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专利号: 2021113761481
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种欠驱动水下机械手的关节模块,其特征在于,包括关节固定模块和关节旋转模块,所述关节固定模块包括电机固定套筒(3)、固定设置于电机固定套筒(3)内的驱动电机(2),所述关节旋转模块包括套设在电机固定套筒(3)外的旋转套筒(7)、固定连接于驱动电机(2)输出轴的传动轴(8)、旋转输出轴(14),所述旋转套筒(7)的转轴垂直于旋转输出轴(14)的转轴,旋转套筒(7)连接有下接合齿轮(34),旋转输出轴(14)通过齿轮传动装置连接有上接合齿轮(25),上接合齿轮(25)转动带动旋转输出轴(14)转动,所述传动轴(8)上设置有齿轮接合装置,所述上接合齿轮(25)和下接合齿轮(34)分别位于齿轮接合装置两端,所述齿轮接合装置设置有吸附衔铁(31),上接合齿轮(25)设置有第一电磁控制装置,下接合齿轮(34)设置有第二电磁控制装置;当第一电磁控制装置得电,第二电磁控制装置失电,第一电磁控制装置产生磁力与吸附衔铁(31)磁性吸附,齿轮接合装置与上接合齿轮(25)啮合,传动轴(8)转动带动旋转输出轴(14)旋转;当第二电磁控制装置得电,第一电磁控制装置失电,第二电磁控制装置产生磁力与吸附衔铁(31)磁性吸附,齿轮接合装置与下接合齿轮(34)啮合,传动轴(8)转动带动旋转套筒(7)旋转。

2.根据权利要求1所述的关节模块,其特征在于,所述齿轮传动装置包括传动锥齿轮(11)和输出锥齿轮(12),所述旋转输出轴(14)上固定套设有输出锥齿轮(12),所述上接合齿轮(25)固定连接有传动锥齿轮(11),上接合齿轮(25)的转轴与传动锥齿轮(11)的转轴重合,传动锥齿轮(11)与输出锥齿轮(12)啮合,所述传动锥齿轮(11)的转轴与输出锥齿轮(12)的转轴相互垂直。

3.根据权利要求1所述的关节模块,其特征在于,所述齿轮接合装置包括花键毂(35)、接合套(36),所述花键毂(35)固定套设在传动轴(8)上,花键毂(35)的外侧面设置花键齿,接合套(36)两端面及内侧面均设置有花键齿,所述接合套(36)套设在花键毂(35)上,接合套(36)内侧面的花键齿与花键毂(35)外侧面的花键齿啮合,且接合套(36)通过连接装置与花键毂(35)进行轴向移动,所述吸附衔铁(31)设置于接合套(36)内。

4.根据权利要求3所述的关节模块,其特征在于,所述连接装置包括若干连接组件,每个连接组件包括滑块(37)、连接轴(39)和弹簧,所述滑块(37)一侧设置凹槽,另一侧设置凸出滑块凸块,所述接合套(36)内侧壁设置与滑块凸块轴向定位配合的凹槽,所述花键毂(35)外侧壁设置若干连接凹槽,花键毂(35)在连接凹槽处的外侧壁向外延伸有花键毂凸块(351),花键毂凸块(351)与滑块的凹槽配合,所述连接轴(39)贯穿花键毂凸块(351)并与滑块凹槽两侧槽壁固定连接,花键毂凸块(351)两侧与滑块凹槽槽壁之间分别设置弹簧,弹簧套设于连接轴(39)上,所述连接轴(39)延伸方向平行于传动轴(8)延伸方向。

5.根据权利要求2所述的关节模块,其特征在于,所述旋转套筒(7)一端固定连接有齿轮箱外壳(17),所述传动锥齿轮(11)和输出锥齿轮(12)置于齿轮箱外壳(17)内,所述齿轮箱外壳(17)两端分别固定设置有左齿轮箱端盖(13)和右齿轮箱端盖(45),所述旋转输出轴(14)贯穿左齿轮箱端盖(13)和右齿轮箱端盖(45),且旋转输出轴(14)通过轴承与左齿轮箱端盖(13)和右齿轮箱端盖(45)连接,旋转输出轴(14)相对于齿轮箱外壳(17)旋转,旋转输出轴(14)两端分别固定连接左旋转连接板(18)和右旋转连接板(46),左旋转连接板(18)和右旋转连接板(46)之间固定连接旋转拼接板(19)。

6.根据权利要求5所述的关节模块,其特征在于,所述旋转套筒(7)固定连接有第一制动器(6),所述电机固定套筒(3)外侧固定套设有固定套筒(1),第一制动器(6)套设在固定套筒(1)上,所述左齿轮箱端盖(13)固定连接有第二制动器(49),第二制动器(49)套设在旋转输出轴(14)上。

7.根据权利要求6所述的关节模块,其特征在于,所述传动轴(8)与电机固定套筒(3)之间、传动轴(8)与上接合齿轮(25)之间、上接合齿轮(25)与齿轮箱外壳(17)之间设置轴承。

8.根据权利要求1所述的关节模块,其特征在于,所述第一电磁控制装置包括与上接合齿轮(25)固定连接的第一线圈外壳(29)以及设置于第一线圈外壳(29)内的第一电磁线圈(28),所述第二电磁控制装置包括与下接合齿轮(34)固定连接的第二线圈外壳(32)以及设置于第二线圈外壳(32)内的第二电磁线圈(33)。

9.根据权利要求1所述的关节模块,其特征在于,所述电机固定套筒(3)一端固定连接有固定端盖(4),固定端盖(4)外侧设置水密电缆插座(5)。

10.一种机械手,其特征在于,包括若干如权利要求1~9任意一项所述的关节模块,一个关节模块的电机固定套筒(3)一端与另一个关节模块的旋转输出轴(14)固定连接。