本實(shí)用新型涉及一種水下作業(yè)機(jī)械手，特別是自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機(jī)械手。

背景技術(shù)：

水下作業(yè)機(jī)械手是載人潛水器和遙控潛水器的重要裝備，以完成采樣、勘探、打撈、維護(hù)等水下作業(yè)活動(dòng)?，F(xiàn)有水下作業(yè)機(jī)械手通常為多連桿結(jié)構(gòu)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)笨重、系統(tǒng)復(fù)雜；而且，該種機(jī)械手的靈活度較差，無(wú)法適用于空間狹小、復(fù)雜的場(chǎng)合作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機(jī)械手。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種自身浮力可調(diào)節(jié)的柔性水下作業(yè)機(jī)械手，由機(jī)械手本體和動(dòng)力單元組成：（1）機(jī)械手本體由許多段構(gòu)成，相鄰兩段由萬(wàn)向節(jié)或球鉸構(gòu)成的關(guān)節(jié)連接，每段的運(yùn)動(dòng)由控制繩驅(qū)動(dòng)；第1段通過萬(wàn)向節(jié)與動(dòng)力單元連接，第n段（末段）與末段執(zhí)行器固連。（2）控制繩由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)及其控制系統(tǒng)、電源都安裝在動(dòng)力單元之中。

機(jī)械手每一段由前端蓋、后端蓋、外殼、內(nèi)殼、浮囊和內(nèi)筒構(gòu)成。前端蓋和后端蓋分別安裝在外殼的兩端，形成一個(gè)中空腔，內(nèi)殼和內(nèi)筒安裝在該中空腔中，內(nèi)筒安裝在內(nèi)殼中。

每一段的控制繩安裝在外殼和內(nèi)殼之間的空腔中，并通過前端蓋和后端蓋的控制繩通孔，控制繩末端通過擋塊與后端蓋接觸。

浮囊安裝在內(nèi)殼和內(nèi)筒之間的空腔中，該空腔通過前端蓋和后端蓋的排水孔，與外界水連通。浮囊管路安裝在內(nèi)筒中，并通過內(nèi)筒壁上的通孔與浮囊連通。該段的浮囊管路與其它段的浮囊管路、末端執(zhí)行器的控制管線，都經(jīng)內(nèi)筒接入動(dòng)力單元中。

每段的浮囊管路接入動(dòng)力單元后，通過對(duì)應(yīng)的開關(guān)閥與一個(gè)可正反轉(zhuǎn)動(dòng)的控制泵的出口相連?？刂票玫倪M(jìn)口與油箱相連?？刂票猛ㄟ^開關(guān)閥可控制每一段的浮囊體積來調(diào)節(jié)每一段的凈浮力，進(jìn)而控制整個(gè)機(jī)械手本體的凈浮力。開關(guān)閥、控制泵和油箱都安裝在動(dòng)力單元中。

本實(shí)用新型具有的有益效果是：

（1）相比傳統(tǒng)水下作業(yè)機(jī)械手，機(jī)械手本體采用開放式結(jié)構(gòu)，且機(jī)械手本體上未安裝有電機(jī)、液壓缸等驅(qū)動(dòng)元件，機(jī)械手本體的重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

（2）相比傳統(tǒng)水下作業(yè)機(jī)械手，機(jī)械手本體由多段組成，相鄰兩段通過萬(wàn)向節(jié)或球鉸構(gòu)成的關(guān)節(jié)連接，每個(gè)關(guān)節(jié)至少有2個(gè)自由度，從而使機(jī)械手本體能夠有較多的自由度，導(dǎo)致機(jī)械手本體的姿態(tài)靈活、柔性好，用于空間狹小、復(fù)雜的場(chǎng)合作業(yè)。

（3）機(jī)械手每段中有一個(gè)體積可調(diào)節(jié)的浮囊，可以控制每段的凈浮力，有利于充分利用環(huán)境水的浮力作用，以利于提高機(jī)械手的負(fù)載操作能力。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的總體示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中每一段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型中浮囊體積控制系統(tǒng)示意圖。

圖中：1、前端蓋，2、后端蓋，3、外殼，4、內(nèi)殼，5、浮囊，6、內(nèi)筒，7、擋塊，8.1、8.2、8.n、開關(guān)閥，9、控制泵，10、油箱。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型由機(jī)械手本體和動(dòng)力單元組成：機(jī)械手本體由許多段構(gòu)成，相鄰兩段由萬(wàn)向節(jié)或球鉸構(gòu)成的關(guān)節(jié)連接，每段的運(yùn)動(dòng)由控制繩驅(qū)動(dòng)；第1段通過萬(wàn)向節(jié)與動(dòng)力單元連接，第n段（末段）與末段執(zhí)行器固連。所述控制繩由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，拉動(dòng)控制繩，每段的角度發(fā)生變化，進(jìn)而控制總體姿態(tài)，電機(jī)及其控制系統(tǒng)、電源等都安裝在動(dòng)力單元之中。

機(jī)械手每一段，由前端蓋1、后端蓋2、外殼3、內(nèi)殼4、浮囊5和內(nèi)筒6構(gòu)成。前端蓋1和后端蓋2分別安裝在外殼3的兩端，形成一個(gè)中空腔，內(nèi)殼4和內(nèi)筒6安裝在該中空腔中，內(nèi)筒6安裝在內(nèi)殼4中。

每一段的控制繩安裝在外殼3和內(nèi)殼4之間的空腔中，并通過前端蓋1和后端蓋2的控制繩通孔，控制繩末端通過擋塊7與后端蓋2接觸。

浮囊5安裝在內(nèi)殼4和內(nèi)筒6之間的空腔中，該空腔通過前端蓋1和后端蓋2的排水孔，與外界水連通。浮囊管路安裝在內(nèi)筒6中，并通過內(nèi)筒6壁上的通孔與浮囊5連通。該段的浮囊管路與其它靠近末端執(zhí)行器的段的浮囊管路、末端執(zhí)行器的控制管線，都經(jīng)內(nèi)筒6接入動(dòng)力單元中。

每段的浮囊管路接入動(dòng)力單元后，通過對(duì)應(yīng)的開關(guān)閥8.1、8.2、…8.n與一個(gè)可正反轉(zhuǎn)動(dòng)的控制泵9的出口相連。控制泵9的進(jìn)口與油箱10相連?？刂票?通過開關(guān)閥可控制每一段的浮囊5的體積來調(diào)節(jié)每一段的凈浮力，進(jìn)而控制整個(gè)機(jī)械手本體的凈浮力。開關(guān)閥、控制泵9和油箱10都安裝在動(dòng)力單元中。