本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)及機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人是一種自動化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機(jī)器。

隨著科技的發(fā)展，人們對機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識的加深，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)逐步走進(jìn)人們的生活，不斷向人類活動的各個(gè)領(lǐng)域滲透，應(yīng)用越來越普遍。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)，人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器，如水下機(jī)器人、水下仿生機(jī)器人等。

機(jī)械手結(jié)構(gòu)是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)水中作業(yè)的功能部件之一，主要有舵機(jī)驅(qū)動，由于舵機(jī)的工作需要電源，因此普通的舵機(jī)是無法在水中工作的，必須使用具有防水結(jié)構(gòu)的舵機(jī)進(jìn)行水下作業(yè)。

現(xiàn)有的機(jī)械手結(jié)構(gòu)和防水舵機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、成本高，不適合廣泛應(yīng)用；防水舵機(jī)在水下工作時(shí)，需要承受一定的水壓，現(xiàn)有的防水舵機(jī)在較高的水壓下密封效果較差，不能很好的適應(yīng)水下工作條件；此外，防水舵機(jī)在工作的過程中會產(chǎn)生振動，在振動時(shí)防水結(jié)構(gòu)的密封效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單、適合水下作業(yè)的水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)，包括防水舵機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述防水舵機(jī)驅(qū)動所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)抓取物品。

其中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對稱設(shè)置的第一機(jī)械手以及傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪與所述防水舵機(jī)的輸出軸連接，所述第一齒輪和所述第二齒輪分別連接一個(gè)所述第一機(jī)械手。

其中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括與所述第二齒輪連接的蝸桿或絲杠以及與所述蝸桿或所述絲杠連接的第二機(jī)械手，所述第二機(jī)械手的端部套設(shè)于所述蝸桿或所述絲杠外并與所述蝸桿或所述絲杠配合。

其中，還包括底板和兩個(gè)連桿，所述第一齒輪和所述第二齒輪轉(zhuǎn)動連接于所述底板，兩個(gè)所述第一機(jī)械手分別與所述第一齒輪和所述第二齒輪鉸接，兩個(gè)所述連桿的一端均與所述底板鉸接，另一端分別與一個(gè)所述第一機(jī)械手滑動連接。

其中，所述防水舵機(jī)包括防水殼體、舵機(jī)本體及密封組件，所述舵機(jī)本體及密封組件容置于所述防水殼體內(nèi)，所述密封組件包括沿軸向依次套設(shè)在所述舵機(jī)本體的輸出軸上的碟簧組件、密封軸承以及第一密封圈，所述碟簧組件抵接所述密封軸承，并將所述密封軸承及所述第一密封圈壓緊于所述防水殼體。

其中，所述防水殼體包括上端開口的殼本體以及與所述殼本體配合并固定的端蓋，所述舵機(jī)本體的輸出軸由所述端蓋上的通孔伸出所述防水殼體外。

其中，所述密封組件還包括第二密封圈，所述第二密封圈設(shè)置于所述端蓋與所述殼本體之間。

其中，所述殼本體與所述端蓋之間的縫隙涂覆密封膠。

其中，所述密封膠為環(huán)氧膠。

本發(fā)明的第二目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單、適合水下作業(yè)的機(jī)器人。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種機(jī)器人，包括上述的水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)。

