具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的旋转式可更换机械臂或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前，无人潜水器在水下作业时，利用其上的机械手抓取物体，在机械手使用过程中出现故障后，机械手不能够继续作业，需要将无人潜水器浮出水面，进行检修和维修作业，费时费力，作业效率低，作业成本高。

鉴于此，设计者设计了一种旋转式可更换机械臂和无人潜水器，能够在水下实现机械手的更换作业，省时省力，作业效率高，降低成本。

请参阅图1和图2，本实施例中，旋转式可更换机械臂包括机械臂关节100、安装臂200、转接头300、主机械手400和备用机械手500，所述机械臂关节100用于与潜水器本体连接；所述安装臂200设置有容置腔210，所述安装臂200与所述机械臂关节100连接，所述机械臂关节100用于带动所述安装臂200运动；所述转接头300与所述安装臂200可转动地连接；所述主机械手400与所述转接头300可拆卸地连接；所述备用机械手500设于所述容置腔210内，所述转接头300用于在所述主机械手400与所述转接头300分离后与所述备用机械手500连接。

本实施例提供的旋转式可更换机械臂和无人潜水器，初始状态时，利用转接头300与主机械手400连接，将潜水器主体潜入设定位置，利用机械臂关节100和转接头300配合带动主机械爪运动，并且主机械爪自身进行抓取和释放动作，从而实现水下作业。在主机械爪使用过程中出现卡死等故障时，主机械爪不能够正常使用，由于主机械爪和转接头300为可拆卸地连接方式，此时，可以将主机械爪从转接头300上拆卸并且直接将设于容置腔210中的备用机械爪与转接头300装配好，如此，机械臂关节100和转接头300能够带动备用机械爪继续作业，提高作业效率，降低作业成本。

本实施例中，需要说明的是，机械臂关节100可以包括多根关节臂和多个轴承，多根关节臂依次连接，且相邻的两个关节臂通过轴承铰接，多根关节臂可以实现折叠和展开动作，从而适应不同区域的作业。

请参阅图2，本实施例中，可选的，安装臂200为条形臂，安装臂200具有近端和远端，近端与机械臂关节100连接，远端设置有两个夹板220，两个夹板220呈中心对称设置，转接头300设于两个夹板220之间且与两个夹板220可转动地连接。容置腔210设置为条形腔，容置腔210靠近安装臂200的远端的一侧设置为敞口，该敞口也可以称作对接口211。安装臂200的侧壁上设置有与容置腔210连通的另一敞口，该敞口也可以称作取放口212。安装臂200上设置有门体230，门体230可以为单扇门或双扇门，例如，本实施例中，门体230的数量为两个，即为双扇门。两个门体230均与安装臂200可转动地连接，两个门体230配合用于打开或关闭取放口212。

应当理解，每个门体230均可以通过电动机独立控制，电动机带动门体230相对于安装臂200转动，从而打开或关闭取放口212。

进一步的，安装臂200的内壁面设置有导槽，导槽沿安装臂200的长度方向延伸。

请参阅图3，可选的，容置腔210中还设有推动模块600，推动模块600包括楔形驱动块610、杠杆620、转动轴630和弹性复位件640。楔形驱动块610具有驱动斜面，驱动斜面朝向安装臂200的远端。楔形驱动块610可滑动地设置于导槽中，弹性复位件640的一端与安装臂200的内壁抵持，另一端与楔形驱动块610抵持，用于使楔形驱动块610具有靠近安装臂200的远端滑动的趋势。杠杆620通过转动轴630与安装臂200可转动地连接。杠杆620具有第一端和第二端，第一端与楔形驱动块610远离安装臂200的远端的一侧抵持，第二端与备用机械手500抵持。推动模块600用于将备用机械手500朝向安装臂200的远端推动。

