一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置

1.本发明属于水下机器人技术领域，涉及了一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置。


背景技术：

2.水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人，水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具，应用水下机器人时，往往需要对样本进行采取或抓取打捞，因此都需要采用对应的抓取装置，但是现有匹配水下机器人的抓取装置在使用过程中缺乏便捷调节适应设计，且不便于对石样进行采样，因此需要一种新的解决方案。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明目的是提供了一种新的具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，以解决现有问题：现有水下机器人夹取装置在使用过程中缺乏便捷调节适应设计，且不便对石样进行采样。
4.本发明的技术方案是：本发明所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，包括抓取动导结构和多功能缓冲配调夹爪结构；
5.所述抓取动导结构的一端设置有多功能缓冲配调夹爪结构，所述抓取动导结构包括动力模块和从动传导模块，所述动力模块的四端均设置有从动传导模块。
6.进一步的，所述动力模块包括搭载定位板、第一电机、光杆、螺杆、辅助载板和第二联动板，
7.在所述搭载定位板的顶端和底端均焊接有光杆，在所述光杆远离搭载定位板的一端固定连接有辅助载板，在所述搭载定位板的内侧通过螺钉固定连接有第一电机，在所述第一电机的输出端固定连接有螺杆；
8.在所述螺杆远离第一电机的一端与辅助载板转动连接，在所述螺杆的外侧通过螺纹连接有第二联动板，所述第二联动板的内侧与光杆滑动连接。
9.进一步的，所述从动传导模块包括定位载板、联动支撑推板、联动配合杆、扰流架和扰流网；
10.所述第二联动板的四端和辅助载板的四端均固定连接有定位载板，所述定位载板的外侧转动连接有联动支撑推板，所述联动支撑推板的顶端转动连接有联动配合杆，所述联动配合杆的顶端固定连接有扰流架，所述扰流架的内侧设置有扰流网。
11.进一步的，所述多功能缓冲配调夹爪结构包括使用配调模块、往复定位推导模块和缓冲夹爪模块；
12.在所述联动配合杆一端的顶端固定连接有使用配调模块、往复定位推导模块和缓冲夹爪模块，所述使用配调模块的一端固定连接有往复定位推导模块，所述往复定位推导模块一端的底端固定连接有缓冲夹爪模块。
13.进一步的，所述使用配调模块包括辅助定位板、第二电机、角度翻转块、引导搭载架和动力箱；
14.所述辅助定位板的底端与联动配合杆固定连接，所述辅助定位板的一侧通过螺钉固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有带动轴，所述带动轴的外侧固定连接有角度翻转块，所述角度翻转块的一端固定连接有引导搭载架，所述引导搭载架的外侧固定连接有动力箱。
15.进一步的，所述使用配调模块还包括第三电机、齿轮轴、齿条和第一联动板；
16.所述引导搭载架的内侧滑动连接有齿条；
17.所述动力箱的一侧通过螺钉固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有齿轮轴，所述齿轮轴的一端与齿条啮合连接，所述齿条的顶端固定连接有第一联动板。
18.进一步的，所述往复定位推导模块包括引导箱、第四电机、偏心板、联动杆和传导杆；
19.所述第一联动板的一端固定连接有引导箱，所述引导箱的顶端通过螺钉固定连接有第四电机，所述第四电机的输出端固定连接有偏心板，所述偏心板的底端转动连接有联动杆，所述联动杆远离偏心板的一端转动连接有传导杆，所述传导杆与引导箱内侧滑动连接，所述传导杆一侧固定连接有推导板。
20.进一步的，所述缓冲夹爪模块包括爪身、搭载箱、中心推杆、分导卸力推杆、卸力杆、弹簧、搭载板和定位钉；
21.所述搭载箱的一端与爪身上开设的预留槽内侧固定连接；
22.所述搭载箱的内侧焊接有卸力杆，所述搭载箱的内侧滑动连接有中心推杆；
23.所述中心推杆一端的顶端和底端转动连接有分导卸力推杆，所述分导卸力推杆与卸力杆滑动连接，所述卸力杆的两侧套接有弹簧，所述弹簧与搭载箱焊接；
