[发明专利]处理危险品及弹药用的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体地说是一种处理危险品及弹药用的机器人。

背景技术

危险品或弹药的处理工作是一项十分棘手也很危险的工作，目前大多采用人工处理的方式进行操作，不仅爆炸危险性高，而且作业效率低。针对危险弹药处理的特点和需要，将机器人技术应用于危险的弹药处理工作就显得十分必要。当前国内外同类机器人的整机结构复杂，体积较大，抓取重量偏小，作业幅度和范围也受到一定的局限，而且高性能的机器人的造价都比较昂贵，并存在有拆装维修困难等缺陷。

发明内容

本发明的目的就是提供一种处理危险品及弹药用的机器人，以解决现有高性能机器人结构复杂、抓取重量小以及作业幅度和范围受限的问题。

本发明是这样实现的：一种处理危险品及弹药用的机器人，在车架上装有回转平台和履带式行走机构，机械臂安装在所述回转平台上，在所述机械臂的前端接有机械手；在所述回转平台的下部装有控制回转平台转动的回转油缸；所述机械臂包括大臂、小臂、伸缩臂、大臂油缸、小臂油缸和伸缩控制电机；所述大臂和大臂油缸分别铰接在所述回转平台上，所述大臂的另一端与所述大臂油缸的活塞杆通过铰链共接在所述小臂上；所述小臂油缸铰接在所述大臂上，所述小臂油缸的活塞杆铰接在所述小臂上；所述伸缩臂穿接在所述小臂中，安装在所述小臂上的伸缩控制电机控制所述伸缩臂的伸缩。

本发明机器人是以回转油缸与回转平台相接构成机器人的腰部关节，以大臂与回转平台之间的铰链连接构成肩关节，并以大臂油缸驱动，实现大臂的俯仰运动；小臂与大臂之间是通过铰链连接构成肘关节，并采用铰接在大臂上的小臂油缸驱动小臂，实现小臂的俯仰运动；利用伸缩控制电机，经减速机构和丝杠螺母副，实现伸缩臂的伸缩运动。

所述机械手包括抬腕机构、转腕机构和抓放机构； 

所述抬腕机构是在所述伸缩臂上铰接有伸缩式拉杆，所述伸缩式拉杆的后端接拉杆驱动机构，所述伸缩式拉杆的前端通过铰接的第一连杆接腕部基座，所述腕部基座铰接在所述伸缩臂的前端；

所述转腕机构是在所述腕部基座上固定有转腕控制电机，在所述转腕控制电机的转轴上接有主动齿轮，所述主动齿轮与所述连轴齿轮相啮合，所述连轴齿轮的后套管通过轴承安装在所述腕部基座的套管内； 

所述抓放机构是在所述连轴齿轮的后套管中穿接并固定有抓放控制电机，所述抓放控制电机的转轴通过联轴器与丝杠对接，在所述丝杠上旋接有螺母；在所述连轴齿轮的前端面固定有连接盘，在所述连接盘上铰接有两个位置相对的手指机构，在每个所述手指机构与所述螺母之间分别铰接有拉动手指机构开合的第二连杆。

本发明机器人中的机械手是以伸缩臂作为机械手的架式延伸臂，以使机械手能够深入到较远的工作区域。所述抬腕机构中的拉杆驱动机构用于控制伸缩式拉杆的伸长和回缩量，并通过与伸缩式拉杆联动的第一连杆拉动腕部基座进行一定角度内的俯仰运动，由此实现机械手的抬腕动作。所述转腕机构中的转腕控制电机驱动主动齿轮带动连轴齿轮在腕部基座上回转，并带动安装手指机构的连接盘一道转动，由此实现机械手的转腕动作。所述抓放机构中的抓放控制电机驱动丝杠旋转，通过螺母在丝杠上的前后位置变换，带动连接盘上的手指机构实现机械手的手指开合动作。

所述手指机构是在指杆后端的折臂上分别铰接有并行的第一支撑连接杆和第二支撑连接杆，所述第一支撑连接杆和第二支撑连接杆的后端分别铰接在所述连接盘上，所述第二连杆与所述第一支撑连接杆相铰接。

本发明机器人中的机械手通过对机械手手腕关节部分的俯仰运动和旋转运动的分别控制，可以使机械手灵活地实现类似于人类手腕的俯仰和旋转运动，并可使机械手的手指机构中的指杆精确地处于所要求的各种空间位置和工作姿态，可在较大的空间范围内实现比较复杂的抓取动作，作业幅度宽，范围大。抓放机构通过精密丝杠螺母副的配合控制，使得机械手的手指机构的握紧力大，抓取动作平稳、准确，抓取重量大，且持续性好。

所述履带式行走机构包括主驱动轮、从驱动轮、行走履带、承重轮和行走驱动电机，所述主驱动轮、从驱动轮和承重轮上的轮轴分别通过轴承安装在所述车架上。

在所述履带式行走机构中还设置有履带张紧机构和减震机构；所述减震机构是在所述车架上铰接有V形摇杆，所述V形摇杆的一个摇臂通过减震弹簧与所述车架相接，所述V形摇杆的另一个摇臂与所述承重轮的轴套相接。

在所述小臂上安装有摄像头，在上述机器人的车体上安装有两自由度云台。