一种深海文物收集装置

专利类型 发明公开 法律事件 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN202411237563.2 申请日 2024-09-04
公开(公告)号 CN118850295A 公开(公告)日 2024-10-29
申请人 南昌航空大学; 申请人类型 学校
发明人 魏康; 汪凯权; 叶霖; 程锋华; 第一发明人 魏康
权利人 南昌航空大学 权利人类型 学校
当前权利人 南昌航空大学 当前权利人类型 学校
省份 当前专利权人所在省份:江西省 城市 当前专利权人所在城市:江西省南昌市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:江西省南昌市红谷滩区丰和南大道696号 邮编 当前专利权人邮编:330063
主IPC国际分类 B63C7/16 所有IPC国际分类 B63C7/16B63C7/00B25J9/04B25J15/06B25J15/10B25J9/00
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 9 专利文献类型 A
专利代理机构 北京知艺互联知识产权代理有限公司 专利代理人 陆颖;
摘要 本 发明 提供了一种深海文物收集装置,属于文物收集技术领域,包括鱼脑、鱼尾第一关节、鱼尾第二关节、鱼尾第三关节、机械抓手系统、 吸附 抓手系统,所述鱼脑与鱼尾第一关节相连,所述鱼尾第一关节的另一端与鱼尾第二关节相连,所述鱼尾第二关节的另一端与鱼尾第三关节相连;所述鱼脑包括上部鱼脑和下部鱼脑;所述上部鱼脑顶部设置有开孔,所述机械抓手系统穿过开孔与上部鱼脑内部相连,所述上部鱼脑内部设置有清洗系统;所述下部鱼脑内部由鱼脑向鱼尾第三关节方向依次设置有排 水 系统、 风 干系统、智能仓库。本发明采用上述的一种深海文物收集装置,可以实现深海文物打捞的自动化和智能化。
权利要求

1.一种深海文物收集装置,其特征在于,包括鱼脑、鱼尾第一关节、鱼尾第二关节、鱼尾第三关节、机械抓手系统、吸附抓手系统,所述鱼脑与鱼尾第一关节相连,所述鱼尾第一关节的另一端与鱼尾第二关节相连,所述鱼尾第二关节的另一端与鱼尾第三关节相连;
所述鱼脑包括上部鱼脑和下部鱼脑;
所述上部鱼脑顶部设置有开孔,所述机械抓手系统穿过开孔与上部鱼脑内部相连,所述上部鱼脑内部还设置有清洗系统;
所述下部鱼脑内部由鱼脑向鱼尾第三关节方向依次设置有排系统、干系统、智能仓库,所述下部鱼脑下侧设置有腹鳍,所述下部鱼脑两侧设置有降阻鱼翅;
所述腹鳍连接吸附抓手系统。
2.根据权利要求1所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述机械抓手系统包括机械手固定器、机械手底台、第一机械手运动轴、第二机械手运动轴、机械手运动处理器、伸缩杆、机械手转动轴、机械手吸附器、机械手抓手,所述机械手固定器将机械手底台固定于上部鱼脑的内部,所述机械手底台与第一机械手运动轴通过齿轮连接,所述第一机械手运动轴通过齿轮与第二机械手运动轴连接,所述第二机械手运动轴的另一端连接有伸缩杆,所述伸缩杆上设置有机械手运动处理器,所述伸缩杆的另一端连接机械手转动轴,所述机械手转动轴与机械手连接,所述机械手包括机械手吸附器和设置于机械手吸附器周侧的机械手抓手。
3.根据权利要求2所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述吸附抓手系统包括抓手台座、扭转环、抓杆、吸附抓掌,所述抓手台座通过螺钉与腹鳍固定连接,所述抓手台座另一端与扭转环螺纹连接,所述扭转环与抓杆为一体成型设置,所述抓杆的另一端与吸附抓掌螺纹连接,所述吸附抓掌上设置有吸附抓手。
4.根据权利要求3所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述智能仓库包括第一智能仓库和第二智能仓库,所述第一智能仓库和第二智能仓库对称设置且结构相同,所述第一智能仓库包括箱体,所述箱体内部底面设置有第一支撑圆柱,所述第一支撑圆柱上端设置有支撑板,所述支撑板上部设置有第二支撑圆柱;
所述第一智能仓库和第二智能仓库中间设置有滑台,所述滑台与滑轨连接,所述滑台下侧设置有滑台底座,所述滑台底座一侧设置有传送带,所述传送带的两侧设置有前端文物机械手和后端文物机械手,所述滑台底座上还设置有检测固定
5.根据权利要求4所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述降阻鱼翅上设置有涡轮系统,所述涡轮系统包括与降阻鱼翅相连的涡轮发动机,所述涡轮发动机包括子弹型抗阻器和螺旋桨叶片
6.根据权利要求5所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述开孔一侧于上部鱼脑顶部设置有鱼窗,所述鱼窗门通过鱼窗杆与上部鱼脑内部连接。
7.根据权利要求6所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述鱼尾第一关节内部设置有急速电机,所述鱼尾第二关节内部设置有高速机。
8.根据权利要求7所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述第一智能仓库内部还设置有恒温系统。
9.根据权利要求8所述的一种深海文物收集装置,其特征在于,所述下部鱼脑底部还设置有遥感探测器和视觉扫描器。