有益效果：本發(fā)明提供了一種水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)及機(jī)器人。水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)包括防水舵機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述防水舵機(jī)驅(qū)動所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)抓取物品，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對稱設(shè)置的第一機(jī)械手以及傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪與所述防水舵機(jī)的輸出軸連接，所述第一齒輪和所述第二齒輪分別連接一個(gè)所述第一機(jī)械手；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括與所述第二齒輪連接的蝸桿或絲杠以及與所述蝸桿或所述絲杠連接的第二機(jī)械手，所述第二機(jī)械手的端部套設(shè)于所述蝸桿或所述絲杠外并與所述蝸桿或所述絲杠配合。防水舵機(jī)驅(qū)動第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動的同時(shí)，帶動兩個(gè)第一機(jī)械手和第二機(jī)械手運(yùn)動，從三個(gè)方向夾緊物體，使水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)能夠牢固地抓取物體，防止物體脫落，結(jié)構(gòu)簡單，傳動可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1提供的防水舵機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1提供的防水舵機(jī)的側(cè)視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1提供的密封組件與舵機(jī)本體的輸出軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例1提供的密封組件與舵機(jī)本體的輸出軸的側(cè)視圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例1提供的密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例1提供的端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1、防水殼體；11、殼本體；12、端蓋；121、通孔；2、輸出軸；3、密封組件；31、第一密封圈；32、密封軸承；33、碟簧組件；34、第二密封圈；4、防水舵機(jī)；51、第一齒輪；52、第二齒輪；53、第一機(jī)械手；54、連桿；55、第二機(jī)械手；56、蝸桿；57、支撐桿；6、底板；7、舵機(jī)固定架。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

如圖1-圖2所示，本實(shí)施例提供了一種水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)，包括防水舵機(jī)4和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，防水舵機(jī)4驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)抓取物品。防水舵機(jī)4具有良好的密封性，在水下作業(yè)時(shí)可以承受較高強(qiáng)度的壓強(qiáng)并始終保持良好的密封性，保證水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)可以正常工作。

具體而言，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對稱設(shè)置的第一機(jī)械手53以及傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的第一齒輪51和第二齒輪52，第一齒輪51與防水舵機(jī)4的輸出軸2連接，第一齒輪51和第二齒輪52分別連接一個(gè)第一機(jī)械手53。防水舵機(jī)4驅(qū)動第一齒輪51轉(zhuǎn)動，第一齒輪51通過嚙合傳動帶動第二齒輪52轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)第一機(jī)械手53收縮或打開，實(shí)現(xiàn)第一機(jī)械手53抓取物體的目的。其中，底板6上還設(shè)置有舵機(jī)固定架7，防水舵機(jī)4固定于舵機(jī)固定架7上，防水舵機(jī)4的輸出軸2與第一齒輪51連接，驅(qū)動第一齒輪51轉(zhuǎn)動，第一齒輪51和第二齒輪52可以通過銷釘固定在底板6上，并與底板6轉(zhuǎn)動連接，兩個(gè)第一機(jī)械手53分別與第一齒輪51和第二齒輪52鉸接，兩個(gè)連桿54的一端均與底板6鉸接，另一端分別與一個(gè)第一機(jī)械手53滑動連接。本實(shí)施例中的水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)通過齒輪嚙合傳動，結(jié)構(gòu)簡單，傳動可靠，可完成抓取動作。

為使水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)能夠更牢固的抓取物體，執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括蝸桿56以及與蝸桿56連接的第二機(jī)械手55，蝸桿56與第二齒輪52的中心固定，并隨第二齒輪52轉(zhuǎn)動，第二機(jī)械手55的一端套設(shè)在蝸桿56外，并與蝸桿56配合傳動，當(dāng)防水舵機(jī)4驅(qū)動第一齒輪51和第二齒輪52嚙合傳動時(shí)，第二齒輪52帶動蝸桿56轉(zhuǎn)動，從而使第二機(jī)械手55沿蝸桿56的長度方向移動，第一機(jī)械手53和第二機(jī)械手55配合運(yùn)動，從三個(gè)方向夾緊抓取的物體，更牢固的夾緊物體，防止物體脫落。

底板6上還設(shè)置有支撐桿57，第二機(jī)械手55穿過支撐桿57并可沿支撐桿57滑動，支撐桿57與蝸桿56沿第二機(jī)械手55的長度方向分布，支撐桿57對第二機(jī)械手55起到一定的定位和支撐作用，防止第二機(jī)械手55在運(yùn)動過程中晃動，加強(qiáng)第二機(jī)械手55運(yùn)動的平穩(wěn)性。此外，為避免第二機(jī)械手55脫離蝸桿56或支撐桿57，蝸桿56和支撐桿57的端部還可以設(shè)置有限位塊，限位塊限定第二機(jī)械手55在蝸桿56和支撐桿57上的移動區(qū)域。其中，蝸桿56也可以用絲杠代替，第二機(jī)械手55與絲杠配合，也可以實(shí)現(xiàn)第二機(jī)械手55與第一機(jī)械手53的配合。

