0041]如圖3所示，所述的捕撈機械手基座201由外殼底部圓盤301、基座上盤310、大臂旋轉(zhuǎn)電機302和傳動盤309等組成，大臂旋轉(zhuǎn)電機302固定在外殼底部圓盤上301，大臂旋轉(zhuǎn)電機軸通過聯(lián)軸器連接上傳動軸303，傳動軸303穿過軸承304與傳動盤309相連，基座上盤310頂部放置4個萬向球307，支撐傳動盤309平穩(wěn)轉(zhuǎn)運；當(dāng)大臂旋轉(zhuǎn)電機302轉(zhuǎn)動時，帶動大臂203做旋轉(zhuǎn)動作。為方便聯(lián)軸器的安裝，基座外殼311 —側(cè)有橢圓開口，以側(cè)蓋306密封。
[0042]所述的捕撈機械手大臂203是一個方筒；
[0043]如圖4所示，所述的大臂俯仰關(guān)節(jié)202，是在大臂方筒內(nèi)下部安裝有大臂俯仰電機404，大臂筒壁下部橫穿大臂俯仰橫軸401，大臂俯仰電機404帶動一對大臂嚙合錐齒輪402，大臂嚙合錐齒輪402帶動橫軸401轉(zhuǎn)動，大臂俯仰橫軸401兩端固定在U型架308上，U型架308底部固定在傳動盤309上，當(dāng)大臂俯仰電機404轉(zhuǎn)動時，帶動大臂203做俯仰動作。
[0044]所述的捕撈機械手小臂205是一個小臂方筒；
[0045]如圖5所示，所述的小臂俯仰關(guān)節(jié)204，是在大臂203內(nèi)上部安裝有小臂俯仰電機501，大臂203筒壁上部橫穿小臂俯仰橫軸502，小臂俯仰電機501帶動一對嚙合錐齒輪504，錐齒輪504帶動小臂俯仰橫軸502轉(zhuǎn)動，小臂俯仰橫軸502兩端固定在小臂俯仰η型部件505上，小臂俯仰η型部件505頂部固定在小臂205底部，當(dāng)小臂俯仰電機501轉(zhuǎn)動時，帶動小臂205做俯仰動作。
[0046]如圖6所示，所述的手腕俯仰關(guān)節(jié)206，是在小臂205方筒上部安裝有手腕俯仰電機601，小臂205方筒壁上部橫穿有手腕俯仰橫軸602，手腕俯仰電機601帶動一對手腕嚙合錐齒輪604，手腕嚙合錐齒輪604的被動錐齒輪帶動手腕俯仰橫軸602轉(zhuǎn)動，手腕俯仰橫軸602上安裝有手腕俯仰η型部件603，手腕俯仰η型部件603頂部固定手腕筒711，當(dāng)手腕俯仰電機601轉(zhuǎn)動時，帶動手腕做俯仰動作。
[0047]如圖7、圖8所示，所述的手掌旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，是在手腕筒711上部安裝有抓捕手旋轉(zhuǎn)電機701和手掌筒709，抓捕手旋轉(zhuǎn)電機軸703通過一個調(diào)心球軸承702安裝在手腕筒711上，當(dāng)抓捕手旋轉(zhuǎn)電機701轉(zhuǎn)動時，帶動抓捕手208做旋轉(zhuǎn)動作；
[0048]如圖7，圖8所示，所述的抓捕手爪，包括手掌筒709、活動爪705和固定爪707，手掌筒709以萬向球710支撐在手腕筒711上；手掌筒709內(nèi)安裝有手爪閉合電機708，在手掌筒709頂部一側(cè)安裝有固定爪707、另一側(cè)安裝有活動爪705，手爪閉合電機708帶動一對變速齒輪704轉(zhuǎn)動，活動爪705施力端安裝在變速齒輪704的被動變速齒輪軸上，當(dāng)手爪閉合電機708轉(zhuǎn)動時，帶動活動爪705做抓捕動作；所述的固定爪707上設(shè)有圓洞706，捕撈機械手的吸取管道101進口安裝在圓洞706上，捕撈手爪抓捕或鏟下海產(chǎn)品后，直接吸入捕撈容器102中。
[0049]從圖8看出，所述的活動爪705上設(shè)有圓洞706，捕撈機械手的吸取軟管101進口安裝在圓洞706上，抓捕手爪抓捕或鏟下海產(chǎn)品后，直接吸入捕撈容器102中。為了減小水下阻力，所述的活動爪705為堆疊板狀組合結(jié)構(gòu)。
[0050]為了保證轉(zhuǎn)動擋板107關(guān)閉管道腔104的倒梯形開口來防止海產(chǎn)品逃出，轉(zhuǎn)動擋板107上設(shè)有浮漂105，浮漂105的浮力要保證在失去抽水吸力時轉(zhuǎn)動擋板107自動隔斷儲存空間和管道腔104。