说明书全文

一种深海文物收集装置

技术领域

[0001] 本发明涉及文物收集技术领域,尤其是涉及一种深海文物收集装置。

背景技术

[0002] 国内外在研究文物收集装置技术上,特别是深海情况下打捞文物回收时,一直很难实现人们理想的文物打捞回收工作,大大降低了打捞的可靠性和效率。就目前国内外研究来看,分为两种:第一种是人为深海潜打捞文物;第二种是机械作业。但是二者都难以解决深海情况下的打捞回收。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种深海文物收集装置,在收集装置前端装有先进全方位视觉系统,可以精准地识别深海文物打捞目标,并且将信号实时地传给控制器,从而控制机器人进行实时跟踪和抓取,让其放到指定位置,实现深海文物打捞的自动化和智能化。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供了一种深海文物收集装置,包括鱼脑、鱼尾第一关节、鱼尾第二关节、鱼尾第三关节、机械抓手系统、吸附抓手系统,所述鱼脑与鱼尾第一关节相连,所述鱼尾第一关节的另一端与鱼尾第二关节相连,所述鱼尾第二关节的另一端与鱼尾第三关节相连;
[0005] 所述鱼脑包括上部鱼脑和下部鱼脑;
[0006] 所述上部鱼脑顶部设置有开孔,所述机械抓手系统穿过开孔与上部鱼脑内部相连,所述上部鱼脑内部还设置有清洗系统;
[0007] 所述下部鱼脑内部由鱼脑向鱼尾第三关节方向依次设置有排水系统、干系统、智能仓库,所述下部鱼脑下侧设置有腹鳍,所述下部鱼脑两侧设置有降阻鱼翅;
[0008] 所述腹鳍连接吸附抓手系统。
[0009] 优选的,所述机械抓手系统包括机械手固定器、机械手底台、第一机械手运动轴、第二机械手运动轴、机械手运动处理器、伸缩杆、机械手转动轴、机械手吸附器、机械手抓手,所述机械手固定器将机械手底台固定于上部鱼脑的内部,所述机械手底台与第一机械手运动轴通过齿轮连接,所述第一机械手运动轴通过齿轮与第二机械手运动轴连接,所述第二机械手运动轴的另一端连接有伸缩杆,所述伸缩杆上设置有机械手运动处理器,所述伸缩杆的另一端连接机械手转动轴,所述机械手转动轴与机械手连接,所述机械手包括机械手吸附器和设置于机械手吸附器周侧的机械手抓手。
[0010] 优选的,所述吸附抓手系统包括抓手台座、扭转环、抓杆、吸附抓掌,所述抓手台座通过螺钉与腹鳍固定连接,所述抓手台座另一端与扭转环螺纹连接,所述扭转环与抓杆为一体成型设置,所述抓杆的另一端与吸附抓掌螺纹连接,所述吸附抓掌上设置有吸附抓手。
