專利名稱：一種用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水下機(jī)器人作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊。
背景技術(shù)：
水下機(jī)械手是目前在水下領(lǐng)域應(yīng)用最多的作業(yè)工具，廣泛搭載于水下機(jī)器人。目前的水下電動機(jī)械手均是通過單自由度模塊進(jìn)行驅(qū)動的，當(dāng)用于搭建五功能、七功能等高自由度電動機(jī)械手時，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大。并且，當(dāng)前的水下電動機(jī)械手多采用外部走線，在復(fù)雜的水下環(huán)境作業(yè)時，容易發(fā)生線路纏繞等故障。已有的水下電動機(jī)械手未將電機(jī)驅(qū)動器集成在驅(qū)動關(guān)節(jié)內(nèi)，需要在搭載的載體(常為水下機(jī)器人)的電子艙內(nèi)放置電機(jī)驅(qū)動器，因此當(dāng)載體搭載不同的水下電動機(jī)械手時，需要改變載體電子艙的設(shè)計，通用性差。因此，設(shè)計出結(jié)構(gòu)緊湊、實現(xiàn)內(nèi)部走線、通用性好的水下電動機(jī)械手驅(qū)動模塊已成為亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有采用單自由度模塊進(jìn)行驅(qū)動的水下電動機(jī)械手存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種兩自由度的用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明包括俯仰關(guān)節(jié)、輔助連接板、腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、走線連接板及走線密封板，其中俯仰關(guān)節(jié)的軸向兩端分別通過輔助連接板及走線連接板與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相連接，在俯仰關(guān)節(jié)及腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)內(nèi)均安裝有驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動器，俯仰關(guān)節(jié)內(nèi)的電機(jī)連接有傳動機(jī)構(gòu)，并通過與所述傳動機(jī)構(gòu)相連的走線連接板傳遞俯仰運動至腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；所述腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)內(nèi)的電機(jī)連接有所述的傳動機(jī)構(gòu)，通過該傳動機(jī)構(gòu)帶動關(guān)節(jié)連接件旋轉(zhuǎn)；俯仰關(guān)節(jié)與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)之間的走線容置于走線連接板內(nèi)，并通過走線密封板對走線連接板密封。其中所述俯仰關(guān)節(jié)包括第一靜止外殼及位于第一靜止外殼內(nèi)部的第一諧波減速機(jī)組件、第一電機(jī)驅(qū)動器、第一磁編碼器、第一直流電機(jī)，其中第一直流電機(jī)安裝在第一靜止外殼上，第一磁編碼器和第一諧波減速機(jī)組件分別位于第一直流電機(jī)的兩側(cè)，所述第一電機(jī)驅(qū)動器與第一直流電機(jī)電連接；所述第一磁編碼器包括第一編碼器模塊和第一旋轉(zhuǎn)頭，其中第一旋轉(zhuǎn)頭安裝在第一直流電機(jī)的輸出軸上，第一編碼器模塊固接于第一靜止外殼的內(nèi)部、與第一旋轉(zhuǎn)頭相對應(yīng)；所述第一諧波減速機(jī)組件包括第一波發(fā)生器、第一剛輪及第一柔輪，其中第一波發(fā)生器安裝在第一直流電機(jī)的輸出軸上，第一剛輪固接于第一靜止外殼的內(nèi)部，所述第一柔輪位于第一波發(fā)生器與第一剛輪之間，分別與第一波發(fā)生器和第一剛輪相嚙合，在第一柔輪上安裝有與走線連接板連接的第一旋轉(zhuǎn)輸出件；所述第一靜止外殼為中空圓柱結(jié)構(gòu)，沿其徑向向外延伸形成延伸部，所述第一電機(jī)驅(qū)動器安裝在該延伸部內(nèi)，通過側(cè)面端蓋密封；所述第一靜止外殼軸向的兩端分別通過旋轉(zhuǎn)密封件密封；所述腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括第二靜止外殼及位于第二靜止外殼內(nèi)部的第二電機(jī)驅(qū)動器、第二磁編碼器、第二直流電機(jī)、第二諧波減速機(jī)組件，其中第二直流電機(jī)安裝在第二靜止外殼上，第二磁編碼器和第二諧