一种用于水下机器人的机械抓取装置的制作方法

1.本发明涉及水下探索的技术领域，特别涉及一种用于水下机器人的机械抓取装置。


背景技术：

2.传统的水下机器人主要是通过智能芯片以及远程检测装置对其进行控制检测使其下水进行水下物质拾取的设备装置，且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；
3.现有技术中，在设计制造该用于水下机器人的机械抓取装置时，大多数设计者会注重设计装置的夹持强度，使得装置在水下进行拾取夹持不易将抓取的物品地掉落，造成二次下潜抓取的情况，但是长时间该装置进行水下探索时，如果装置的抓取区域上端不具有可旋转伸缩的特性可能会导致抓取区域过小影响抓取效率，从而降低装置的实用性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于水下机器人的机械抓取装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水下机器人的机械抓取装置，包括防护框架，所述防护框架内壁的上下端均等距离固定设有四个支撑杆，每个所述支撑杆的一端均固定设有两个垫盘，且两个垫盘的外壁分别与八个支撑杆的一端固定连接，其中一个所述垫盘的一侧穿插设有转动轴，所述转动轴的一端固定设有第一电机，所述转动轴外壁的一端套设有密封垫圈，所述转动轴的另一端固定设有支撑轴，所述支撑轴外壁一侧的下端固定设有第一防护外壳，所述第一防护外壳的内壁卡合设有第二电机，所述支撑轴一端的中间位置开设有凹槽，所述凹槽内壁两侧的中间位置均转动设有支撑套筒，且支撑套筒一端的两侧分别与凹槽内壁的两侧转动连接，且支撑套筒一端的外壁穿过支撑轴的一侧与第二电机的输出端固定连接，所述支撑套筒的内壁卡合设有第一电动伸缩杆，且第一电动伸缩杆的输出端与支撑套筒的一侧穿插连接，所述第一电动伸缩杆的输出端固定设有机械手臂。
6.优选的，所述防护框架外壁一边侧的上下端均固定设有弧形框架，且弧形框架一侧的两端分别与防护框架一边侧的上下端固定连接，所述弧形框架底部的一侧固定设有滑轨。
7.优选的，所述滑轨一侧的中间位置开设有滑槽，所述弧形框架内壁两侧的上边缘处均固定设有定位片，两个所述定位片的一侧均固定设有第二电动伸缩杆。
8.优选的，两个所述第二电动伸缩杆的输出端均固定设有金属托盘，且金属托盘顶端的两个边角处分别与两个第二电动伸缩杆的输出端固定连接，金属托盘一端的外壁与滑槽的内壁滑动连接。
9.优选的，所述防护框架另一边侧的中间位置固定设有两个固定块，两个所述固定块的一侧均转动设有转动条，且转动条一端的两侧分别与两个固定块的一侧转动连接。
10.优选的，其中一个所述固定块的另一侧固定设有第二防护外壳，所述第二防护外壳的内壁卡合设有第三电机，且转动条一端的外壁穿过其中一个固定块的一侧与第三电机的输出端固定连接。
11.优选的，所述转动条的另一端固定设有防护罩，所述防护罩的内壁卡合设有电动螺旋桨。
12.优选的，所述防护框架的内壁开设有减重槽，其中一个所述垫盘的上端固定设有防护架，且防护架的另一端与另一个垫盘的底部固定连接，其中一个所述垫盘一侧的中间位置开设有连接孔，第一电机的外壁与防护架的内壁卡合连接，且转动轴的一端与连接孔的内壁穿插连接，密封垫圈的外壁与连接孔的内壁卡合连接。
13.优选的，所述防护框架外壁两侧的下端均固定设有浮球，所述防护框架顶端两侧的中间位置均固定设有把手。
14.优选的，其中另一个所述垫盘的内部卡合设有蓄电池，所述防护框架外壁的一侧固定设有开关面板，且开关面板的一侧分别开设有第一电机开关、第二电机开关、第三电机开关、第一电动伸缩杆开关、第二电动伸缩杆开关以及电动螺旋桨开关，且第一电机通过第一电机开关、第二电机通过第二电机开关、第三电机通过第三电机开关、第一电动伸缩杆通过第一电动伸缩杆开关、第二电动伸缩杆通过第二电动伸缩杆开关以及电动螺旋桨通过电动螺旋桨开关均与蓄电池电性连接。
