本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，屬于一種機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，旨在提供一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，將深海載人潛水器機(jī)械臂與海洋資源開(kāi)采體體驗(yàn)結(jié)合到一起，從而達(dá)到人機(jī)互動(dòng)式操作的水平，其技術(shù)方案要點(diǎn)包括海洋沙盤(pán)和機(jī)械臂模擬器，機(jī)械臂模擬器設(shè)置在海洋沙盤(pán)周邊，機(jī)械臂模擬器包括機(jī)架，機(jī)架朝向海洋沙盤(pán)的一側(cè)設(shè)有仿真手臂，機(jī)架朝向海洋沙盤(pán)的一側(cè)設(shè)有用于捕捉全局景象的全景攝像頭，仿真手臂上設(shè)有用于捕捉仿真手臂動(dòng)作的手臂攝像頭，機(jī)架內(nèi)設(shè)有顯示屏，全景攝像頭和手臂攝像頭分別通過(guò)光纖與顯示屏連接，機(jī)架內(nèi)設(shè)有用于操作仿真手臂在海洋沙盤(pán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的操作桿。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，特別涉及一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置。
技術(shù)介紹
深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，以科普為目的，力求還原真實(shí)深潛器以及精準(zhǔn)控制機(jī)械臂工作，從而讓人們更好的體驗(yàn)載人深潛器的作業(yè)情況并學(xué)習(xí)了海洋礦產(chǎn)知識(shí)，現(xiàn)有技術(shù)主要以靜態(tài)模型和虛擬仿真技術(shù)為主，有一部分互動(dòng)機(jī)械操作，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的動(dòng)作操作。但是很難進(jìn)行機(jī)械手仿真模擬操作，有的只是簡(jiǎn)單的動(dòng)作演示，不能完全達(dá)到人機(jī)互動(dòng)式操作的水平。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，將深海載人潛水器機(jī)械臂與海洋資源開(kāi)采體體驗(yàn)結(jié)合到一起，從而達(dá)到人機(jī)互動(dòng)式操作的水平。本技術(shù)的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，包括海洋沙盤(pán)和機(jī)械臂模擬器，所述機(jī)械臂模擬器設(shè)置在海洋沙盤(pán)周邊，所述機(jī)械臂模擬器包括機(jī)架，所述機(jī)架朝向海洋沙盤(pán)的一側(cè)設(shè)有仿真手臂，所述機(jī)架朝向海洋沙盤(pán)的一側(cè)設(shè)有用于捕捉全局景象的全景攝像頭，所述仿真手臂上設(shè)有用于捕捉仿真手臂動(dòng)作的手臂攝像頭，所述機(jī)架內(nèi)設(shè)有顯示屏，所述全景攝像頭和手臂攝像頭分別通過(guò)光纖與顯示屏連接，所述機(jī)架內(nèi)設(shè)有用于操作仿真手臂在海洋沙盤(pán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的操作桿。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，機(jī)械臂模擬器設(shè)置在海洋沙盤(pán)的周邊便于多個(gè)操作者操作不同的機(jī)械臂模擬器，操作者位于機(jī)架內(nèi)時(shí)，全景攝像頭捕捉海洋沙盤(pán)內(nèi)的全局景象，以及手臂攝像頭捕捉仿真手臂的每一步動(dòng)態(tài)動(dòng)作，全部都反饋到設(shè)置在機(jī)架內(nèi)的顯示屏上，操作者通過(guò)顯示屏上顯示的動(dòng)作進(jìn)而通過(guò)操作桿操作仿真手臂在海洋沙盤(pán)的運(yùn)動(dòng)，使得操作者感受到真實(shí)深潛器以及精準(zhǔn)控制仿真手臂工作，進(jìn)行抓取海洋資源以及插國(guó)旗動(dòng)作，將深海載人潛水器機(jī)械臂與海洋資源開(kāi)采體體驗(yàn)結(jié)合到一起，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)的目的，實(shí)現(xiàn)模擬載人深潛器海底實(shí)景作業(yè)情況，從而讓人們更好的體驗(yàn)載人深潛器的作業(yè)情況并學(xué)習(xí)了海洋礦產(chǎn)知識(shí)。