波減速機(jī)組件分別位于第二直流電機(jī)的兩側(cè)，所述第二電機(jī)驅(qū)動器與第二直流電機(jī)電連接；所述第二磁編碼器包括第二旋轉(zhuǎn)頭和第二編碼器模塊，在第二靜止外殼內(nèi)設(shè)有固定板，第二旋轉(zhuǎn)頭安裝在第二直流電機(jī)的輸出軸上，第二編碼器模塊及第二電機(jī)驅(qū)動器分別固接于固定板的兩側(cè)，第二編碼器模塊與第二旋轉(zhuǎn)頭相對應(yīng)；所述第二諧波減速機(jī)組件包括第二柔輪、第二剛輪及第二波發(fā)生器，其中第二波發(fā)生器安裝在第二直流電機(jī)的輸出軸上，第二剛輪固接于第二靜止外殼的內(nèi)部，所述第二柔輪位于第二波發(fā)生器與第二剛輪之間，分別與第二波發(fā)生器和第二剛輪相嚙合，在第二柔輪上通過第二旋轉(zhuǎn)輸出件連接有關(guān)節(jié)連接件；所述第二靜止外殼為中空圓柱結(jié)構(gòu)，第二靜止外殼的外表面分別與輔助連接板及走線連接板相連接，第二靜止外殼軸向的一端由端蓋密封，軸向的另一端通過旋轉(zhuǎn)密封件密封；所述走線連接板的一端與俯仰關(guān)節(jié)固接，另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固接，走線連接板的兩端分別開有完成模塊內(nèi)部走線的走線孔，走線連接板的外側(cè)通過走線密封板密封；所述輔助連接板的一端與俯仰關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動連接，另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固接。本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為I.結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明的驅(qū)動模塊實現(xiàn)兩個自由度的運動，相比常規(guī)的單自由度驅(qū)動模塊，在搭建五功能、七功能等高自由度水下電動機(jī)械手時具有明顯優(yōu)勢，使整個機(jī)械手尺寸減小、結(jié)構(gòu)緊湊。2.故障率低。本發(fā)明實現(xiàn)了驅(qū)動模塊內(nèi)部走線，極大地降低了機(jī)械手在水下作業(yè)出現(xiàn)線路纏繞等故障的可能性。3.通用性好。本發(fā)明將電機(jī)驅(qū)動器也集成在模塊內(nèi)部，與外界的電氣連接簡單，將機(jī)械手搭載于載體，無需改變電子艙的設(shè)計；也可用于其它水下作業(yè)工具的驅(qū)動。4.應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明輸出大扭矩，驅(qū)動模塊內(nèi)部采用的元器件均可浸油實用，因此能夠?qū)δK充油壓力補(bǔ)償，能夠適應(yīng)大深度水下作業(yè)；通過磁編碼器能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手精確的速度、位置控制，能夠滿足高精度的作業(yè)要求。
圖I為本發(fā)明的外形立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中俯仰關(guān)節(jié)的內(nèi)部剖視圖；圖3為圖I中腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的內(nèi)部剖視圖；其中I為俯仰關(guān)節(jié)，101為第一旋轉(zhuǎn)密封件，102為第一旋轉(zhuǎn)輸出件，103為第一靜止外殼，104為側(cè)面端蓋，105為第一諧波減速機(jī)組件，106為第一電機(jī)驅(qū)動器，107為軸承，108為第二旋轉(zhuǎn)密封件，109為第一磁編碼器，110為第一編碼器模塊，111為第一旋轉(zhuǎn)頭，112為軸向端蓋，113為編碼器安裝架，114為第一直流電機(jī)，115為第一套筒，116為第一波發(fā)生器，117為第一剛輪,118為第一柔輪；2為輔助連接板；3為腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，301為端蓋，302為第二靜止外殼，303為第二電機(jī)驅(qū)動器，304為固定板，305為第二磁編碼器，306為第二直流電機(jī)，307為第二套筒，308為第二諧波減速機(jī)組件，309為第三旋轉(zhuǎn)密封件，310為第二旋轉(zhuǎn)輸出件，311為關(guān)節(jié)連接件，312為第二柔輪，313為第二剛輪，314為第二波發(fā)生器，315為第二旋轉(zhuǎn)頭，316為第二編碼器模塊；4為走線連接板，5為走線密封板。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。