[发明专利]一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构

说明书

一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，包括第一摆臂、第二摆臂、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一驱动缸、第二驱动缸及打捞爪；第一摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一摆臂另一端与打捞爪相铰接；第二摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第二摆臂另一端与第一连杆一端相铰接，第一连杆的中部与第一摆臂相铰接；第二连杆一端与第一连杆另一端相铰接，第二连杆另一端与第三连杆一端相铰接，第三连杆另一端铰接在第一摆臂上；第一驱动缸一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一驱动缸另一端铰接在第一摆臂上；第二驱动缸一端与第三连杆另一端相铰接，第二驱动缸另一端与打捞爪相铰接。本发明具有更高的重复定位精度和打捞精度。

技术领域

本发明属于打捞机器人技术领域，特别是涉及一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构。

背景技术

目前，在包含有水上项目的旅游景区和公园等场所内，经常出现游客将手机等贵重物品掉入水中的情况，多少情况下只能由工作人员下入水中帮忙打捞掉落的贵重物品，少数场所内还配备了打捞机器人，可以通过打捞机器人完成物品打捞。

打捞机器人可分为两种类型，一种是水上打捞机器人，另一种是水下打捞机器人。针对水上打捞机器人来说，想要在水面之上完成水下打捞，不但打捞难度大，而且打捞准确性也较低。针对水下打捞机器人来说，机器人可以在水下工作，通过视觉系统识别掉落水下的物品，不但可以降低打捞难度，而且可以提高打捞准确性。

然而，现有的水下打捞机器人采用的机械臂结构普遍采用串联式，虽然串联式机械臂具有控制简单、运动空间大的特点，但也存在因自身重量导致的运动惯性，进而使串联式机械臂的控制响应变慢，并且串联式机械臂刚性较差，在其运动时容易产生抖动，而且串联式机械臂因依靠多关节运动容易产生运动误差积累，导致串联式机械臂的重复定位精度较差，从而影响打捞精度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，与传统的串联式机械臂相比刚性更好，可以避免机械臂运动时的抖动，且并联式机械臂的重复定位更高，在进行物品打捞时可以获得更大的传动角，有效提高了打捞精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，包括第一摆臂、第二摆臂、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一驱动缸、第二驱动缸及打捞爪；所述第一摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一摆臂另一端与打捞爪相铰接；所述第二摆臂一端铰接在水下打捞机器人机体上，第二摆臂另一端与第一连杆一端相铰接，第一连杆的中部与第一摆臂相铰接；所述第二连杆一端与第一连杆另一端相铰接，第二连杆另一端与第三连杆一端相铰接，第三连杆另一端铰接在第一摆臂上；所述第一驱动缸一端铰接在水下打捞机器人机体上，第一驱动缸另一端铰接在第一摆臂上；所述第二驱动缸一端与第三连杆另一端相铰接，第二驱动缸另一端与打捞爪相铰接。

所述第一摆臂、第一驱动缸及水下打捞机器人机体之间形成稳定三角形。

所述第二摆臂、第一连杆及第二连杆之间形成Z形传力机构。

所述第一摆臂、第一连杆、第二摆臂及水下打捞机器人机体之间构成第一平行四边形机构。

所述第一摆臂、第一连杆、第二连杆及第三连杆之间构成第二平行四边形机构。

所述第一摆臂、第三连杆、第二驱动缸及打捞爪之间构成第三平行四边形机构。

所述第三连杆与第二连杆和第二驱动缸的铰接点共用铰接轴形成复合铰链。

所述第一摆臂、第二摆臂、第一连杆、第二连杆及第三连杆采用单根杆体形式或多根杆体并列形式。

本发明的有益效果：

本发明的适用于水下打捞机器人的并联式机械臂结构，与传统的串联式机械臂相比刚性更好，可以避免机械臂运动时的抖动，且并联式机械臂的重复定位更高，在进行物品打捞时可以获得更大的传动角，有效提高了打捞精度。