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述仿真手臂包括大臂和小臂，所述機(jī)架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)大臂從機(jī)架轉(zhuǎn)向海洋沙盤(pán)的步進(jìn)電機(jī)，所述機(jī)架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)大臂沿海洋沙盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的90度旋轉(zhuǎn)氣缸，所述小臂鉸接在大臂遠(yuǎn)離機(jī)架的一端，且大臂上設(shè)有驅(qū)動(dòng)小臂繞大臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第一氣缸，所述小臂遠(yuǎn)離大臂的一端鉸接有用于抓取物品的手爪，所述小臂上設(shè)有驅(qū)動(dòng)手爪繞小臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第二氣缸。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)大臂轉(zhuǎn)向海洋沙盤(pán)，調(diào)節(jié)仿真手臂與海洋沙盤(pán)之間的距離，便于小臂伸入海洋沙盤(pán)內(nèi)，90度旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)大臂在海洋沙盤(pán)內(nèi)左右移動(dòng)，便于仿真手臂在海洋沙盤(pán)的一定區(qū)域內(nèi)搜索海洋資源，第一氣缸的設(shè)置使得小臂可以繞大臂轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小臂繞大臂向遠(yuǎn)離大臂的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)增大了仿真手臂的長(zhǎng)度，便于仿真手臂抓取海洋沙盤(pán)內(nèi)較遠(yuǎn)的資源，小臂上手爪的設(shè)置便于抓取海洋沙盤(pán)內(nèi)的資源，第二氣缸的設(shè)置便于手爪繞小臂轉(zhuǎn)動(dòng)，便于手爪抓取資源。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述操作桿包括分別驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、90度旋轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)、第一氣缸運(yùn)動(dòng)和第二氣缸運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)桿、第二驅(qū)動(dòng)桿、第三驅(qū)動(dòng)桿和第四驅(qū)動(dòng)桿。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一驅(qū)動(dòng)桿、第二驅(qū)動(dòng)桿、第三驅(qū)動(dòng)桿和第四驅(qū)動(dòng)桿的設(shè)置便于操作者在機(jī)架內(nèi)根據(jù)顯示屏上顯示的仿真手臂移動(dòng)情況，驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)桿或第二驅(qū)動(dòng)桿或第三驅(qū)動(dòng)桿或第四驅(qū)動(dòng)桿進(jìn)而調(diào)節(jié)大臂和小臂以及手爪的動(dòng)作，抓取海洋沙盤(pán)內(nèi)的資源。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述大臂與機(jī)架之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)大臂從機(jī)架轉(zhuǎn)向海洋沙盤(pán)的第三氣缸，所述第三氣缸的一端鉸接在機(jī)架上，另一端鉸接在大臂上，所述機(jī)架內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)第三氣缸運(yùn)動(dòng)的第五驅(qū)動(dòng)桿。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第三氣缸的設(shè)置保證在步進(jìn)電機(jī)在損壞的情況下，大臂依然可以向海洋沙盤(pán)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，第五驅(qū)動(dòng)桿設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，便于操作者通過(guò)第五驅(qū)動(dòng)桿控制第三氣缸的運(yùn)動(dòng)。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述機(jī)架朝向海洋沙盤(pán)的一側(cè)設(shè)有用于放置手爪抓取物品的放置盒，所述機(jī)架上設(shè)有用于支撐放置盒的支撐板，所述放置盒盒底設(shè)有重力感應(yīng)器，所述支撐板上設(shè)有警示燈，所述警示燈與重力感應(yīng)器電連接。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，當(dāng)手爪抓取海洋沙盤(pán)內(nèi)的資源后需將資源放置在放置盒內(nèi)，隨著放置盒內(nèi)資源的增多，放置盒的重量也隨著增大，當(dāng)超過(guò)一定的重量時(shí)，觸發(fā)了放置盒盒底的重力感應(yīng)器，進(jìn)而重力感應(yīng)器將信號(hào)傳遞給警示燈，此時(shí)警示燈閃爍，提醒操作者放置盒已被放滿，避免放置盒上資源超過(guò)負(fù)荷時(shí)使放置盒受壓而損壞。