專利名稱：強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人用水下機(jī)械手伸縮關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水下機(jī)械手，具體是一種強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人用水下機(jī)械 手伸縮關(guān)節(jié)。
技術(shù)背景目前人類開發(fā)和利用海洋得到迅速地發(fā)展，所涉及的海洋工程日益增 多。具有作業(yè)功能的水下機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。水下機(jī)器人的作業(yè)任 務(wù)主要靠所攜帶的水下機(jī)械手和專用水下工具來完成。水下機(jī)械手為了有效地進(jìn)行多樣的水下作業(yè)， 一般應(yīng)具有4或6個(gè)自由度并外加一個(gè)夾持功 能，其中5功能水下機(jī)械手多數(shù)具有伸縮自由度。在現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)械手 的伸縮是利用直線液壓缸帶動(dòng)一個(gè)圓柱狀的伸縮套簡實(shí)現(xiàn)的，但液壓缸與 伸縮套簡為偏心布置，既直線液壓缸作用力方向不在伸縮套筒中心所處的 鉛垂面內(nèi)。對(duì)于強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人使用的水下機(jī)械手，由于持重能力增 大，伸縮距離增長，當(dāng)伸縮臂全部伸出時(shí)，如仍然釆用上述結(jié)構(gòu)，由于有 較大的偏心力距作用，會(huì)導(dǎo)致伸縮套簡無法回縮。 發(fā)明內(nèi)容為了克服上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種供強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人 使用、持重能力大、伸縮距離長、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單的水下機(jī)械手伸縮關(guān) 節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括伸縮臂，為一等壁厚中空的長方柱體，其截面為矩形；在伸縮臂一端的柱體與前段關(guān)節(jié)連接，用以驅(qū)動(dòng)前段關(guān)節(jié)進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)；在伸縮臂另一端的柱體的四條棱的頂角處，沿棱邊設(shè)有直角狀槽，用于放置后角支承； 導(dǎo)向方套，由前后、上下?lián)醢鍢?gòu)成，套在伸縮臂外表面； 伸縮油缸，布置在伸縮臂空腔內(nèi)，其中心與伸縮臂中心處在同一鉛垂平面內(nèi)；包括后支撐軸、前支撐軸，其后支撐軸兩端與導(dǎo)向方套一端固連，中部穿入伸縮油缸尾座，用于支撐伸縮油缸；前支撐軸兩端與伸縮臂柱體框架一端固連，中部與伸縮油缸活塞桿相連；伸縮臂長方柱體的矩形截面為上下邊長于前后邊；在伸縮臂一端的柱體四邊設(shè)有連接孔，通過螺釘與前段關(guān)節(jié)連接；所述后角支承為直角狀墊片；所述導(dǎo)向方套的具體連接結(jié)構(gòu)在前后擋板的內(nèi)表面兩邊縱向設(shè)有兩200610155820.3
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條定位用長方形槽道，在上下?lián)醢鍍蓚?cè)邊緣設(shè)有長方形突緣，與所述槽道
扣合且滑動(dòng)連接；導(dǎo)向方套端部內(nèi)側(cè)設(shè)有可嵌入的支承方槽，容置有用于 支撐伸縮臂的墊片；前后擋板上容置有前長支承，上下?lián)醢迳先葜糜星岸?支承，前短支承為長方形薄墊片，短于前長支承的尺寸；
前短支承、前長支承、后角支承構(gòu)成了伸縮臂沿導(dǎo)向方套作伸縮運(yùn)動(dòng) 的滑動(dòng)平面軸承；在擋板外表面設(shè)有減重用淺方槽；所述伸縮臂、前后擋 板、上下?lián)醢寰捎媒?jīng)強(qiáng)陽極化處理的鋁合金材料；前短支承、前長支承 及后角支承抗擠壓強(qiáng)度高的鋁青銅材料。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
