一种水下自平衡抓捕机器人

1.本发明涉及机器人技术领域，具体是水下自平衡抓捕机器人。

背景技术：

2.随着机器人技术的不断发展与水下作业的需求增加，水下复杂的捕捞环境对机器人的运动带来了极大的挑战，传动的水下作业机器人一方面负载较小，另一方面不能适应水下环境的多边形，无法实现高效率的水下捕捞作业。近年来，随着机器人技术的不断发展，并联机器人技术在很多应用领域得到了较为广泛的应用，可以灵活多变的调整运动姿态，同时具有刚度大、结构紧凑、承载能力强的特点，将并联机器人技术应用的水下捕捞机器人的自适应调节，可以高效的适应多变的捕捞环境，对面向复杂地面环境的水下机器人应用具有重要的意义。

技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种具有结构紧凑，整体刚度大、承载能力强、自主适应多变地面环境作业的水下自平衡抓捕机器人。
4.本发明主要包括抓捕机械手、总成箱、行走机构和视觉感知传感器。
5.其中，抓捕机械手设在总成箱上，总成箱置于自平衡行走机构上，在自平衡行走机构的旋转台外侧设有视觉感知传感器。
6.进一步地，自平衡行走机构包括旋转调整台、rpr支链、行走轮、升降杆、rp支链和支撑台。旋转调整台与支撑台之间通过升降杆相连。rpr支链的一端与旋转调整台相连，rp支链的一端与支撑台相连，rpr支链的另一端与rp支链的另一端的连接处设有走行轮。
7.进一步地，旋转调整台包括旋转台和调整台，旋转台设在调整台上。
8.进一步地，rpr支链包括转动副b、液压缸a、连接架、转动副c。液压缸a的一端通过转动副b与调整台连接，液压缸a的另一端与连接架相连，连接架与转动副c相连。
9.进一步地，rp支链包括直角杆、液压缸b、转动副e，液压缸b与支撑台之间通过转动副e相连，液压缸b的另一端、连接架均与直角杆的两端点相连。直角杆的转角处与行走轮相连。
10.进一步地，行走轮包括转动副d、轮体、球型支撑块。直角杆的转角处通过转动副d与球型支撑块相连，在球型支撑块上设有轮体。
11.进一步地，总成箱包括储存箱和控制箱。储存箱设在控制箱内，存储箱向上开口。
12.进一步地，抓捕机械手包括第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节和抓捕手。第一旋转关节的一端设在控制箱上，第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、抓捕手依次活动连接。
13.进一步地，控制箱、第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、抓捕手之间均通过转动副a连接。
14.进一步地，在自平衡行走机构的旋转台外侧设有视觉感知传感器a、视觉感知传感
器b、视觉感知传感器c。
15.本发明在使用过程中，视觉感知传感器对水下地面环境进行检测，并将信息反馈到控制箱，控制箱生成调整程序，对三条rpr/rp支链进行协同控制，实现机器人的自平衡行走；当机器人进行抓捕作业时，根据环境状态调整升降杆，通过支撑台和球型支撑块为机器人提供最大的支撑平台，同时通过抓捕机械手对抓捕对象进行抓捕作业，并将其放置在储存箱内。
16.本发明与现有技术相比具有如下优点：具有结构紧凑，整体刚度大、承载能力强、自主适应多变地面环境作业。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构图；
18.图2为本发明的作业支撑示意图；
19.图3为本发明的自平衡行走机构结构图；
20.图4为本发明的抓捕机械手结构图；
21.图5本发明的视觉传感器安装示意图；
22.图6本发明的抓捕作业示意图；
23.图中，1-总成箱、1-1储存箱、1-2控制箱、2-抓捕机械手、2-1第一旋转关节、2-1-1转动副a、2-2第二旋转关节、2-3第三旋转关节、2-4抓捕手、自平衡行走机构3、视觉感知传感器a3-1、视觉感知传感器b 3-2、视觉感知传感器c3-3、4-自平衡行走机构、4-1旋转调整台、4-1-1旋转台、4-1-2调整台、4-2rpr支链、4-2-1转动副b、4-2-2液压缸a、4-2-3连接架、4-4-4转动副c、4-3行走轮、4-3-1转动副d、4-3-2轮体、4-3-3球型支撑块、4-4升降杆、4-5rp支链、4-5-1直角杆、4-5-2液压缸b、转动副e4-5-3、4-6支撑台。
具体实施方式
24.在图1至图6所示的本发明的示意简图中，总成箱1包括储存箱1-1和-控制箱1-2。储存箱1-1设在控制箱1-2内，存储箱向上开口。抓捕机械手2包括第一旋转关节2-1、第二旋转关节2-2、第三旋转关节2-3和抓捕手2-4。第一旋转关节2-1的一端设在控制箱上，控制箱、第一旋转关节2-1、第二旋转关节2-2、第三旋转关节2-1、抓捕手2-4之间均通过转动副a2-1-1连接。总成箱置于自平衡行走机构4上，自平衡行走机构4包括旋转调整台4-1、rpr支链4-2、行走轮4-3、升降杆4-4、rp支链4-5和支撑台4-6。旋转调整台4-1包括旋转台4-1-1和调整台4-1-2，旋转台4-1-1设在调整台4-1-2上。调整台4-1-2与支撑台4-6之间通过升降杆4-4相连。rpr支链4-2包括转动副b4-2-1、液压缸a4-2-2、连接架4-2-3、转动副c4-4-4。液压缸a4-2-2的一端通过转动副b4-2-1与调整台连接，液压缸a的另一端与连接架4-2-3相连，连接架与转动副c4-2-4相连。rp支链4-5包括直角杆4-5-1、液压缸b4-5-2、转动副e4-5-3，液压缸b4-5-2与支撑台之间通过转动副e4-5-3相连，液压缸b的另一端、连接架均与直角杆4-5-1的两端点相连。直角杆的转角处与行走轮4-3相连。行走轮4-3包括转动副d4-3-1、轮体4-3-2、球型支撑块4-3-3。直角杆的转角处通过转动副d与球型支撑块4-3-3相连，在球型支撑块4-3-3上设有轮体4-3-2。在自平衡行走机构的旋转台外侧设有视觉感知传感器a3-1、视觉感知传感器b 3-2、视觉感知传感器c3-3。