如圖I所示,本發(fā)明包括俯仰關(guān)節(jié)I、輔助連接板2、腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3、走線連接板4及走線密封板5，其中俯仰關(guān)節(jié)I軸向的一端與走線連接板4的一端相連，走線連接板4的另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3的外表面連接；俯仰關(guān)節(jié)I軸向的另一端與輔助連接板2的一端相連，輔助連接板2的另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3的外表面連接。俯仰關(guān)節(jié)I通過輔助連接板2和走線連接板4傳遞俯仰運動至腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3，俯仰關(guān)節(jié)I與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3之間的走線容置于走線連接板4內(nèi)，并通過走線密封板5對走線連接板4密封。如圖2所不，俯仰關(guān)節(jié)I包括第一靜止外殼103及位于第一靜止外殼103內(nèi)部的第一旋轉(zhuǎn)密封件101、旋轉(zhuǎn)輸出件102、側(cè)面端蓋104、第一諧波減速機(jī)組件105、第一電機(jī)驅(qū)動器106、第二旋轉(zhuǎn)密封件108、第一磁編碼器109、軸向端蓋112、編碼器安裝架113、第一直流電機(jī)114，其中第一靜止外殼103為中空圓柱結(jié)構(gòu)，沿其徑向向外延伸形成延伸部，所述第一電機(jī)驅(qū)動器106安裝在該延伸部內(nèi)，通過側(cè)面端蓋104密封，側(cè)面端蓋104的連接端為楔形結(jié)構(gòu)，便于快速連接、拆卸關(guān)節(jié)桿。第一靜止外殼103軸線上從左至右依次設(shè)置第一諧波減速機(jī)組件105、第一直流電機(jī)114及第一磁編碼器109，即第一諧波減速機(jī)組件105、第一直流電機(jī)114及第一磁編碼器109的軸線與第一靜止外殼103的軸線共線；第一直流電機(jī)114固接在第一靜止外殼103的內(nèi)部,第一磁編碼器109和第一諧波減速機(jī)組件105分別位于第一直流電機(jī)114的兩側(cè)，所述第一電機(jī)驅(qū)動器106與第一直流電機(jī)114電連接。所述第一磁編碼器109包括第一編碼器模塊110和第一旋轉(zhuǎn)頭111，在第一靜止外殼103內(nèi)固接有編碼器安裝架113，第一旋轉(zhuǎn)頭111安裝在第一直流電機(jī)114 一側(cè)的輸出軸上、由第一直流電機(jī)114驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，第一編碼器模塊110固接在編碼器安裝架113上、與第一旋轉(zhuǎn)頭111相對應(yīng)。所述第一諧波減速機(jī)組件105包括第一波發(fā)生器116、第一剛輪117及第一柔輪118，其中第一波發(fā)生器116通過第一套筒115與第一直流電機(jī)114另一側(cè)的輸出軸連接，第一剛輪117固接于第一靜止外殼103的內(nèi)部，所述第一柔輪118位于第一波發(fā)生器116與第一剛輪117之間，分別與第一波發(fā)生器116和第一剛輪117相哨合,在第一柔輪118上固接有第一旋轉(zhuǎn)輸出件102，該第一旋轉(zhuǎn)輸出件102與走線連接板4的一端固接，在第一旋轉(zhuǎn)輸出件102與第一靜止外殼103的內(nèi)壁之間設(shè)有軸承107。第一靜止外殼103的兩端分別通過第一旋轉(zhuǎn)密封件101及第二旋轉(zhuǎn)密封件108密封，第一旋轉(zhuǎn)密封件101位于第一旋轉(zhuǎn)輸出件102的一端,并對該端的軸承107軸向定位。第一靜止外殼103的另一端設(shè)有軸向端蓋112，在軸向端蓋112與第一靜止外殼103的內(nèi)壁之間也設(shè)有軸承107，第二旋轉(zhuǎn)密封件102位于軸向端蓋112的一端，并對該端的軸承107軸向定位；所述軸向端蓋112與輔助連接板2的一端可轉(zhuǎn)動地連接。如圖3所示，腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3包括第二靜止外殼302及位于第二靜止外殼302內(nèi)部的端蓋301、第二電機(jī)驅(qū)動器303、固定板304、第二磁編碼器305、第二直流電機(jī)306、第二諧波減速機(jī)組件308、第三旋轉(zhuǎn)密封件309、第二旋轉(zhuǎn)輸出件310，其中第二靜止外殼103為中空圓柱結(jié)構(gòu)，第二靜止外殼103的外表面分別與輔助連接板2的另一端及走線連接板4的另一端固接，第二靜止外殼103軸向的一端由端蓋301密封，軸向的另一端通過第三旋轉(zhuǎn)密封件309密封。