1. 持重能力大。由于伸縮油缸布置在伸縮臂空腔內(nèi)，且中心與伸縮臂 中心處在同一鉛垂平面內(nèi)，所以持重大，伸縮距離長。
2. 重量輕。本發(fā)明伸縮臂、前后擋板、上下?lián)醢寰娪娩X合金材料， 并在擋板外表面開有減重淺方槽。且伸縮臂、前后擋板、上下?lián)醢褰?jīng)強(qiáng)陽 極化處理，抗腐蝕能力較強(qiáng)，可滿足在海水中的使用要求。
3. 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可降低成本。所述前短支承、前長支承及后角支 承由抗擠壓強(qiáng)度高的鋁青銅材料制成，使用壽命長。
4. 本發(fā)明能滿足強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人使用要求，適用性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為圖1的右視圖。
圖4-1為圖1的A-A剖視4-2為圖1的B-B剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 如圖1、 2、 3、 4-1、 4-2所示，本發(fā)明強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人用水下機(jī)械 手伸縮關(guān)節(jié)在結(jié)構(gòu)上主要包括伸縮臂1、導(dǎo)向方套、伸縮油缸4 ,其中
伸縮臂i為一等壁厚中空的長方柱體，其截面為矩形(上下邊長于前 后邊)。在伸縮臂1 一端的柱體四邊設(shè)有連接孔，通過螺釘與前段關(guān)節(jié)連接, 用以驅(qū)動(dòng)前段關(guān)節(jié)進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)；在伸縮臂1另一端的柱體的四條棱的頂 角處，沿棱邊加工有直角狀短槽，用于放置后角支承6;其中后角支承6為 直角狀墊片；
導(dǎo)向方套，由前后、上下?lián)醢?構(gòu)成，套在伸縮臂1外表面，在前后 擋板2的內(nèi)表面兩邊縱向開有兩條定位用長方形槽道，在上下?lián)醢?兩側(cè) 邊緣設(shè)有長方形突緣，用于與前后擋板2兩側(cè)槽道扣合且滑動(dòng)連接(伸縮 臂1的上下?lián)醢?長方形突緣可沿前后擋板2兩條定位用長方形槽道滑動(dòng),
通過六角頭螺栓將上下?lián)醢?和前后擋板2組裝成中空長方柱體，伸縮臂1
外導(dǎo)向用)；框架端部內(nèi)側(cè)設(shè)有可嵌入的支承方槽，容置有墊片，用于支撐 伸縮臂l (前后擋板2上容置有前長支承8，上下?lián)醢?上容置有前短支承 7，箭短支承7為長方形薄墊片，短子前長支承8的尺寸)；
前短支承7、前長支承8、后角支承6構(gòu)成了伸縮臂1沿導(dǎo)向方套作伸 縮運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)平面軸承；
伸縮油缸4布置在伸縮臂1空腔內(nèi)，其中心與伸縮臂1中心處在同一 鉛垂平面內(nèi)；包括后支撐軸5、前支撐軸5',其后支撐軸5兩端與導(dǎo)向方套 一端固連，中部穿入伸縮油缸4的尾座，用于支撐伸縮油缸4;前支撐軸5' 兩端與伸縮臂i的柱體一端固連，中部與伸縮油缸4的活塞桿相連；
為減輕重量，伸縮臂l、前后擋板2、上下?lián)醢?均采用鋁合金材料， 并經(jīng)強(qiáng)陽極化處理，并在擋板外表面開有減重淺方槽；經(jīng)強(qiáng)陽極化處理的 鋁合金抗腐蝕能力較強(qiáng)可滿足在海水中的使用要求。前短支承7、前長支承 8及后角支承6由抗擠壓強(qiáng)度高的鋁青銅材料制成。
權(quán)利要求