技术特征：

1.一种水下自平衡抓捕机器人，主要包括抓捕机械手、总成箱、行走机构和视觉感知传感器，其特征在于：抓捕机械手设在总成箱上，总成箱置于自平衡行走机构上，在自平衡行走机构的旋转台外侧设有视觉感知传感器。2.根据权利要求1所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：自平衡行走机构包括旋转调整台、rpr支链、行走轮、升降杆、rp支链和支撑台，旋转调整台与支撑台之间通过升降杆相连，rpr支链的一端与旋转调整台相连，rp支链的一端与支撑台相连，rpr支链的另一端与rp支链的另一端的连接处设有走行轮。3.根据权利要求2所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：旋转调整台包括旋转台和调整台，旋转台设在调整台上。4.根据权利要求2所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：rpr支链包括转动副b、液压缸a、连接架、转动副c，液压缸a的一端通过转动副b与调整台连接，液压缸a的另一端与连接架相连，连接架与转动副c相连。5.根据权利要求2所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：rp支链包括直角杆、液压缸b、转动副e，液压缸b与支撑台之间通过转动副e相连，液压缸b的另一端、连接架均与直角杆的两端点相连，直角杆的转角处与行走轮相连。6.根据权利要求2所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：行走轮包括转动副d、轮体、球型支撑块，直角杆的转角处通过转动副d与球型支撑块相连，在球型支撑块上设有轮体。7.根据权利要求6所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：总成箱包括储存箱和控制箱，储存箱设在控制箱内，存储箱向上开口。8.根据权利要求1所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：抓捕机械手包括第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节和抓捕手，第一旋转关节的一端设在控制箱上，第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、抓捕手依次活动连接。9.根据权利要求8所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：控制箱、第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、抓捕手之间均通过转动副a连接。10.根据权利要求1所述的一种水下自平衡抓捕机器人，其特征在于：在自平衡行走机构的旋转台外侧设有视觉感知传感器a、视觉感知传感器b、视觉感知传感器c。