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述放置盒靠近海洋沙盤(pán)的一端與支撐板鉸接，所述支撐板上設(shè)有驅(qū)動(dòng)放置盒將放置盒內(nèi)的物品倒入海洋沙盤(pán)的第四氣缸，所述機(jī)架內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)第四氣缸運(yùn)動(dòng)的第六驅(qū)動(dòng)桿。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第四氣缸的設(shè)置便于放置盒內(nèi)的資源被收集滿后，操作者在機(jī)架內(nèi)驅(qū)動(dòng)第六驅(qū)動(dòng)桿進(jìn)而使第四氣缸運(yùn)動(dòng)將放置盒推向海洋沙盤(pán)，使得放置盒內(nèi)的資源被倒回海洋沙盤(pán)內(nèi)，將放置盒的一端與支撐板鉸接，使得放置盒可以繞與支撐板鉸接處轉(zhuǎn)動(dòng)，便于放置盒內(nèi)的資源倒回海洋沙盤(pán)以及放置盒復(fù)位。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述警示燈外設(shè)有防護(hù)罩。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，警示燈設(shè)置在支撐板上，因此易于仿真手臂撞擊，警示燈外設(shè)置的防護(hù)罩保護(hù)警示燈不受仿真手臂的撞擊而損壞，延長(zhǎng)警示燈的使用壽命。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述大臂和小臂長(zhǎng)度均為80cm。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，大臂和小臂長(zhǎng)度均為80cm使得仿真手臂在海洋沙盤(pán)內(nèi)延伸至較遠(yuǎn)的位置而不干擾相鄰的仿真手臂，以及仿真手臂在移動(dòng)到放置盒時(shí)不會(huì)受到機(jī)架的影響。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述手爪與小臂外壁均涂覆有耐磨層。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于手爪和小臂會(huì)在海洋沙盤(pán)內(nèi)移動(dòng)時(shí)需要與海洋沙盤(pán)內(nèi)的資源碰撞而損壞手爪和小臂，因此在小臂和手爪外壁涂覆有耐磨層，保護(hù)手爪和小臂。本技術(shù)進(jìn)一步設(shè)置為：所述機(jī)架在靠近全景攝像頭的位置設(shè)有第一照明燈，所述手臂攝像頭設(shè)置在小臂上，所述小臂在靠近手臂攝像頭的位置設(shè)有第二照明燈。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一照明燈的設(shè)置便于照亮仿真手臂前面的海洋沙盤(pán)，進(jìn)而便于操作者判斷海洋沙盤(pán)內(nèi)的情況進(jìn)而驅(qū)動(dòng)仿真手臂運(yùn)動(dòng)，第二照明燈設(shè)置在小臂上便于照亮小臂前方海洋沙盤(pán)的情況，便于操作者根據(jù)海洋沙盤(pán)的情況驅(qū)動(dòng)手爪的運(yùn)動(dòng)。綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：在海洋沙盤(pán)周邊設(shè)置機(jī)械臂模擬器，機(jī)械臂模擬器包括機(jī)架，在機(jī)架朝向海洋沙盤(pán)的一側(cè)設(shè)有仿真手臂，用于抓取海洋沙盤(pán)內(nèi)的資源，機(jī)架朝向海洋沙盤(pán)的一側(cè)設(shè)有用于捕捉全局景象的全景攝像頭，仿真手臂上設(shè)有用于捕捉仿真手臂動(dòng)作的手臂攝像頭，全景攝像頭和手臂攝像頭分別通過(guò)光纖與顯示屏連接，便于機(jī)架內(nèi)的操作者通過(guò)觀察顯示屏上的視頻反饋，進(jìn)而通過(guò)操作桿操作仿真手臂在海洋沙盤(pán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，將機(jī)械臂模擬器與海洋資源開(kāi)采體體驗(yàn)結(jié)合到一起，以實(shí)現(xiàn)模擬載人深潛器海底實(shí)景作業(yè)情況，從而讓人們更好的體驗(yàn)載人深潛器的作業(yè)情況并學(xué)習(xí)了海洋礦產(chǎn)知識(shí)。