第二靜止外殼302的軸線上從左至右依次設(shè)置第二磁編碼器305、第二直流電機(jī)306及第二諧波減速機(jī)組件308，即第二磁編碼器305、第二直流電機(jī)306及第二諧波減速機(jī)組件308的軸線與第二靜止外殼302的軸線共線；第二直流電機(jī)306固接在第二靜止外殼302的內(nèi)部，在第二直流電機(jī)306的左側(cè)設(shè)有固接在第二靜止外殼302內(nèi)部的固定板304,第二磁編碼器305位于第二直流電機(jī)306的一側(cè)與固定板304之間,第二諧波減速機(jī)組件308位于第二直流電機(jī)306的另一側(cè)。所述第二電機(jī)驅(qū)動器303固接在固定板304的左側(cè)，與第二直流電機(jī)306電連接。所述第二磁編碼器305包括第二旋轉(zhuǎn)頭315和第二編碼器模塊316，其中第二旋轉(zhuǎn)頭315安裝在第二直流電機(jī)306 —側(cè)的輸出軸上、由第二直流電機(jī)306驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，第二編碼器模塊316固接于固定板304的右側(cè)，與第二旋轉(zhuǎn)頭315相對應(yīng)。所述第二諧波減速機(jī)組件308包括第二柔輪312、第二剛輪313及第二波發(fā)生器314，其中第二波發(fā)生器314通過第二套筒307與第二直流電機(jī)306另一側(cè)的輸出軸連接，第二剛輪313固接于第二靜止外殼302的內(nèi)部，所述第二柔輪312位于第二波發(fā)生器314與第二剛輪313之間，分別與第二波發(fā)生器314和第二剛輪313相嚙合，在第二柔輪312上固接有第二旋轉(zhuǎn)輸出件310，該第二旋轉(zhuǎn)輸出件310連接有關(guān)節(jié)連接件311，在第二旋轉(zhuǎn)輸出件310與第二靜止外殼302內(nèi)壁之間設(shè)有軸承，該軸承通過第三旋轉(zhuǎn)密封件309軸向定位。所述關(guān)節(jié)連接件311的一端與第二旋轉(zhuǎn)輸出件310密封連接、隨第二旋轉(zhuǎn)輸出件310旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)連接件311的另一端為楔形結(jié)構(gòu)，便于快速連接、拆卸關(guān)節(jié)桿。走線連接板4的一端與俯仰關(guān)節(jié)I固接，另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3固接，走線連接板4的兩端分別開有完成模塊內(nèi)部走線的走線孔，走線連接板4的外側(cè)通過走線密封板5密封；所述輔助連接板2的一端與俯仰關(guān)節(jié)I轉(zhuǎn)動連接，另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3固接。本發(fā)明的工作原理為本發(fā)明通過俯仰關(guān)節(jié)I實現(xiàn)俯仰運動，腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3輸出腕轉(zhuǎn)運動，以此實現(xiàn)驅(qū)動模塊的兩自由度運動。驅(qū)動模塊的兩個關(guān)節(jié)工作原理相同，現(xiàn)以俯仰關(guān)節(jié)為例進(jìn)行說明。第一電機(jī)驅(qū)動器106上電，并且載體通過總線發(fā)送控制命令到電第一機(jī)驅(qū)動器106，驅(qū)動第一直流電機(jī)114做高速旋轉(zhuǎn)運動。第一直流電機(jī)114的輸出軸通過第一套筒115帶動第一波發(fā)生器116高速旋轉(zhuǎn),第一波發(fā)生器116與第一柔輪118 B齒合傳動,使第一柔輪118低速大扭矩轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第一旋轉(zhuǎn)輸出件102以及與其相固接的走線連接板4一起旋轉(zhuǎn)，再由走線連接板4帶動腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3繞第一直流電機(jī)114的軸線轉(zhuǎn)動，這樣便輸出了俯仰運動。在第一直流電機(jī)114尾部輸出軸上，固接的第一旋轉(zhuǎn)頭111跟隨第一直流電機(jī)114高速旋轉(zhuǎn)，由第一編碼器模塊110檢測第一直流電機(jī)114的速度及位置信息，反饋給第一電機(jī)驅(qū)動器106，使第一直流電機(jī)114在第一電機(jī)驅(qū)動器106的控制下獲得精確的速度及位置。綜上所述，驅(qū)動模塊將電機(jī)驅(qū)動器、直流電機(jī)、諧波減速機(jī)組件及磁編碼器集成在驅(qū)動模塊內(nèi)，只需從外部供給電源并通過總線輸入控制命令即可，驅(qū)動模塊的通用性好。為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的緊湊，本發(fā)明的直流電機(jī)采用盤式直流電機(jī)，軸向尺寸小。磁編碼器及諧波減速機(jī)組件只采用了核心組件，同樣減小了模塊的尺寸。驅(qū)動模塊實現(xiàn)了內(nèi)部走線，使得機(jī)械手在復(fù)雜的水下環(huán)境中降低了故障率。驅(qū)動模塊的所有部件都能夠浸油工作，因此驅(qū)動模塊能夠充油進(jìn)行壓力補(bǔ)償，能夠適用于深海作業(yè)。