為使第一機(jī)械手53和第二機(jī)械手55能夠更牢固的抓住物品，第一機(jī)械手53和第二機(jī)械手55與物體接觸的側(cè)壁上設(shè)置有防滑紋路，可以增加第一機(jī)械手53和第二機(jī)械手55與物品之間的摩擦力，防止物品脫落。

如圖3-圖8所示，防水舵機(jī)4包括防水殼體1、舵機(jī)本體及密封組件3，舵機(jī)本體及密封組件3容置于防水殼體1內(nèi)，密封組件3用于保持防水殼體1的密封狀態(tài)。通過設(shè)置密封組件3使舵機(jī)本體密封于防水殼體1內(nèi)，以便進(jìn)行水下作業(yè)。

具體而言，如圖3和圖8所示，防水殼體1包括上端開口的殼本體11以及與殼本體11配合并固定的端蓋12，舵機(jī)本體的輸出軸2由端蓋12上的通孔121伸出防水殼體1外，殼本體11與端蓋12可以通過螺釘固定，固定方式簡單，便于裝卸；防水殼體1可以有鋁合金材料制成，鋁合金材料重量輕，且耐腐蝕，可以提高防水殼體1的使用壽命。密封組件3包括依次套設(shè)在舵機(jī)本體的輸出軸2上的碟簧組件33、密封軸承32以及第一密封圈31，碟簧組件33抵接密封軸承32，并將密封軸承32及第一密封圈31壓緊于防水殼體1，即碟簧組件33、密封軸承32與第一密封圈31相互抵接，第一密封圈31設(shè)置于端蓋12的通孔121內(nèi)，用于防止端蓋12外的水進(jìn)入防水殼體1內(nèi)。其中，碟簧組件33具有強(qiáng)力的緩沖和壓緊性能，可以在水下高壓強(qiáng)的情況下頂緊密封軸承32和第一密封圈31，密封效果好；同時(shí)，碟簧組件33具有優(yōu)越的減震性能，能夠有效防止由于舵機(jī)本體的輸出軸2振動導(dǎo)致的泄水等問題。

碟簧組件33可以由多個(gè)碟簧組成，碟簧的數(shù)量可以由舵機(jī)本體的輸出軸2的尺寸以及碟簧組件33需要抵抗的水下壓強(qiáng)等情況具體選擇，綜合考慮上述因素，本實(shí)施例中的碟簧組件33由12個(gè)碟簧組成。

此外，密封組件3還可以包括第二密封圈34，第二密封圈34設(shè)置于端蓋12與殼本體11之間，可以進(jìn)一步提高防水舵機(jī)4的密封性能，提高防水效果。

為防止工作時(shí)，水由殼本體11和端蓋12之間的縫隙流入防水殼體1內(nèi)，本實(shí)施例中殼本體11與端蓋12之間的縫隙涂覆密封膠，將防水殼體1完全密封，提高防水效果。其中，密封膠可以為環(huán)氧膠，環(huán)氧膠具有較強(qiáng)的粘附力，固化方便，化學(xué)性能穩(wěn)定，具有優(yōu)良的耐堿性和耐酸性，適合水下工作環(huán)境；此外，環(huán)氧膠還具有較好的散熱性能，可以彌補(bǔ)由于密封性而帶來的散熱效果差的缺陷。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種機(jī)器人，包括實(shí)施例1中的水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)。水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)包括防水舵機(jī)4和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，防水舵機(jī)4驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)抓取物品。防水舵機(jī)4具有良好的密封性，在水下作業(yè)時(shí)可以承受較高強(qiáng)度的壓強(qiáng)并始終保持良好的密封性，保證水下機(jī)械手結(jié)構(gòu)可以正常工作。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。