[发明专利]一种挖掘机无损检测机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种挖掘机无损检测机器人。 

背景技术

目前我国进口旧挖掘机的金额占挖掘机整机进口额90%以上，数量占国内总销量的35%以上。如此巨大数量的旧挖掘机将随之产生环境污染、能耗高等诸多问题，其中最为严重的是在生产安全方面存在巨大的隐患。挖掘机检验成为进出口检验检疫的重要内容之一。挖掘机检测中最重要的一个环节是对其结构件的检测。由于挖掘机工作环境恶劣，其结构件极易腐蚀，同时在应力的作用下容易产生疲劳，对生产安全造成很大隐患。因此，对旧挖掘机进行主要和关键结构件的检测是保证其生产安全的重要前提。 

目前，对旧挖掘机的检测都是人工来实现的，有较大的局限和不足，主要体现在：1)检测过程是一种高空作业，存在着巨大的安全隐患，如跌落、夹伤、液压油喷伤等。2)人工检测速度慢，且检测的一致性无法保障。 

因此，针对以上问题和不足，开发一种挖掘机无损检测机器人，代替人工进行自动检测，对提高检测效率、质量和解决安全问题都具有重大意义。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、构型易改、小巧灵活、控制容易、成本低廉的挖掘机无损检测机器人。 

本发明通过下述技术方案实现： 

一种挖掘机无损检测机器人，包括机器人本体和检测系统，所述机器人本体包括六个关节模块和两个电磁吸盘模块；所述关节模块分为两个I型关节模块和四个T型关节模块； 

所述四个T型关节模块依次串连并形成两个端部，两个I型关节模块分别与该两个端部活动连接； 

所述两个电磁吸盘模块分别与两个I型关节模块活动连接； 

所述检测系统包括依次连接的超声波探头、数据采集器、远程控制器。 

超声波探头通过一个转动轴与其中一个电磁吸盘模块连接。 

所述I型关节模块包括转动辅助架、输出圆盘、I型舵机、螺栓、螺母、基架、螺纹连接盘、螺钉、转轴； 

I型舵机通过其上的安装孔与基架通过螺栓和螺母固定； 

I型舵机的输出轴与输出圆盘通过齿形花键连接，并在输出轴的轴端用螺钉紧固； 

转动辅助架带有叉状的那端通过螺钉固定设在输出圆盘上，带有圆孔的那端活动套设在转轴上，并通过转轴上的轴肩和螺纹连接盘轴向固定； 

I型舵机的输出轴与转轴在同一直线上，输出圆盘和转动辅助架上开有对应的统一的螺纹孔和光孔，螺纹连接盘套于转轴上，其一面与转动辅助架相对，另一面紧贴基架，通过螺钉、转轴将转动辅助架、螺纹连接盘和基架固接； 

所述T型关节模块包括转动支架、螺栓、T型舵机输出圆盘、上基架、下基架、螺钉、螺母、垫片、空心转轴、T型舵机； 

T型舵机的输出轴所在端面紧贴于上基架内面，并通过其上的安装孔与上基架、下基架用螺栓固接； 

T型舵机的输出轴与输出圆盘通过齿形花键连接，并在输出轴端用螺钉紧固； 

转动支架带叉状的这一端固定于T型舵机输出圆盘上，带圆孔的另一端 活动套设于空心转轴上，由空心转轴轴肩与垫片轴向固定，空心转轴另一端支承于下基架，通过螺钉和螺母固定于下基架； 

T型舵机输出圆盘轴线与空心转轴轴线位于同一直线上； 

转动支架腰部位置开有八个圆周均布的光孔。 

所述电磁吸盘模块包括D型舵机、电磁吸盘本体和端盖；D型舵机安装在电磁吸盘本体内部，端盖通过螺钉与机器人本体两端的I型关节模块相连。 

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果： 

1)六个关节模块采用串联结构，各组成部分依次连接，使得机器人首尾两端对称，首尾可互置，便于操作和控制。 

2)采用两个I型关节模块、四个T型关节模块和两个电磁吸盘模块，这些模块之间的连接和紧固通过在各模块中设计的统一接口和螺栓组实现，通过改变这些模块的连接和组合得到多种机器人构型。机器人的构建简单、方便且快速。 

3)上述这些模块由相同的舵机驱动，控制简单，编程、调试方便。 

4)挖掘机无损检测机器人的检测系统通过一个转动关节与电磁吸盘模块连接，因此超声波传感器的运动相对于固定端有七个自由度，可以实现空间任意位置和姿态的检测，同时具有一个冗余自由度实现机器人的末端或关节的避障。