15.本发明的技术效果和优点：
16.(1)本发明通过在装置上设置有可灵活调节的抓取结构，且该结构主要是由转动轴、密封垫圈、第一电机、支撑轴、第一防护外壳、第二电机、支撑套筒、第一电动伸缩杆以及机械手臂等组成的，通过启动第一电机可以改变整个抓取结构的朝向位置，防止在伸展机械手臂时其伸展区域的水草缠绕在其上端，然后启动第二电机即可将机械手臂通过支撑套筒与凹槽之间的转动进行伸展，使得机械手臂的抓取区域可以朝向被抓取的物质，启动第一电动伸缩杆即可调节距离靠近物质进行抓取，提高抓取的精准度，从而提高装置的实用性；
17.(2)发明通过在装置上设置有自动收纳结构，且该结构主要是由弧形框架、滑轨、滑槽、金属托盘以及第二电动伸缩杆等组成的，机械手臂抓取之后，再次通过第二电机折叠手臂，使得抓取区域对准弧形框架的方向，启动第一电动伸缩杆将其传递至金属托盘的上端放下物质，启动第二电动伸缩杆即可将金属托盘提起，防护框架浮出水面时即可将抓取的物质支撑露出水面，方便收取，从而提高装置使用的便利性；
18.(3)发明通过在装置上设置有可自动转向的驱动结构，且该结构主要是由固定块、转动条、第二防护外壳、第三电机、防护罩好以及电动螺旋桨等组成的，通过第三电机的启动使得转动条在两个固定块之间转动，进而使防护罩内部的电动螺旋桨位置改变，使其驱动方向改变，便于装置上浮以及下潜的控制，从而提高装置的灵活性。
附图说明
19.图1为本发明结构示意图。
20.图2为本发明机械手臂以及电机转动抓取的结构示意图。
21.图3为本发明弧形框架以及金属托盘自动收纳的结构示意图。
22.图4为本发明电动螺旋桨驱动的结构示意图。
23.图5为本发明防护框架以及减重槽减重的结构示意图。
24.图中：1、防护框架；2、支撑杆；3、垫盘；4、转动轴；5、密封垫圈；6、第一电机；7、支撑轴；8、第一防护外壳；9、第二电机；10、凹槽；11、支撑套筒；12、第一电动伸缩杆；13、机械手臂；14、弧形框架；15、滑轨；16、滑槽；17、定位片；18、第二电动伸缩杆；19、金属托盘；20、固定块；21、转动条；22、第二防护外壳；23、第三电机；24、防护罩；25、电动螺旋桨；26、减重槽；27、防护架；28、连接孔；29、浮球；30、把手。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供了如图1
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5所示的一种用于水下机器人的机械抓取装置，包括防护框架1，防护框架1外壁两侧的下端均固定设有浮球29，防护框架1顶端两侧的中间位置均固定设有把手30，其中另一个垫盘3的内部卡合设有蓄电池，防护框架1外壁的一侧固定设有开关面板，且开关面板的一侧分别开设有第一电机开关、第二电机开关、第三电机开关、第一电动伸缩杆开关、第二电动伸缩杆开关以及电动螺旋桨开关，且第一电机6通过第一电机开关、第二电机9通过第二电机开关、第三电机23通过第三电机开关、第一电动伸缩杆12通过第一电动伸缩杆开关、第二电动伸缩杆18通过第二电动伸缩杆开关以及电动螺旋桨25通过电动螺旋桨开关均与蓄电池电性连接；