24.所述中心推杆远离分导卸力推杆的一端与搭载板固定连接，所述搭载板远离中心推杆一端的两侧焊接有定位钉。
25.有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的特点：1、本发明通过抓取动导结构和多功能缓冲配调夹爪结构的配合设计，使得装置便于在水下使用过程中，形成多向上可调节的卡爪，从而便于在水下对不同体积和不同夹紧角度的调节，从而便于完成水下抓取；2、本发明通过往复定位推导模块和缓冲夹爪模块的配合设计，使得装置便于对水下过硬物体无法夹紧固定的位置进行往复冲击，从而便于使得定位钉打入内部，使得装置便于应用于水底矿石样本抓取，并利用其中缓冲结构的设计，避免了冲击直接作用与装置整体，便于提高使用寿命。
附图说明
26.图1为本发明整体的结构示意图；
27.图2为本发明中抓取动导结构的结构示意图；
28.图3为本发明中动力模块和从动传导模块的局部结构示意图；
29.图4为本发明中多功能缓冲配调夹爪结构的局部结构示意图；
30.图5为本发明中使用配调模块的局部结构示意图；
31.图6为本发明中往复定位推导模块和缓冲夹爪模块的局部结构示意图；
32.图7为本发明中缓冲夹紧模块的局部结构示意图；
33.图中：1、抓取动导结构；2、多功能缓冲配调夹爪结构；3、动力模块；4、从动传导模块；5、搭载定位板；6、第一电机；7、光杆；8、螺杆；9、辅助载板；10、定位载板；11、联动支撑推板；12、联动配合杆；13、扰流架；14、扰流网；15、使用配调模块；16、往复定位推导模块；17、缓冲夹爪模块；18、辅助定位板；19、第二电机；20、角度翻转块；21、引导搭载架；22、动力箱；23、第三电机；24、齿轮轴；25、齿条；26、第一联动板；27、引导箱；28、第四电机；29、偏心板；30、联动杆；31、传导杆；32、推导板；33、搭载箱；34、中心推杆；35、分导卸力推杆；36、卸力杆；37、弹簧；38、搭载板；39、定位钉；40、第二联动板，41是爪身。
具体实施方式
34.以下结合附图和具体实施例，对本发明做出进一步说明。
35.如图1-7所示，本发明所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，包括抓取动导结构1和多功能缓冲配调夹爪结构2，在所述抓取动导结构1的一端设置有多功能缓冲配调夹爪结构2，所述抓取动导结构1包括动力模块3和从动传导模块4，所述动力模块3的四端均设置有从动传导模块4。
36.进一步的，所述动力模块3包括搭载定位板5、第一电机6、光杆7、螺杆8、辅助载板9和第二联动板40；
37.在所述搭载定位板5的顶端和底端均焊接有光杆7，在所述光杆7远离搭载定位板5的一端固定连接有辅助载板9，所述搭载定位板5的内侧通过螺钉固定连接有第一电机6，第一电机6的输出端固定连接有螺杆8，所述螺杆8远离第一电机6的一端与辅助载板9转动连接，所述螺杆8的外侧通过螺纹连接有第二联动板40，所述第二联动板40的内侧与光杆7滑动连接。
38.进一步的，所述从动传导模块4包括定位载板10、联动支撑推板11、联动配合杆12、扰流架13和扰流网14；
39.所述第二联动板40的四端和辅助载板9的四端均固定连接有定位载板10；
40.在所述定位载板10的外侧转动连接有联动支撑推板11，所述联动支撑推板11的顶端转动连接有联动配合杆12，所述联动配合杆12的顶端固定连接有扰流架13，在所述扰流架13的内侧设置有扰流网14。
41.进一步的，所述多功能缓冲配调夹爪结构2包括使用配调模块15、往复定位推导模块16和缓冲夹爪模块17；
42.在所述联动配合杆12一端的顶端固定连接有使用配调模块15、往复定位推导模块16和缓冲夹爪模块17，所述使用配调模块15的一端固定连接有往复定位推导模块16，往复定位推导模块16一端的底端固定连接有缓冲夹爪模块17。
43.进一步的，所述使用配调模块15包括辅助定位板18、第二电机19、角度翻转块20、引导搭载架21和动力箱22；
44.所述辅助定位板18的底端与联动配合杆12固定连接，所述辅助定位板18的一侧通过螺钉固定连接有第二电机19，所述第二电机19的输出端固定连接有带动轴，所述带动轴的外侧固定连接有角度翻转块20，在所述角度翻转块20的一端固定连接有引导搭载架21，在所述引导搭载架21的外侧固定连接有动力箱22。
45.进一步的，所述使用配调模块15还包括第三电机23、齿轮轴24、齿条25和联动板26；
