位箱9、伸缩槽10、滑板18、安装座19、卡块20和第一伸缩气缸21；
28.定位箱9固定在定位板8的顶部中心处，定位箱9的内部开设有伸缩槽10，伸缩槽10的内部滑动连接有滑板18，滑板18的顶部安装有穿过伸缩槽10的安装座19，同步仿生机械手臂2通过尾端的卡块20卡接固定在安装座19的内部，定位箱9的顶部两侧安装有与滑板18连接的第一伸缩气缸21，将同步仿生机械手臂2尾端的卡块20卡在安装座19的内部，接着使第一伸缩气缸21工作，带动滑板18往伸缩槽10的内部运动，使安装座19收回到定位箱9的内部，不仅保证了同步仿生机械手臂2固定的稳定性，而且安装拆卸方便。
29.实施例三
30.实施例一中滑块7定位不便，参照图3，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，滑块7的内部安装有第二伸缩气缸15，第二伸缩气缸15的伸缩端上安装有动齿16，轮轨11的顶部安装有与动齿16啮合连接的定齿17，当滑块7位置调节完成后，通过设置的第二伸缩气缸15工作，带动动齿16啮合在定齿17上，起到定位作用，防止滑块7滑动。
31.实施例四
32.参照图3，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，弧形滑轨6的内壁对称开设有限位滑槽23，滑块7的外壁安装有滑动在限位滑槽23内部的限位轮22，通过设置的限位轮22和限位滑槽23，对滑块7起到限位作用。
33.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。