1. 一種強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人用水下機(jī)械手伸縮關(guān)節(jié)，其特征在于包括伸縮臂，為一等壁厚中空的長方柱體，其截面為矩形；在伸縮臂一端的柱體與前段關(guān)節(jié)連接，用以驅(qū)動(dòng)前段關(guān)節(jié)進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)；在伸縮臂另一端的柱體的四條棱的頂角處，沿棱邊設(shè)有直角狀槽，用于放置后角支承；導(dǎo)向方套，由前后、上下?lián)醢鍢?gòu)成，套在伸縮臂外表面；伸縮油缸，布置在伸縮臂空腔內(nèi)，其中心與伸縮臂中心處在同一鉛垂平面內(nèi)；包括后支撐軸、前支撐軸，其后支撐軸兩端與導(dǎo)向方套一端固連，中部穿入伸縮油缸尾座，用于支撐伸縮油缸；前支撐軸兩端與伸縮臂柱體框架一端固連，中部與伸縮油缸活塞桿相連。
2. 按權(quán)利要求1所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征在于 伸縮臂長方柱體的矩形截面為上下邊長于前后邊。
3. 按權(quán)利要求1所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征在于 在伸縮臂一端的柱體四邊設(shè)有連接孔，通過螺釘與前段關(guān)節(jié)連接。
4. 按權(quán)利要求1所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征在于 所述后角支承為直角狀墊片。
5. 按權(quán)利要求1所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征在于 所述導(dǎo)向方套的具體連接結(jié)構(gòu)在前后擋板的內(nèi)表面兩邊縱向設(shè)有兩條定 位用長方形槽道，在上下?lián)醢鍍蓚?cè)邊緣設(shè)有長方形突緣，與所述槽道扣合 且滑動(dòng)連接；導(dǎo)向方套端部內(nèi)側(cè)設(shè)有可嵌入的支承方槽，容置有用于支撐 伸縮臂的墊片。
6. 按權(quán)利要求5所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征在于 前后擋板上容置有前長支承，上下?lián)醢迳先葜糜星岸讨С?，前短支承為長 方形薄墊片，短于前長支承的尺寸。
7. 按權(quán)利要求1或5所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征 在于前短支承、前長支承、后角支承構(gòu)成了伸縮臂沿導(dǎo)向方套作伸縮運(yùn) 動(dòng)的滑動(dòng)平面軸承；
8. 按權(quán)利要求l或5所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征 在于在擋板外表面設(shè)有減重用淺方槽。
9. 按權(quán)利要求1或5所述作業(yè)型水下機(jī)器人用高壓海水噴槍，其特征 在于所述伸縮臂、前后擋板、上下?lián)醢寰捎媒?jīng)強(qiáng)陽極化處理的鋁合金 材料；前短支承、前長支承及后角支承抗擠壓強(qiáng)度高的鋁青銅材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人用水下機(jī)械手伸縮關(guān)節(jié)。包括伸縮臂，導(dǎo)向方套，伸縮油缸，其伸縮臂為一等壁厚中空的長方柱體，其截面為矩形；在伸縮臂一端的柱體與前段關(guān)節(jié)連接，用以驅(qū)動(dòng)前段關(guān)節(jié)進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)；在伸縮臂另一端的柱體的四條棱的頂角處，沿棱邊設(shè)有直角狀槽，用于放置后角支承；導(dǎo)向方套由前后、上下?lián)醢鍢?gòu)成，套在伸縮臂外表面；伸縮油缸布置在伸縮臂空腔內(nèi)，其中心與伸縮臂中心處在同一鉛垂平面內(nèi)；用后支撐軸、前支撐軸連接伸縮臂，并用于支撐伸縮油缸。本發(fā)明可供強(qiáng)作業(yè)型水下機(jī)器人使用、持重能力大、伸縮距離長、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單的水下機(jī)械手伸縮關(guān)節(jié)。
文檔編號(hào)B25J17/00GK101209555SQ200610155820
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者斌 孫, 將 張, 張?bào)糜? 克 胡 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所