[发明专利]机械式灵巧对接锁死机构

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，涉及机械对接锁死机构，尤其涉及一种机械式灵巧对接锁死机构。

背景技术

在航天航海领域，水下机器人的研究越来越具有重要性，任务的多样性使得水下机器人需要完成更多的操作，为了能使水下机器人能完成捕获、连接、移动目标等功能需要在机器人外壁悬挂对接机构来实现这些操作。

现有技术中，针对水下的对接锁死机构，常常是机电式的，这类装置需要电源并且由于需要对设备进行密封结构相对复杂，并且此种结构在无源的情况下很难完成水下机器人的指定操作。因此，有必要提供一种机械式的对接机构。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、实用方便，适用于水下使用的机械式灵巧对接锁死机构，在无源的水下工作环境能够完成水下机器人部件间的对接和锁死功能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

机械式灵巧对接锁死机构，包括对接杆和目标体，对接杆固定在水下机器人的壁面上，目标体漂浮在水中，对接杆由相互连接的机械臂和对接头组成，目标体由圆锥套筒、拉爪、触发杆和销块组成，通过目标体完成对对接头的捕获和锁死；所述圆锥套筒固定在目标体前端，触发杆设置在圆锥套筒后方，所述触发杆是由触发杆外套筒和触发杆内杆组成的套筒式结构，触发杆内杆末端边缘设置有斜面，销块与触发杆的轴向垂直设置，销块上套有销块弹簧，销块底部通过滚轮与触发杆内杆末端斜面滑动接触；触发杆外套筒上套有主压弹簧，主压弹簧一端支撑在目标体外壳上，另一端与触发杆外套筒上的凸台相抵；拉爪中部与触发杆外套筒铰接，拉爪尾部通过环形弹簧收拢固定，拉爪前部张开与圆锥套筒位置对应；当对接头接触到目标体后，对接头前端沿圆锥套筒的锥面移动至触发杆，撞击触发杆内杆，销块滚轮沿触发杆内杆末端斜面滑动带动销块被推开，主压弹簧弹性势能释放推动整个触发杆沿目标体内腔移动，同时带动拉爪沿目标体外壳中的固定形面移动，拉爪前部合拢夹持住对接头。

进一步，所述对接头为八棱柱体，拉爪由四片爪片组成；四片爪片的形状与对接头棱柱对应。

进一步，所述对接头八棱柱体头部设置有锥面，机械臂与对接头通过螺钉连接。

进一步，所述机械臂为单关节旋转机构。

进一步，所述圆锥套筒通过螺孔固定在目标体的前端。

进一步，所述目标体整体为圆筒形。

进一步，所述销块通过外套销块弹簧固定于目标体外壳形成的销槽内。

进一步，所述触发杆内杆由前后两部分组成，两部分通过螺纹连接。

本发明的机械式灵巧对接锁死机构，包括对接杆和目标体，通过将对接杆设在水下机器人外壁上，目标体漂浮在水里，通过目标体完成对对接头的捕获和锁死，可以在无源的环境下利用很小的作用力完成导入、对接、锁死等任务，实用方便，结构简单，完成水下机器人的抓捕、链接、联动等诸多操作。

进一步，对接头采用八棱柱体，四片爪片组成的拉爪形状与对接头棱柱对应，触发杆带动拉爪收缩后，四片爪片可以限制八棱柱的转动，完全锁死，避免目标体转动。

附图说明

图1是本发明目标体和对接头与水下机器人外壁立体分解示意图；

图2是本发明中对接头的分解图；

图3是本发明中目标体的示意图；

图3-1是目标体的剖面图；

图3-2是圆锥套筒与目标体外壳的安装示意图；

图3-3是触发杆和拉爪的结构示意图；

图3-4是销块和销块弹簧的结构示意图；

图4是本发明目标体和对接头的配合示意图；

图4-1是整体结构示意图；

图4-2是图4-1的B-B向剖视图；

图中：1-对接头，2-机械臂，3-目标体，4-圆锥套筒，5-目标体外壳，6-触发杆外套筒，7-拉爪，8-触发杆内杆，9-销块，10-主压弹簧，11-环形弹簧，12-滚轮，13-销块弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述：

参照图1和图2，本发明的对接锁死机构包括对接杆和目标体3，对接杆由相互连接的机械臂2和对接头1组成，对接臂2后安装有支座板，对接臂2通过支座板与机器人壁面安装，对接头1由一前端圆滑的八棱柱杆构成，机械臂2与对接头1靠六个螺孔链接；机械臂2为单关节旋转机构。