驅(qū)動模塊采用磁編碼器進(jìn)行反饋控制，實現(xiàn)了精確的速度、位置控制，提高了機(jī)械手的作業(yè)精度。俯仰關(guān)節(jié)實現(xiàn)機(jī)械手的擺動，腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)連接件311與關(guān)節(jié)桿連接，可實現(xiàn)機(jī)械手繞軸線的回轉(zhuǎn)。本實施例的磁編碼器為市購產(chǎn)品，購置于英國Renishaw公司，型號為RMB28-IE-08B-S-10 ;諧波減速機(jī)組件為市購產(chǎn)品，購置于北京諧波傳動技術(shù)研究所，型號為XB1-60-160 ;電機(jī)驅(qū)動器為市購產(chǎn)品，購置于德國Trinamic公司，型號為TMCM-170。
權(quán)利要求
1.一種用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于包括俯仰關(guān)節(jié)(I)、輔助連接板(2)、腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)、走線連接板(4)及走線密封板(5),其中俯仰關(guān)節(jié)(I)的軸向兩端分別通過輔助連接板(2)及走線連接板(4)與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)相連接，在俯仰關(guān)節(jié)(I)及腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)內(nèi)均安裝有驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動器，俯仰關(guān)節(jié)(I)內(nèi)的電機(jī)連接有傳動機(jī)構(gòu)，并通過與所述傳動機(jī)構(gòu)相連的走線連接板(4)傳遞俯仰運動至腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3);所述腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)內(nèi)的電機(jī)連接有所述的傳動機(jī)構(gòu)，通過該傳動機(jī)構(gòu)帶動關(guān)節(jié)連接件旋轉(zhuǎn)；俯仰關(guān)節(jié)(I)與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)之間的走線容置于走線連接板(4)內(nèi)，并通過走線密封板(5)對走線連接板⑷密封。
2.按權(quán)利要求I所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述俯仰關(guān)節(jié)(I)包括第一靜止外殼(103)及位于第一靜止外殼(103)內(nèi)部的第一諧波減速機(jī)組件(105)、第一電機(jī)驅(qū)動器(106)、第一磁編碼器(109)、第一直流電機(jī)(114),其中第一直流電機(jī)(114)安裝在第一靜止外殼(103)上,第一磁編碼器(109)和第一諧波減速機(jī)組件(105)分別位于第一直流電機(jī)(114)的兩側(cè)，所述第一電機(jī)驅(qū)動器(106)與第一直流電機(jī)(114)電連接。
3.按權(quán)利要求2所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述第一磁編碼器(109)包括第一編碼器模塊(110)和第一旋轉(zhuǎn)頭(111)，其中第一旋轉(zhuǎn)頭(111)安裝在第一直流電機(jī)(114)的輸出軸上，第一編碼器模塊(110)固接于第一靜止外殼(103)的內(nèi)部、與第一旋轉(zhuǎn)頭(111)相對應(yīng)。
4.按權(quán)利要求2所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述第一諧波減速機(jī)組件(105)包括第一波發(fā)生器(116)、第一剛輪(117)及第一柔輪(118)，其中第一波發(fā)生器(116)安裝在第一直流電機(jī)(114)的輸出軸上，第一剛輪(117)固接于第一靜止外殼(103)的內(nèi)部，所述第一柔輪(118)位于第一波發(fā)生器(116)與第一剛輪(117)之間，分別與第一波發(fā)生器(116)和第一剛輪(117)相哨合,在第一柔輪(118)上安裝有與走線連接板(4)連接的第一旋轉(zhuǎn)輸出件(102)。
5.按權(quán)利要求2所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述第一靜止外殼(103)為中空圓柱結(jié)構(gòu)，沿其徑向向外延伸形成延伸部，所述第一電機(jī)驅(qū)動器(106)安裝在該延伸部內(nèi)，通過側(cè)面端蓋(104)密封；所述第一靜止外殼(103)軸向的兩端分別通過旋轉(zhuǎn)密封件密封。