46.在所述引导搭载架21的内侧滑动连接有齿条25，所述动力箱22的一侧通过螺钉固定连接有第三电机23，所述第三电机23的输出端固定连接有齿轮轴24，所述齿轮轴24的一端与齿条25啮合连接，所述齿条25的顶端固定连接有联动板26。
47.进一步的，所述往复定位推导模块16包括引导箱27、第四电机28、偏心板29、联动杆30和传导杆31；
48.在所述联动板26的一端固定连接有引导箱27，在所述引导箱27的顶端通过螺钉固定连接有第四电机28，所述第四电机28的输出端固定连接有偏心板29，在所述偏心板29的底端转动连接有联动杆30，所述联动杆30远离偏心板29的一端转动连接有传导杆31，在所述传导杆31与引导箱27内侧滑动连接，在所述传导杆31一侧固定连接有推导板32。
49.进一步的，所述缓冲夹爪模块17包括搭载箱33、中心推杆34、分导卸力推杆35、卸力杆36、弹簧37、搭载板38、定位钉39及爪身41；
50.所述搭载箱33的一端与爪身41上开设的预留槽34内侧固定连接；
51.在所述搭载箱33的内侧焊接有卸力杆36；
52.所述搭载箱33的内侧滑动连接有中心推杆34，所述中心推杆34一端的顶端和底端转动连接有分导卸力推杆35，所述分导卸力推杆35与卸力杆36滑动连接，所述卸力杆36的两侧套接有弹簧37，所述弹簧37与搭载箱33焊接；
53.所述中心推杆34远离分导卸力推杆35的一端与搭载板38固定连接，所述搭载板38远离中心推杆34一端的两侧焊接有定位钉39。
54.在使用过程中，根据抓取物体的需要，控制第二电机19输出转矩，从而使得带动轴带角度翻转块20完成角度调节，利用角度翻转块20带动调节夹爪主体33应用的角度，此时控制第三电机23带动齿轮轴24完成转动，利用齿轮轴24与齿条25的啮合，使得齿条25在齿轮轴24的拨动下完成滑动位移，从而利用联动板26带动夹爪主体33完成应用的长度；
55.面对矿石样本等较硬的需要抓取的物体时，控制第四电机28带动偏心板29完成转动，由于偏心板29的偏心设计，使得偏心板29在转动下形成往复推导，利用联动杆30将往复推导传递至传导杆31，使得传导杆31在引导箱27内侧的引导下，使得传导杆31往复推导推动推导板32和夹爪主体形成往复位移，利用往复位移带动定位钉39对矿石样本进行凿击，开设出预留定位孔，此时控制第三电机23进一步推导夹爪主体和定位钉39插入预留定位孔完成夹紧固定，在进行开设预留定位孔时产生的冲击，经过定位钉39和搭载板38传递至中心推杆34，使得中心推杆34在搭载箱33内侧滑动，将冲击受力通过分导卸力推杆35的角度调节挤压至弹簧37，使得弹簧37受力压缩产生弹性势能，完成对冲击一部分抵消，降低受力传递；
56.在使用时，控制第一电机6带动螺杆8完成转动，利用螺杆8与第二联动板40的螺纹连接，使得第二联动板40获得转矩，利用第二联动板40与光杆7的滑动连接，使得第二联动板40处的转矩被限位形成滑动位移，利用第二联动板40推导联动支撑推板11形成角度调节，配合辅助载板9处的联动支撑推板11，使得联动配合杆12向内夹紧，带动多功能缓冲配调夹爪结构2完成对物体进行抓取，并利用扰流网14和扰流架13的配合，完成扰流，避免了水体中水流影响联动配合杆12的收拢带动。
57.本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：包括抓取动导结构(1)，在所述抓取动导结构(1)的一端设置有多功能缓冲配调夹爪结构(2)；所述抓取动导结构(1)包括动力模块(3)，在所动力模块(3)的四端均设置有从动传导模块(4)。2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：所述动力模块(3)包括搭载定位板(5)，在所述搭载定位板(5)的顶端和底端等距的焊接有至少三根光杆(7)，在三根所述光杆(7)远离搭载定位板(5)的一端固定连接有辅助载板(9)；在所述搭载定位板(5)远离光杆(7)一端的内侧通过螺钉固定连接有第一电机(6)，在所述第一电机(6)的输出端穿过搭载定位板(5)后固定连接有螺杆(8)，在所述光杆(7)与螺杆(8)的一侧安置有第二联动板(40)，所述螺杆(8)通过螺纹连接在第二联动板(40)上，所述光杆(7)与第二联动板(40)的内侧滑动连接。3.