[0011] 优选的,所述智能仓库包括第一智能仓库和第二智能仓库,所述第一智能仓库和第二智能仓库对称设置且结构相同,所述第一智能仓库包括箱体,所述箱体内部底面设置有第一支撑圆柱,所述第一支撑圆柱上端设置有支撑板,所述支撑板上部设置有第二支撑圆柱;
[0012] 所述第一智能仓库和第二智能仓库中间设置有滑台,所述滑台与滑轨连接,所述滑台下侧设置有滑台底座,所述滑台底座一侧设置有传送带,所述传送带的两侧设置有前端文物机械手和后端文物机械手,所述滑台底座上还设置有检测固定
[0013] 优选的,所述降阻鱼翅上设置有涡轮系统,所述涡轮系统包括与降阻鱼翅相连的涡轮发动机,所述涡轮发动机包括子弹型抗阻器和螺旋桨叶片
[0014] 优选的,所述开孔一侧于上部鱼脑顶部设置有鱼窗,所述鱼窗门通过鱼窗杆与上部鱼脑内部连接。
[0015] 优选的,所述鱼尾第一关节内部设置有急速电机,所述鱼尾第二关节内部设置有高速机。
[0016] 优选的,所述第一智能仓库内部还设置有恒温系统。
[0017] 优选的,所述下部鱼脑底部还设置有遥感探测器和视觉扫描器。
[0018] 因此,本发明采用上述的一种深海文物收集装置,在收集装置前端装有先进全方位视觉系统,可以精准地识别深海文物打捞目标,并且将信号实时地传给控制器,从而控制机器人进行实时跟踪和抓取,让其放到指定位置,实现深海文物打捞的自动化和智能化。附图说明
[0019] 图1为本发明一种深海文物收集装置的结构示意图;
[0020] 图2为下部鱼脑内部部分结构连接图;
[0021] 图3为智能仓库结构示意图;
[0022] 图4为智能仓库的俯视图;
[0023] 图5为前端文物机械手的正视图。
[0024] 附图标记
[0025] 1、上部鱼脑;101、清洗系统;2、下部鱼脑;201、排水系统;202、风干系统;203、智能仓库;2031、第一智能仓库;2032、第二智能仓库;20311、箱体;20312、第一支撑圆柱;20313、支撑板;20314、第二支撑圆柱;20315、滑台;20316、滑台底座;20317、传送带;20318、检测固定块;20319、前端文物机械手;20320、后端文物机械手;3、鱼尾第一关节;4、鱼尾第二关节;5、鱼尾第三关节;601、第一机械手运动轴;602、第二机械手运动轴;603、机械手运动处理器;604、伸缩杆;605、机械手转动轴;606、机械手吸附器;607、机械手抓手;7、腹鳍;8、降阻鱼翅;901、抓手台座;902、扭转环;903、抓杆;904、吸附抓掌;905、吸附抓手;1011、子弹型抗阻器;1012、螺旋桨叶片;11、遥感探测器;12、视觉扫描器;13、鱼窗门;14、鱼窗杆;15、急速电机;16、高速舵机;17、吸附盘;18、伸缩连杆