应当理解，推动模块600的数量可以设置两个，两个推动模块600呈中心对称分布。

此外，弹性复位件640可以设置为弹簧、弹片或橡胶件等。

本实施例中，可选的，转接头300通过转轴与两个夹板220可转动地连接。转接头300具有相对设置的避让端310和对接端320，对接端320设置有电磁铁模块700。电磁铁模块700能够在通电的条件下产生磁性，从而与主机械手400或备用机械手500耦合连接，也即当电磁铁模块700通电后，电磁铁模块700能与主机械手400或备用机械手500磁性吸附连接。具体的，电磁铁模块700具有用于与主机械手400或备用机械手500耦合的磁吸端710，磁吸端与安装臂200的转动轴630线之间的距离为D1，避让端310与转动轴630线的距离为D2，D1大于D2，且避让端310与容置腔210具有间距，以避免在主机械手400与转接头300连接的状态下，转接头300在相对于安装臂200转动时避让端310与备用机械手500产生干涉。并且，当主机械手400与磁吸端710分离后，转接头300带动电磁铁模块700转动至磁吸端与容置腔210的对接口211对应时，磁吸端与对接口211具有间距，转接头300不会与位于容置腔210中的备用机械手500产生干涉。应当理解，由于推动模块600的结构设计，当转接头300上的主机械手400与转接头300分离后，转接头300能够在电机或其他驱动件的带动下相对于安装臂200转动，使磁吸端710转向对接口211处，并且在转动过程中，磁吸端710能够与楔形驱动块610的驱动斜面抵持，楔形驱动块610靠近安装臂200的近端滑动，压缩弹性复位件640，并使第一端沿第一方向转动，从而使第二端沿与第一方向相反的第二方向转动，第二端推动备用机械手500靠近安装臂200的远端，也即使备用机械手500靠近磁吸端710，使备用机械手500的端部从对接口211伸出，并与磁吸端710贴合，电磁铁模块700通电产生磁性，从而将备用机械手500吸附固定。然后，打开门体230，转动转接头300，将备用机械手500转动至离开容置腔210，弹性复位件640使楔形驱动块610复位。门体230关闭，不会影响正常作业。如此，实现了机械手的自动切换，省时省力，实用性强。

应当理解，主机械手400与磁吸端710的分离步骤为，当主机械手400卡死后，电磁铁模块700断电，磁性消失，主机械手400可以自动脱落。此外，可以设置回收主机械手400的装置，避免主机械手400污染环境，主机械手400回收修复后可以直接使用，降低成本。

本实施例中，需要说明的是，主机械手400或备用机械手500设置为四爪机械手，夹持稳定，适用范围广。

例如，本实施例中，主机械手400和备用机械手500均为四爪机械手。

此外，为了便于电磁铁模块700与主机械手400或备用机械手500的磁性连接，主机械手400和备用机械手500均设置有金属材料制成的吸附座800。

本实施例提供的旋转式可更换机械臂，主机械手400卡死损坏后，主机械手400能够从转接头300上自动脱落，且备用机械手500可以实现与转接头300的准确自动对接，省时省力，适用范围广，作业效率高，作业成本低。

请参阅图4，本实施例还提供了一种无人潜水器，包括潜水器本体和上述实施例提到的旋转式可更换机械臂，机械臂关节100与潜水器本体连接。

本实施例中，可选的，潜水器本体包括机架001以及均与机架001连接的水密电压转换舱002、水密控制舱003、主推推进器004、垂直推进器005、推进器保护装置006、双目视觉测距系统007、声呐008、摄像机009和探照灯010。

具体的，机架001包括两个框架式侧板101和位于两个框架式侧板101顶部的浮力板102，浮力板102同时与两个框架式侧板101连接。水密电压转换舱002、水密控制舱003均设置在机架001围成的区域内。主推推进器004的数量为两个，分别设于两个框架式侧板101的外侧，并且，每个主推推进器004的外侧设置有推进器保护装置006，例如，推进器保护装置006为保护板。垂直推进器005设于浮力板102上。双目视觉测距系统007、摄像机009和探照灯010均设于机架001的前方。声呐008设于浮力板102上。

本实施例提供的无人潜水器，作业范围广，适应能力强，作业效率高，作业成本低。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。