根据权利要求2所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：所述从动传导模块(4)包括定位载板(10)；所述第二联动板(40)的四端和辅助载板(9)的四端均固定连接在定位载板(10)上，在所述定位载板(10)的外侧转动连接有联动支撑推板(11)，在所述联动支撑推板(11)的顶端转动连接有联动配合杆(12)，在所述联动配合杆(12)的顶端固定连接有扰流架(13)，在所述扰流架(13)的内侧设置有扰流网(14)。4.根据权利要求3所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：所述多功能缓冲配调夹爪结构(2)包括使用配调模块(15)；在所述联动配合杆(12)一端的顶端固定连接在使用配调模块(15)上，在所述使用配调模块(15)的一端固定连接有往复定位推导模块(16)，在所述往复定位推导模块(16)一端的底端固定连接有缓冲夹爪模块(17)。5.根据权利要求4所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：所述使用配调模块(15)包括辅助定位板(18)；所述辅助定位板(18)的底端与所述联动配合杆(12)固定连接，在所述辅助定位板(18)的一侧通过螺钉固定连接有第二电机(19)；在所述第二电机(19)的输出端固定连接有带动轴，在所述带动轴的外侧固定连接有角度翻转块(20)；在所述角度翻转块(20)的一端固定连接有引导搭载架(21)，在所述引导搭载架(21)的外侧固定连接有动力箱(22)。6.根据权利要求4所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：所述使用配调模块还包括第三电机(23)、齿轮轴(24)、齿条(25)和第一联动板(26)；在所述引导搭载架(21)的内侧滑动连接有齿条(25)；在所述动力箱(22)的一侧通过螺钉固定连接有第三电机(23)，在所述第三电机(23)的输出端固定连接有齿轮轴(24)，
所述齿轮轴(24)的一端与所述齿条(25)啮合连接；在所述齿条(25)的顶端固定连接有第一联动板(26)。7.根据权利要求6所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：所述往复定位推导模块包括引导箱(27)所述引导箱(27)固定连接在第一联动板(26)的一端上；在所述引导箱(27)的顶端通过螺钉固定连接有第四电机(28)，在所述第四电机(28)的输出端固定连接有偏心板(29)，在所述偏心板(29)的底端转动连接有联动杆(30)，在所述联动杆(30)远离偏心板(29)的一端转动连接有传导杆(31)，所述传导杆(31)与引导箱(27)的内侧滑动连接，在所述传导杆(31)一侧还固定连接有推导板(32)。8.根据权利要求1所述的一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置，其特征在于：所述缓冲夹爪模块(17)包括搭载箱(33)及爪身(41)；所述搭载箱(33)的一端与所述爪身(41)上开设的预留槽的内侧固定连接，在所述搭载箱(33)的内侧焊接有卸力杆(36)，在所述搭载箱(33)的内侧滑动连接有中心推杆(34)；在所述中心推杆(34)靠近卸力杆(36)处的顶端和底端转动连接有分导卸力推杆(35)，所述分导卸力推杆(35)与卸力杆(36)滑动连接；在所述卸力杆(36)的两侧套接有弹簧(37)，所述弹簧(37)与搭载箱(33)焊接；所述中心推杆(34)远离分导卸力推杆(35)的一端固定连接在搭载板(38)上，在所述搭载板(38)远离中心推杆(34)一端的两侧焊接有定位钉(39)。

技术总结
本发明公开了一种具有缓冲结构的水下机器人抓取装置。属于水下机器人领域，包括相互连接的抓取动导结构、多功能缓冲配调夹爪结构、动力模块及从动传导模块等设备。本发明通过抓取动导结构和多功能缓冲配调夹爪结构的配合设计，使得装置便于在水下使用过程中，形成多向上可调节的卡爪，从而便于在水下对不同体积和不同夹紧角度的调节，从而便于完成水下抓取；另外，本发明通过往复定位推导模块和缓冲夹爪模块的配合设计，使得装置便于对水下过硬物体无法夹紧固定的位置进行往复冲击，从而便于使得定位钉打入内部，使得装置便于应用于水底矿石样本抓取，并利用其中缓冲结构的设计，避免了冲击直接作用与装置整体，便于提高使用寿命。使用寿命。使用寿命。


技术研发人员：季澳 周旺平
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：2022.12.05
技术公布日：2023/7/6