具体实施方式

[0026] 以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
[0027] 除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0028] 实施例一
[0029] 如图1所示,为本发明一种深海文物收集装置的结构示意图,包括鱼脑、鱼尾第一关节3、鱼尾第二关节4、鱼尾第三关节5、机械抓手系统、吸附抓手系统,鱼脑与鱼尾第一关节3相连,鱼尾第一关节3的另一端与鱼尾第二关节4相连,鱼尾第二关节4的另一端与鱼尾第三关节5相连。
[0030] 鱼脑包括上部鱼脑1和下部鱼脑2。
[0031] 上部鱼脑1顶部设置有开孔,机械抓手系统穿过开孔与上部鱼脑1内部的机械手底台相连。
[0032] 上部鱼脑1内部设置有清洗系统101。
[0033] 如图2所示,下部鱼脑2内部由鱼脑向鱼尾第三关节5的方向依次设置有排水系统201、风干系统202、智能仓库203,智能仓库203内还设置有恒温系统。
[0034] 上述清洗系统101、排水系统201、风干系统202、恒温系统均为现有技术,此处不再详细阐述。
[0035] 如图3所示,智能仓库203包括第一智能仓库2031和第二智能仓库2032,第一智能仓库2031和第二智能仓库2032对称设置且结构相同,第一智能仓库2031包括箱体20311,箱体20311内部底面设置有第一支撑圆柱20312,第一支撑圆柱20312上端设置有支撑板20313,支撑板20313上部设置有第二支撑圆柱20314;
[0036] 如图4所示,第一智能仓库2031和第二智能仓库2032中间设置有滑台20315,滑台20315与滑轨连接,滑台20315下侧设置有滑台底座20316,滑台底座20316一侧设置有传送带20317,传送带20317的两侧设置有前端文物机械手20319和后端文物机械手20320,滑台底座20316上还设置有检测固定块20318。
[0037] 前端文物机械手20319和后端文物机械手20320的结构相同。如图5所示,前端文物机械手20319包括吸附盘17和伸缩连杆18。
[0038] 下部鱼脑2下侧设置有腹鳍7,下部鱼脑2两侧设置有降阻鱼翅8。
[0039] 腹鳍7连接吸附抓手系统。
[0040] 吸附抓手系统包括抓手台座901、扭转环902、抓杆903、吸附抓掌904,抓手台座901通过螺钉与腹鳍7固定连接,抓手台座901另一端与扭转环902螺纹连接,扭转环902与抓杆903为一体成型设置,抓杆903的另一端与吸附抓掌904螺纹连接,吸附抓掌904上设置有吸附抓手905。
[0041] 吸附抓手905采用优质制品,质量轻,便于加工,又不易损伤文物,抓手可以自由灵活抓取文物,用于固定文物便于辅助抓取。
[0042] 机械抓手系统包括机械手固定器、机械手底台、第一机械手运动轴601、第二机械手运动轴602、机械手运动处理器603、伸缩杆604、机械手转动轴605、机械手吸附器606、机械手抓手607,机械手固定器将机械手底台固定于上部鱼脑1的内部,机械手底台与第一机械手运动轴601通过齿轮连接,第一机械手运动轴601通过齿轮与第二机械手运动轴602连接,第二机械手运动轴602的另一端连接有伸缩杆604,伸缩杆604上设置有机械手运动处理器603,伸缩杆604的另一端连接机械手转动轴605,机械手转动轴605与机械手连接,机械手包括机械手吸附器606和设置于机械手吸附器606周侧的机械手抓手607。
[0043] 机械手抓手607采用先进智能的ABB机械手,采用非常灵活的仿人手的夹子,可以多自由度灵活伸展并抓取文物,可以自动调节速度,用于抓取已经固定好的文物,并将其放置鱼内部进行清洗。
[0044] 下部鱼脑2底部还设置有遥感探测器11和视觉扫描器12。先进的遥感探测技术可以探查出深海文物的分布情况,数据传输到机械手运动处理器603,方便制定文物收集计划和达到不遗漏任何一个文物的目的。视觉扫描器12可以用于单个文物准确的观察和扫描。