6.按權(quán)利要求I所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)包括第二靜止外殼(302)及位于第二靜止外殼(302)內(nèi)部的第二電機(jī)驅(qū)動器(303)、第二磁編碼器(305)、第二直流電機(jī)(306)、第二諧波減速機(jī)組件(308)，其中第二直流電機(jī)(306)安裝在第二靜止外殼(103)上，第二磁編碼器(305)和第二諧波減速機(jī)組件(308)分別位于第二直流電機(jī)(306)的兩側(cè)，所述第二電機(jī)驅(qū)動器(303)與第二直流電機(jī)(306)電連接。
7.按權(quán)利要求6所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述第二磁編碼器(305)包括第二旋轉(zhuǎn)頭(315)和第二編碼器模塊(316)，在第二靜止外殼(302)內(nèi)設(shè)有固定板(304)，第二旋轉(zhuǎn)頭(315)安裝在第二直流電機(jī)(306)的輸出軸上，第二編碼器模塊(316)及第二電機(jī)驅(qū)動器(304)分別固接于固定板(304)的兩側(cè)，第二編碼器模塊(316)與第二旋轉(zhuǎn)頭(315)相對應(yīng)。
8.按權(quán)利要求6所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述第二諧波減速機(jī)組件(308)包括第二柔輪(312)、第二剛輪(313)及第二波發(fā)生器(314)，其中第二波發(fā)生器(314)安裝在第二直流電機(jī)(306)的輸出軸上，第二剛輪(313)固接于第二靜止外殼(302)的內(nèi)部，所述第二柔輪(312)位于第二波發(fā)生器(314)與第二剛輪(313)之間，分別與第二波發(fā)生器(314)和第二剛輪(313)相嚙合，在第二柔輪(312)上通過第二旋轉(zhuǎn)輸出件(310)連接有關(guān)節(jié)連接件(311)。
9.按權(quán)利要求6所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述第二靜止外殼(103)為中空圓柱結(jié)構(gòu)，第二靜止外殼(103)的外表面分別與輔助連接板(2)及走線連接板(4)相連接，第二靜止外殼(103)軸向的一端由端蓋(301)密封，軸向的另一端通過旋轉(zhuǎn)密封件密封。
10.按權(quán)利要求I所述用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，其特征在于所述走線連接板(4)的一端與俯仰關(guān)節(jié)(I)固接，另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)固接，走線連接板(4)的兩端分別開有完成模塊內(nèi)部走線的走線孔，走線連接板(4)的外側(cè)通過走線密封板(5)密封；所述輔助連接板(2)的一端與俯仰關(guān)節(jié)(I)轉(zhuǎn)動連接，另一端與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(3)固接。
全文摘要
本發(fā)明涉及水下機(jī)器人作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于搭建水下電動機(jī)械手的驅(qū)動模塊，包括俯仰關(guān)節(jié)、輔助連接板、腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、走線連接板及走線密封板，俯仰關(guān)節(jié)的軸向兩端分別通過輔助連接板及走線連接板與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相連接，傳遞俯仰運動至腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)內(nèi)帶動關(guān)節(jié)連接件旋轉(zhuǎn)；俯仰關(guān)節(jié)與腕轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)之間的走線容置于走線連接板內(nèi)，并通過走線密封板對走線連接板密封。本發(fā)明實現(xiàn)了內(nèi)部走線，克服了外部走線易出故障的問題，有利于水下環(huán)境應(yīng)用；與外部機(jī)械連接簡單，可以快速靈活搭建成不同自由度的水下機(jī)械手，適應(yīng)不同的需要，通用性好，應(yīng)用范圍廣，能夠簡化水下電動機(jī)械手設(shè)計。
文檔編號B25J13/00GK102935640SQ20111023332
公開日2013年2月20日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者張奇峰, 劉運亮, 封錫盛, 張艾群 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所