專利名稱：水下異物打撈機械手裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水下機器人結構，具體涉及一種水下機械手。
背景技術：
有些工作環(huán)境如核電站反應堆在投入運行之后具有高放射性，核電設備在檢修時需要在一定濃度的硼水中進行，水深常達幾米至數(shù)十米。設備檢修過程中，拆除設備產生的異物如金屬片、螺釘?shù)葘⒙淙胨?，水下異物打撈的目的就是將這些廢棄零部件從水底取出，完成清理工作。目標物體散落在水底，位姿一般為平躺地面狀態(tài)，也有可能斜立懸浮狀態(tài)或直立于地面。因此，需要設計一套機械手裝置，工作人員可以實現(xiàn)從岸上將裝置伸入水中，通過控制機械手將目標物體夾起并將其取回到岸上。 水下機器人能完成大量人類無法在水下完成的工作，可廣泛用于海底礦產資源開發(fā)、水下施工以及軍事和國防建設等許多方面，產生了很大的經濟效益和社會效益，在探測、打撈、管線檢測與修復等領域的應用不斷深入。水下機器人按作業(yè)任務來劃分，可分為作業(yè)型和觀察型。作業(yè)型機器人基本上都是遙控機器人(R0V， Remotely OperatedVehicle)，水下機械手是R0V型水下作業(yè)機器人操作的關鍵核心部件，其研制和開發(fā)一直是R0V型水下作業(yè)機器人的一項重要內容。 現(xiàn)有技術設計的機械手結構較為復雜，不利于操作，運動范圍小、適用性較差。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于針對核電站維修時散落在水底的零部件，提供一種夾取并打撈異物的結構緊湊簡單、操作簡便、運動范圍大、適用性強的水下異物打撈機械手裝置。[0006] 本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的 —種水下異物打撈機械手裝置，它包括金屬鋁桿、支架底座、L形氣缸安裝底板、直線擺動組合氣缸、氣爪安裝法蘭、氣爪和止推軸承，金屬鋁桿穿過L形氣缸安裝底板的一端固定，且金屬鋁桿下端通過止推軸承與支架底座相連；L形氣缸安裝底板下側設有直線擺動組合氣缸，直線擺動組合氣缸外側設有側部溝槽，L形氣缸安裝底板上設有螺母，螺母可在側部溝槽內滑動，從而使直線擺動組合氣缸直線移動；直線擺動組合氣缸的另一端通過氣爪安裝法蘭固定連接殼體和氣爪。 所述的直線擺動組合氣缸內設有與其內部活塞固定連接的活塞桿，活塞桿伸入到殼體內，所述的氣爪包括一個活動夾和一個與殼體固定連接的固定夾，活動夾與活塞桿之間通過兩片彈片連接起來，固定夾與活動夾的根部通過銷子和彈簧連接。[0009] 所述的支架底座為圓錐形。 本實用新型的有益效果采用鋁桿連接底座并在底座上安裝氣缸氣爪等裝置實現(xiàn)異物的夾取與打撈功能，通過在岸上對鋁桿的旋轉操作以及控制氣缸氣爪，結合目標物體的形狀及位姿，調整機械手的運動姿態(tài)，從而實現(xiàn)散落異物的打撈工作，該機械手裝置具有結構緊湊簡單、操作簡便、運動范圍大、適用性強。[0011]
圖1為本實用新型提供的水下異物打撈機械手裝置總體結構示意圖； 圖2為本實用新型提供的水下異物打撈機械手裝置的側視圖； 圖3為本實用新型提供的水下異物打撈機械手裝置的俯視圖； 圖4為實用新型提供的水下異物打撈機械手裝置工作空間示意圖； 圖中1.金屬鋁桿，2.安裝螺母，3.支架底座，4.安裝底板，5.直線擺動組合氣
缸，6.安裝法蘭，7.安裝法蘭，8.殼體，9.氣爪，IO.止推軸承，ll.側向溝槽，12.固定夾，
