[发明专利]基于机械臂的远程监控及维护系统

权利要求书

1.一种基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，包括：

柔性弯曲机械臂，用于在狭窄回转空间内柔性弯曲行走，在行走过程中将空间信息反馈给远程操作系统使其对信息进行处理；

末端维护机械臂，安装于所述柔性弯曲机械臂末端，用于对被维护设备进行远程监控及维护作业，并通过网络将监控及维护信息传送给远程操作系统使其对信息进行处理；

远程操作系统，分别与所述柔性弯曲机械臂和所述末端维护机械臂进行操作信息交流，用于接受和处理所述柔性弯曲机械臂的行走作业信息，并对所述末端维护机械臂的维护作业状态进行实时操纵。

2.根据权利要求1所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述柔性弯曲机械臂包括机座、伺服电机，高精度减速机、弯曲关节，伺服电机与高精度减速机相连带动弯曲关节组成关节模块，首个关节模块安装于机座上，后续关节模块依次衔接，每个关节模块均可以绕前一个关节模块进行正转、反转、制动三个状态。

3.根据权利要求1要求所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述末端维护机械臂包括360度匀速旋转机构、90度匀速摆动机构；旋转和摆动的合成实现了半三维空间的无线回转，能够使所述末端维护机械臂任意角度变换达到对正作业的效果。

4.根据权利要求1所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述远程操作系统是所述柔性弯曲机械臂和所述末端维护机械臂中伺服电机控制的唯一系统。

5.根据权利要求3所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述360度匀速旋转机构包括伺服电机、高精度减速机、旋转轴，其安装于所述柔性弯曲机械臂最后一个关节末端。

6.根据权利要求3所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述的90度匀速摆动机构包括伺服电机、高精度减速机、摆动机构，其安装于所 述360度匀速旋转机构旋转轴上，在摆动的同时随之进行相应的旋转。

7.根据权利要求6所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述的90度匀速摆动机构包括输入齿轮轴、传动齿轮轴、摆动齿轮轴，所述的伺服电机及所述的高精度减速机传递动力，实现四分之一圆周内匀速摆动。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述柔性弯曲机械臂中各个所述弯曲关节上增加的摄像装置均会对核电站内部环境及其所处位置进行图像反馈，所述远程操作系统对反馈图像处理并发出操控信号，通过无线或有线网络指挥各所述伺服电机带动所述弯曲关节围绕前一所述弯曲关节进行不同角度的旋转，在避免碰撞核电站内设施的前提下弯曲前进，将附加在所述基于机械臂的远程监控及维护系统上的监测设备或维护装置带入核电站需监测作业区域。

9.根据权利要求8任一项所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，到达核电站内作业区域后，所述柔性弯曲机械臂中各个所述弯曲关节在所述远程操作系统的操作下，锁定各个所述伺服电机，使所述柔性弯曲机械臂相对于核电站处于静止状态，作为下一阶段监控及维护作业的刚性基础。

10.根据权利要求9任一项所述的基于机械臂的远程监控及维护系统，其特征在于，所述柔性弯曲机械臂锁定后，其前端安装的所述末端维护机械臂通过附加摄像头对作业空间内图像反馈给所述远程操作系统，远程操作系统首先对图像进行相应处理，判断所述柔性弯曲机械臂与核电站内部作业位置匹配状态，其次通过所述远程操作系统对所述360度匀速旋转机构和所述90度匀速摆动机构进行远程操作，通过旋转和摆动组成复合运动，使安装于前端的监测设备或维护装置实现正对作业位置。