附圖說(shuō)明圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例1的用于體現(xiàn)機(jī)械臂模擬器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)施例1的用于體現(xiàn)操作桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實(shí)施例1的用于體現(xiàn)小臂上耐磨層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是實(shí)施例2的用于體現(xiàn)保護(hù)罩和警示燈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是實(shí)施例2的用于體現(xiàn)重力感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是實(shí)施例2的用于體現(xiàn)第六驅(qū)動(dòng)桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、多媒體播放器；2、海洋沙盤(pán)；3、機(jī)械臂模擬器；31、機(jī)架本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，其特征在于：包括海洋沙盤(pán)（2）和機(jī)械臂模擬器（3），所述機(jī)械臂模擬器（3）設(shè)置在海洋沙盤(pán)（2）周邊，所述機(jī)械臂模擬器（3）包括機(jī)架（31），所述機(jī)架（31）朝向海洋沙盤(pán)（2）的一側(cè)設(shè)有仿真手臂（311），所述機(jī)架（31）朝向海洋沙盤(pán)（2）的一側(cè)設(shè)有用于捕捉全局景象的全景攝像頭（312），所述仿真手臂（311）上設(shè)有用于捕捉仿真手臂（311）動(dòng)作的手臂攝像頭（313），所述機(jī)架（31）內(nèi)設(shè)有顯示屏（314），所述全景攝像頭（312）和手臂攝像頭（313）分別通過(guò)光纖與顯示屏（314）連接，所述機(jī)架（31）內(nèi)設(shè)有用于操作仿真手臂（311）在海洋沙盤(pán)（2）內(nèi)運(yùn)動(dòng)的操作桿（315）。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，其特征在于：包括海洋沙盤(pán)（2）和機(jī)械臂模擬器（3），所述機(jī)械臂模擬器（3）設(shè)置在海洋沙盤(pán)（2）周邊，所述機(jī)械臂模擬器（3）包括機(jī)架（31），所述機(jī)架（31）朝向海洋沙盤(pán)（2）的一側(cè)設(shè)有仿真手臂（311），所述機(jī)架（31）朝向海洋沙盤(pán)（2）的一側(cè)設(shè)有用于捕捉全局景象的全景攝像頭（312），所述仿真手臂（311）上設(shè)有用于捕捉仿真手臂（311）動(dòng)作的手臂攝像頭（313），所述機(jī)架（31）內(nèi)設(shè)有顯示屏（314），所述全景攝像頭（312）和手臂攝像頭（313）分別通過(guò)光纖與顯示屏（314）連接，所述機(jī)架（31）內(nèi)設(shè)有用于操作仿真手臂（311）在海洋沙盤(pán)（2）內(nèi)運(yùn)動(dòng)的操作桿（315）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，其特征在于：所述仿真手臂（311）包括大臂（3111）和小臂（3112），所述機(jī)架（31）上設(shè)有驅(qū)動(dòng)大臂（3111）從機(jī)架（31）轉(zhuǎn)向海洋沙盤(pán)（2）的步進(jìn)電機(jī)（32），所述機(jī)架（31）上設(shè)有驅(qū)動(dòng)大臂（3111）沿海洋沙盤(pán)（2）轉(zhuǎn)動(dòng)的90度旋轉(zhuǎn)氣缸（33），所述小臂（3112）鉸接在大臂（3111）遠(yuǎn)離機(jī)架（31）的一端，且大臂（3111）上設(shè)有驅(qū)動(dòng)小臂（3112）繞大臂（3111）轉(zhuǎn)動(dòng)的第一氣缸（31111），所述小臂（3112）遠(yuǎn)離大臂（3111）的一端鉸接有用于抓取物品的手爪（31121），所述小臂（3112）上設(shè)有驅(qū)動(dòng)手爪（31121）繞小臂（3112）轉(zhuǎn)動(dòng)的第二氣缸（31122）。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，其特征在于：所述操作桿（315）包括分別驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（32）轉(zhuǎn)動(dòng)、90度旋轉(zhuǎn)氣缸（33）轉(zhuǎn)動(dòng)、第一氣缸（31111）運(yùn)動(dòng)和第二氣缸（31122）運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)桿（3151）、第二驅(qū)動(dòng)桿（3152）、第三驅(qū)動(dòng)桿（3153）和第四驅(qū)動(dòng)桿（3154）。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深海載人潛水器機(jī)械臂模擬體驗(yàn)裝置，其特征在于...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王志濤，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中船藍(lán)海星北京文化發(fā)展有限責(zé)任公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：北京;11
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