13.彈片，14.活塞桿，15.活動夾。
具體實施方式
如圖l和圖2所示，本實用新型中的水下異物打撈機械手裝置中的金屬鋁桿1由水底直通岸上，可由岸上操作人員手動控制，金屬鋁桿的近端部通過安裝螺母2與氣缸L形安裝底板4固定，端部則通過止推軸承10與圓錐形的支架底座3相連；支架底座3放置于水底，用于支撐整個機械手裝置的重量；直線擺動組合氣缸5側部溝槽內裝有側向溝槽11，用于將氣缸固定在L形氣缸安裝底板4上；直線擺動組合氣缸5的活塞頂端通過安裝法蘭6、7與氣爪8連接；氣爪8手指部位的螺紋孔安裝氣爪套片9，氣爪套片9配合氣爪8的夾緊動作可實現(xiàn)目標物體的抓取工作；L形氣缸安裝底板4上設有螺母，螺母在側部溝槽內滑動，從而使直線擺動組合氣缸5直線移動；直線擺動組合氣缸5的另一端通過氣爪安裝法蘭6固定連接氣爪8。 通過控制金屬鋁桿1的旋轉，初步確定機械手的運動方向；通過控制直線擺動組合氣缸5的伸出運動，使得氣爪8接近目標物體；通過控制組合缸5的旋轉運動可以調整氣爪8的姿態(tài)，使得氣爪8張開狀態(tài)下包容物體；通過控制氣爪8閉合，最終實現(xiàn)目標物體的夾持和抓取。 如圖3所示。金屬鋁桿1的旋轉可實現(xiàn)360度的圓形區(qū)域運動；組合氣缸5的直線運動可實現(xiàn)活塞行程范圍內活動空間；組合氣缸5的擺動可實現(xiàn)氣爪8位姿的調整。最終可保證機械手裝置在一個寬度為組合氣缸直線運動行程L的范圍內的圓環(huán)中工作(如圖3中陰影部分)。
權利要求一種水下異物打撈機械手裝置，其特征在于它包括金屬鋁桿(1)、支架底座(3)、L形氣缸安裝底板(4)、直線擺動組合氣缸(5)、氣爪安裝法蘭(6)、氣爪(8)和止推軸承(10)，金屬鋁桿(1)穿過L形氣缸安裝底板(4)的一端固定，且金屬鋁桿(1)下端通過止推軸承(10)與支架底座(3)相連；L形氣缸安裝底板(4)下側設有直線擺動組合氣缸(5)，直線擺動組合氣缸(5)外側設有側部溝槽(11)，L形氣缸安裝底板(4)上設有螺母，螺母可在側部溝槽(11)內滑動，從而使直線擺動組合氣缸(5)直線移動；直線擺動組合氣缸(5)的另一端通過氣爪安裝法蘭(6)固定連接殼體(8)和氣爪(9)。
2. 如權利要求1所述的水下異物打撈機械手裝置，其特征在于所述的直線擺動組合 氣缸(5)內設有與其內部活塞固定連接的活塞桿(14)，活塞桿(14)伸入到殼體(8)內，所 述的氣爪(9)包括一個活動夾(15)和一個與殼體(8)固定連接的固定夾(12)，活動夾(12) 與活塞桿(14)之間通過兩片彈片(13)連接起來，固定夾(12)與活動夾(15)的根部通過 銷子和彈簧連接。
3. 如權利要求1或2所述的水下異物打撈機械手裝置，其特征在于所述的支架底座 (3)為圓錐形。
專利摘要本實用新型涉及一種水下機器人結構，具體公開了一種水下異物打撈機械手裝置，采用鋁桿連接底座并在底座上安裝氣缸氣爪夾鉗等裝置實現(xiàn)異物的夾取與打撈功能，通過在岸上對鋁桿的旋轉操作以及線路控制氣缸氣爪，結合目標物體的形狀及位姿，調整機械手的運動姿態(tài)，從而實現(xiàn)散落異物的打撈工作，該機械手裝置具有結構緊湊簡單、操作簡便、運動范圍大、適用性強。
文檔編號B63C7/20GK201538427SQ200920175709
公開日2010年8月4日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權日2009年8月31日
發(fā)明者杜正春, 王德忠, 王成林, 陳升, 陳梁 申請人:秦山核電有限公司