[0051]上述的大臂旋轉(zhuǎn)電機302、大臂俯仰電機404、小臂俯仰電機501、手腕俯仰電機601、抓捕手旋轉(zhuǎn)電機701和手爪閉合電機708均采用防水直流伺服電機。
[0052]抽水電機108工作時，由于捕撈容器箱體106整體密封，在抽水水流作用下，轉(zhuǎn)動擋板107使管道腔104的倒梯形開口打開，從而通過吸取軟管101在抓捕手爪洞口 706中產(chǎn)生吸力，捕撈機械手抓捕或鏟取到的捕撈對象直接吸入到捕撈容器102中，由于隔離網(wǎng)109的作用海產(chǎn)品不會排出，通過管道腔104的攝像頭110判斷吸取成功后，停止抽水電機108，轉(zhuǎn)動擋板107隔斷儲存空間和管道腔104，防止捕撈對象逃出。
【主權(quán)項】
1.一種水下吸取式捕撈裝置，其特征在于，它是由捕撈容器、捕撈機械手、抽水電機和吸取軟管組成；其中: (一)所述的捕撈容器是在密封的箱體內(nèi)設(shè)有管道腔，管道腔底部設(shè)有開口，開口上設(shè)有轉(zhuǎn)動擋板，管道腔設(shè)有攝像頭，箱體兩側(cè)設(shè)有可手動閉合的倉門；所述的捕撈機械手固定在捕撈容器頂上；所述的吸取軟管一端與管道腔接通，另一端設(shè)置在捕撈機械手上；所述的抽水電機設(shè)置在捕撈容器內(nèi)部，為吸取管道提供抽力； (二)所述的捕撈機械手由基座及大臂、大臂俯仰關(guān)節(jié)、小臂、小臂俯仰關(guān)節(jié)、手腕俯仰關(guān)節(jié)、手掌旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和抓捕手爪八部分連接組成，擁有基座旋轉(zhuǎn)、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕俯仰、手腕旋轉(zhuǎn)和手部抓取六個自由度，抓捕手爪的外形為鏟狀，且設(shè)有與吸取軟管連接的洞口 ；抓捕手爪上還設(shè)有攝像頭； 所述的捕撈機械手大臂，是一個方筒； 所述的大臂俯仰關(guān)節(jié)，是在大臂方筒內(nèi)下部安裝有大臂俯仰電機，大臂筒壁下部橫穿一橫軸，大臂俯仰電機帶動一對嚙合錐齒輪，錐齒輪帶動橫軸轉(zhuǎn)動，橫軸兩端固定在U型架上，U型架底部固定在大臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的傳動盤上，當(dāng)大臂俯仰電機轉(zhuǎn)動時，帶動大臂做俯仰動作； 所述的捕撈機械手小臂，是一個小臂方筒； 所述的小臂俯仰關(guān)節(jié)，是在大臂內(nèi)上部安裝有小臂俯仰電機，大臂筒壁上部橫穿一橫軸，小臂俯仰電機帶動一對嚙合錐齒輪，錐齒輪帶動橫軸轉(zhuǎn)動，橫軸兩端固定在小臂俯仰η型部件，小臂俯仰η型部件頂部固定在小臂底部，當(dāng)小臂俯仰電機轉(zhuǎn)動時，帶動小臂做俯仰動作； 所述的手腕俯仰關(guān)節(jié)，是在小臂方筒上部安裝有手腕俯仰電機，小臂方筒壁上部橫穿有手腕俯仰橫軸，手腕俯仰電機帶動一對嚙合錐齒輪，嚙合錐齒輪的被動錐齒輪帶動手腕俯仰橫軸轉(zhuǎn)動，手腕俯仰橫軸上安裝有手腕俯仰η型部件，手腕俯仰η型部件頂部固定手腕筒，當(dāng)手腕俯仰電機轉(zhuǎn)動時，帶動手腕做俯仰動作； 所述的手掌旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，是在手腕筒上部安裝有抓捕手旋轉(zhuǎn)電機和手掌筒，抓捕手旋轉(zhuǎn)電機軸通過一個調(diào)心球軸承安裝在手腕筒上，當(dāng)抓捕手旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動時，帶動抓捕手做旋轉(zhuǎn)動作； 所述的抓捕手爪，包括手掌筒、手爪，手掌筒以萬向球支撐在手腕筒上；手掌筒內(nèi)安裝有手爪閉合電機，在手掌筒頂部一側(cè)安裝有固定爪、另一側(cè)安裝有活動爪，手爪閉合電機帶動一對減速齒輪轉(zhuǎn)動，活動爪施力端安裝在減速齒輪的被動減速齒輪軸上，當(dāng)手爪閉合電機轉(zhuǎn)動時，帶動活動爪做抓捕動作；所述的固定爪上設(shè)有圓洞，捕撈機械手的吸取管道進口安裝在圓洞上，抓捕手爪抓捕或鏟下海產(chǎn)品后，直接吸入捕撈容器中； 上述的大臂旋轉(zhuǎn)電機、大臂俯仰電機、小臂俯仰電機、手腕俯仰電機、抓捕手旋轉(zhuǎn)電機和手爪閉合電機均采用防水直流伺服電機。