[0045] 降阻鱼翅8上设置有涡轮系统,涡轮系统为与降阻鱼翅8相连的涡轮发动机,涡轮发动机包括子弹型抗阻器1011和螺旋桨叶片1012。
[0046] 开孔一侧于上部鱼脑1顶部设置有鱼窗门13,鱼窗门13通过鱼窗杆14与上部鱼脑1内部连接。
[0047] 鱼尾第一关节3内部设置有急速电机15,鱼尾第二关节4内部设置有高速舵机16。
[0048] 智能仓库203设置有两个,左右各设置一个,充分利用了空间和储存容量,增加了先进性。
[0049] 本发明的深海文物收集装置的各个部件所用材料为304或316L牌号不锈板材,不锈钢板材具有良好的耐腐蚀性。同时,各部件采用焊接工艺进行连接,连接部位焊缝处需要经过严格的强度和致密性测试,确保本深海文物收集装置的密封性能符合标准规范。另外,本发明的深海文物收集装置还设置了橡皮垫和O型橡胶环等密封元件,确保收集装置在深海极端条件下的气密性满足工作要求,使其能够在复杂多变的海洋环境中安全、有效地执行文物捕捞任务。
[0050] 本发明所提的深海文物收集装置的收集文物的方法如下:
[0051] 通过给高速舵机16和急速电机15提供能量,驱动鱼尾第一关节3、鱼尾第二关节4和鱼尾第三关节5,从而让收集装置可以前进转弯的游动,收集装置是否增速可以调节涡轮系统的使用功率,从而控制螺旋桨叶片1012的运动频率,从而快速达到文物收集装置指定区域;
[0052] 当文物收集装置到达指定区域,打开遥感探测器11探测文物在海域文物具体分布情况,打开视觉扫描器12,开始具体到达计划收集的第一个文物面前;
[0053] 抓手台座901开始于指定文物平行的高度,可以根据所需最佳度调整扭转扭转环902,可以根据所需要长度伸缩抓杆903,吸附抓手905抓住文物,吸附抓掌904开始吸附文物;
[0054] 当吸附抓手905和吸附抓掌904同时工作时,机械抓手系统也开始工作,在机械手台底上的机械手臂,转动齿轮从而转动第一机械手运动轴601,先大幅度调节在文物旁,然后调节齿轮转动第二机械手运动轴602,到达指定角度,机械手运动处理器603开始微调机械手转动轴605,将伸缩杆604伸到指定位置,机械手抓手607开始抓住文物,从而打开机械手吸附器606。此时吸附抓掌904停止吸附,吸附抓手905松开,由鱼窗杆14驱动的鱼窗门13打开,机械手开始将文物放入清洗工作台的指定位置,机械手复位,鱼窗杆14驱动鱼窗门13关闭,由内部清洗系统101开始清洗程序,清洗程序完成依次打开排水系统201、风干系统202,风干完成打开内部防水门。此时,文物置于滑台20315上(滑台20315处于密封状态),然后滑台20315向右侧移动,从而远离传送带20317,当滑台20315滑到最右端时,前端文物机械手20319从滑台20315上抓取文物,此过程中会经过检测固定块20318的检测,从而识别文物大小,然后将文物放在传送带20317上;当检测固定块20318判定文物小时,由前端文物机械手20319放入第一智能仓库2031储存,当判定文物大时,由后端文物机械手20320放入第二智能仓库2032储存,此时,恒温系统启动,储存完成,从而实现深海文物收集装置文物收集的一个完整流程的收集。
[0055] 文物收集装置开始下一件文物收集。
[0056] 值得注意的是,本发明中未详细阐述的内容均为现有技术,为本领域技术人员所熟知。
[0057] 因此,本发明采用上述一种深海文物收集装置,在收集装置前端装有先进全方位视觉系统,可以精准地识别深海文物打捞目标,并且将信号实时地传给控制器,从而控制机器人进行实时跟踪和抓取,让其放到指定位置,实现深海文物打捞的自动化和智能化。
[0058] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
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