[发明专利]融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置

说明书

本发明公开的属于机械与控制、信息技术、生命科学、能源化工技术领域，具体为融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，包括左右两个双体船，双体船顶部左侧与中间分别安装有弹簧缓冲装置与液压减震装置，且弹簧缓冲装置与液压减震装置的安装端均与信息处理室外壁连接，在无人船上装配视觉传感器，使目标物被准确定位，令机械臂具备“看”的功能，在机械臂上装配力觉传感器，使目标物被准确分析，令机械臂完成所需要的“摸”的功能。并且将视觉与力觉同时融合在机械臂上，可在复杂的海面上完成困难的打捞工作。使无人打捞更加智能化，不仅可以对目标物进行实时定位，更可以自适应的对目标物完成力控制，机械臂可自主完成从发现到救援的全过程。

技术领域

本发明涉及机械与控制、信息技术、生命科学、能源化工技术领域，具体为融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置。

背景技术

在如今世界，随着各国对海洋资源大力开发，各种海洋设备在复杂的海洋环境中难免会发生故障而滞留于海洋中，对于如何回收这些海洋设备，已经成为限制众多海洋行业发展的新问题。另一方面除了对海洋设备的回收，在国家大力开展环境整治的大背景下，水面漂浮物的打捞和清理也是海洋发展的一个大的需求。在科技高速发展的今天，海洋设备回收和水面漂浮物的打捞主要仍然由人工打捞完成或者船只打捞，人工打捞工作效率低、劳动强度大，无法在风浪环境下进行打捞作业，而船只打捞机动性差，价格昂贵，不利于小型海洋设备回收和水面漂浮物的打捞工作。

发明内容

本发明的目的在于提供融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，以解决上述背景技术中提出的人工打捞工作效率低、劳动强度大，无法在风浪环境下进行打捞作业，船只打捞机动性差，价格昂贵，不利于小型海洋设备回收和水面漂浮物的打捞工作的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：融合视觉与力觉机械臂的水下打捞装置，包括左右两个双体船，两个所述双体船顶部左侧与中间分别安装有弹簧缓冲装置与液压减震装置，且弹簧缓冲装置与液压减震装置的安装端均与信息处理室外壁连接，两个所述双体船顶部右侧均设有限位装置，且限位装置的驱动端与限位框连接，所述信息处理室右侧延伸端设有机械臂与两个图像获取设备，且机械臂与信息处理室相背离的一端安装有机械夹爪，所述图像获取设备位于信息处理室延伸端底部，且机械臂位于两个图像获取设备之间，所述信息处理室与图像获取设备、限位装置、机械臂连接，所述信息处理室内设有计算机控制模块，所述机械夹爪上设有力检测设备，且力检测设备包括安装在机械夹爪夹持端内壁上的力传感器与数据传输转换单元，所述数据传输转换单元与力传感器、信息处理室连接。

优选的，左右所述双体船之间的间距比为3m-4.5m。

优选的，所述图像获取设备为用于采集目标物位置图像的双目相机。

优选的，所述限位装置包括安装座、设在安装座上的电机一、支撑板、设在支撑板上的电机二、调节柱、设在调节柱上的导向架、设在调节柱上的液压杆、铰接在导向架上的活动杆一与活动杆二。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明在无人船上装配视觉传感器，使目标物被准确定位，令机械臂具备“看”的功能，在机械臂上装配力觉传感器，使目标物被准确分析，令机械臂完成所需要的“摸”的功能。并且将视觉与力觉同时融合在机械臂上，可在复杂的海面上完成困难的打捞工作。使无人打捞更加智能化，不仅可以对目标物进行实时定位，更可以自适应的对目标物完成力控制，机械臂可自主完成从发现到救援的全过程。

2)视觉与力觉结合的机械臂可以更好地模拟人类工作方式，灵活性提高、自主学习能力增强。两种感觉结合的机械臂应用于打捞更是一种新的突破。为今后融合多种感觉的机器人做了一次尝试，提供了一种思路，极大地拓宽了机器人及其不同部分的应用场景。