2.如權(quán)利要求1所述的水下吸取式捕撈裝置，其特征在于，所述的捕撈容器具體構(gòu)造是:包括一個密閉箱體，抽水電機位于箱體內(nèi)部后側(cè)；管道腔位于箱體內(nèi)部上方位置，管道腔之外剩余空間為儲存空間；儲存空間和抽水電機之間設(shè)有隔離網(wǎng)；管道腔底部開口為朝斜下的倒梯形開口，轉(zhuǎn)動擋板自由端有一浮漂，在浮漂作用下，轉(zhuǎn)動擋板堵在倒梯形開口上，將儲存空間和管道腔隔離；在轉(zhuǎn)動擋板轉(zhuǎn)軸一側(cè)設(shè)有支柱，阻止轉(zhuǎn)動擋板向倒梯形開口另一側(cè)方向轉(zhuǎn)動。3.如權(quán)利要求1所述的水下吸取式捕撈裝置，其特征在于，所述的捕撈機械手基座由外殼、大臂旋轉(zhuǎn)電機和傳動盤組成，大臂旋轉(zhuǎn)電機固定在外殼底部圓盤上，大臂旋轉(zhuǎn)電機軸通過聯(lián)軸器連接上傳動軸，傳動軸穿過軸承與傳動盤相連，基座上盤頂部放置四個萬向球，支撐傳動盤平穩(wěn)轉(zhuǎn)運；當(dāng)大臂旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動時，帶動大臂做旋轉(zhuǎn)動作。4.如權(quán)利要求3所述的水下吸取式捕撈裝置，其特征在于，基座外殼一側(cè)有橢圓開口，以側(cè)蓋密封。5.如權(quán)利要求1所述的水下吸取式捕撈裝置，其特征在于，所述的活動爪為堆疊板狀組合結(jié)構(gòu)。6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述的水下吸取式捕撈裝置的工作方法，其特征在于，工作時，將吸取式捕撈裝置的容器箱體充滿水，固定安裝在捕撈地點的水下工作平臺上，通過攝像頭發(fā)現(xiàn)和識別出附近存在的海產(chǎn)品，操作捕撈機械手使捕撈手爪移動到目標(biāo)位置，啟動抽水電機工作，在抽水水流作用下，轉(zhuǎn)動擋板順時針轉(zhuǎn)動，管道腔的倒梯形開口打開，儲存空間和管道腔相通，使吸取軟管在抓捕手爪洞口中產(chǎn)生吸力，控制捕撈機械手手臂伸向目標(biāo)，捕撈機械手抓捕或鏟取到的捕撈對象被直接吸入到吸取管道并進入捕撈容器中，由于隔離網(wǎng)的作用海產(chǎn)品不會排出，當(dāng)管道腔的攝像頭觀察到海產(chǎn)品已進入儲存空間后，抽水電機停機，轉(zhuǎn)動擋板回到初始位置，隔離儲存空間和管道腔，防止海產(chǎn)品逃出；捕撈作業(yè)完成后，手動打開容器箱體兩側(cè)的倉門，取出海產(chǎn)品捕撈物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水下吸取式捕撈裝置及其工作方法，它是由捕撈容器、捕撈機械手、抽水電機和吸取軟管組成。在抽水電機作用下，吸取軟管在抓捕手爪洞口中產(chǎn)生吸力，控制捕撈機械手手臂伸向目標(biāo)，捕撈機械手抓捕或鏟取到的捕撈對象被直接吸入到吸取管道并進入捕撈容器中，當(dāng)海產(chǎn)品已進入捕撈容器的儲存空間后，抽水電機停機，捕撈容器的儲存空間和管道腔隔離，防止海產(chǎn)品逃出；捕撈作業(yè)完成后，打開捕撈容器箱體兩側(cè)的倉門，取出海產(chǎn)品捕撈物。本發(fā)明水下吸取式捕撈裝置可通過對水下圖像進行采集和顯示確定捕撈目標(biāo)位置；捕撈機械手有六個自由度，運轉(zhuǎn)靈活，可遠程遙控實現(xiàn)捕撈機械手的捕撈動作。
【IPC分類】A01K80/00
【公開號】CN105123637
【申請?zhí)枴緾N201510349553
【發(fā)明人】孫秀娟, 劉通, 王小婧, 王傳江, 馮磊, 王昌, 李鑫, 侯鵬亮, 王棟
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月23日