27.如图2所示，防护框架1内壁的上下端均等距离固定设有四个支撑杆2，每个支撑杆2的一端均固定设有两个垫盘3，且两个垫盘3的外壁分别与八个支撑杆2的一端固定连接，其中一个垫盘3的一侧穿插设有转动轴4，转动轴4的一端固定设有第一电机6，转动轴4外壁的一端套设有密封垫圈5，转动轴4的另一端固定设有支撑轴7，支撑轴7外壁一侧的下端固定设有第一防护外壳8，第一防护外壳8的内壁卡合设有第二电机9，支撑轴7一端的中间位置开设有凹槽10，凹槽10内壁两侧的中间位置均转动设有支撑套筒11，且支撑套筒11一端的两侧分别与凹槽10内壁的两侧转动连接，且支撑套筒11一端的外壁穿过支撑轴7的一侧与第二电机9的输出端固定连接，支撑套筒11的内壁卡合设有第一电动伸缩杆12，且第一电动伸缩杆12的输出端与支撑套筒11的一侧穿插连接，第一电动伸缩杆12的输出端固定设有机械手臂13；
28.如图3所示，防护框架1外壁一边侧的上下端均固定设有弧形框架14，且弧形框架14一侧的两端分别与防护框架1一边侧的上下端固定连接，弧形框架14底部的一侧固定设有滑轨15，滑轨15一侧的中间位置开设有滑槽16，弧形框架14内壁两侧的上边缘处均固定设有定位片17，两个定位片17的一侧均固定设有第二电动伸缩杆18，两个第二电动伸缩杆18的输出端均固定设有金属托盘19，且金属托盘19顶端的两个边角处分别与两个第二电动伸缩杆18的输出端固定连接，金属托盘19一端的外壁与滑槽16的内壁滑动连接；
29.如图4所示，防护框架1另一边侧的中间位置固定设有两个固定块20，两个固定块20的一侧均转动设有转动条21，且转动条21一端的两侧分别与两个固定块20的一侧转动连接，其中一个固定块20的另一侧固定设有第二防护外壳22，第二防护外壳22的内壁卡合设有第三电机23，且转动条21一端的外壁穿过其中一个固定块20的一侧与第三电机23的输出端固定连接，转动条21的另一端固定设有防护罩24，防护罩24的内壁卡合设有电动螺旋桨25；
30.如图5所示，防护框架1的内壁开设有减重槽26，其中一个垫盘3的上端固定设有防护架27，且防护架27的另一端与另一个垫盘3的底部固定连接，其中一个垫盘3一侧的中间位置开设有连接孔28，第一电机6的外壁与防护架27的内壁卡合连接，且转动轴4的一端与连接孔28的内壁穿插连接，密封垫圈5的外壁与连接孔28的内壁卡合连接。
31.本发明工作原理：在使用本设计方案中的用于水下机器人的机械抓取装置时，首先需要将装置上端的浮球29通过连接组件安装在防护框架1的两侧，通过防护框架1顶端两侧的把手30将装置放置在水中进行下潜探索，且在设计方案中通过设置有由转动轴4、密封垫圈5、第一电机6、支撑轴7、第一防护外壳8、第二电机9、支撑套筒11、第一电动伸缩杆12以及机械手臂13等组成的可灵活调节的抓取结构，使用时，通过启动第一电机6可以改变整个抓取结构的朝向位置，防止在伸展机械手臂13时其伸展区域的水草缠绕在其上端，然后启动第二电机9即可将机械手臂13通过支撑套筒11与凹槽10之间的转动进行伸展，使得机械手臂13的抓取区域可以朝向被抓取的物质，启动第一电动伸缩杆12即可调节距离靠近物质进行抓取，提高抓取的精准度，从而提高装置的实用性，且在本装置上设置有由弧形框架14、滑轨15、滑槽16、金属托盘19以及第二电动伸缩杆18等组成的自动收纳结构，机械手臂13抓取之后，再次通过第二电机9折叠手臂，使得抓取区域对准弧形框架14的方向，启动第一电动伸缩杆12将其传递至金属托盘19的上端放下物质，启动第二电动伸缩杆18即可将金属托盘19提起，防护框架1浮出水面时即可将抓取的物质支撑露出水面，方便收取，从而提高装置使用的便利性，且在本装置上设置有由固定块20、转动条21、第二防护外壳22、第三电机23、防护罩好24以及电动螺旋桨25等组成的可自动转向的驱动结构，通过第三电机23的启动使得转动条21在两个固定块20之间转动，进而使防护罩24内部的电动螺旋桨25位置改变，使其驱动方向改变，便于装置上浮以及下潜的控制，从而提高装置的灵活性。
32.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。