[发明专利]一种基于五自由度机械臂的真空检漏机器人

说明书

一种基于五自由度机械臂的真空检漏机器人，包括行走机构，所述行走机构顶部设置有升降机构，所述升降机构顶部设置有机械臂，所述机械臂腕部设置有检漏机构，本发明装置取代人工检漏，提高了检漏工作的安全性以及检漏效率；本发明装置可进入到真空室内，实现了不能在外表面进行检漏的大型真空容器检漏工作；采用机械臂和升降机构实现精确定位，带动检漏机构沿任意方向运动，实现在复杂表面进行检漏工作；本发明装置不仅节省空间、重量小，而且运动平稳准确。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种基于五自由度机械臂的真空检漏机器人。

背景技术

随着工业的发展，在宇航空间模拟、气候环境模拟、国防科技、核电及高能物理等领域的真空装置向大型化、高真空度的方向发展，许多真空容器(例如电力变压器的汽相干燥设备)的长、宽、高度都达到数米量级。相对于常规真空设备，大型真空装备除需要合理设计真空获得系统外，对真空容器的设计和制造工艺技术也提出了更高的要求，其中漏率控制是至关重要的问题。大型真空容器的现场检漏作业已成为真空行业的常见难题。

由于许多大型真空容器外部有加强筋、保温层或装饰板等复杂结构，导致难以采用常规的真空室内外配合的检漏方法,而只能在真空室内部进行单侧检漏。检漏方法中,以传统的气泡法和真空规检漏法为主,这两种方法劳动强度较大,检漏灵敏度低,直接影响了真空设备的质量。检漏一般要求检漏灵敏度高，反应和清除时间短，但过大的容器容易产生两者的矛盾，造成漏检和难以确定漏孔位置，甚至无法实施检漏等问题。

曾经在实际检漏中采用的检漏方法之一是作业人员直接进入到真空容器中,进行内部检漏操作，这种方法效率低，只能发现大孔,而且检漏人员人身安全难以得到保障。大型真空容器的检漏问题，一直在困扰着真空工作者。尤其是在特定的现场条件下，如何准确、快速地找到漏点，已经成为真空检漏行业持续关注的热点问题。

如发明专利【CN104875176A】提出的以机器人代替人在真空室内进行检漏，该发明提出一种全向轮系及真空检漏机器人。该发明由检漏机构、伸缩机构及行走机构组成。通过检漏机构在真空室内壁进行扫描，扫描到漏点时，通过摄像头发送到真空室外。该发明较好的解决了人工检漏的安全问题，能够自动检漏真空室中的漏点。但是该发明方法在实际应用中还存在如下不足：检漏机构只有三个运动自由度，灵活性较差，只能检测真空容器的四个直立侧壁平面，对于容器的顶壁和底板，局部有突起、凹下或曲面之处，以及局部检漏空间狭小等情况，易于造成因检测机构无法到达而无法进行检漏；该发明的伸缩机构，采用多级液压缸驱动，在液压缸伸缩运动中，活塞杆会带出油膜，进而在真空中蒸发为油蒸气，势必造成对真空容器内环境的污染，降低真空室的真空度，且液压系统重量较大，增加了机器人的负载；该发明的行走机构结构较复杂，需要较高的装配精度，且故障率高。

因此，急需更为适用的真空检漏机器人。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于五自由度机械臂的灵活、高效的真空检漏机器人。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于五自由度机械臂的真空检漏机器人，包括行走机构，所述行走机构顶部设置有升降机构，所述升降机构顶部设置有机械臂，所述机械臂腕部设置有检漏机构。

所述机械臂包括机械臂底座，所述机械臂底座顶部设置有腰部关节，所述腰部关节顶部设置有肩部俯仰关节，所述肩部俯仰关节末端设置有大臂，所述大臂末端设置有肘部俯仰关节，所述肘部俯仰关节末端设置有小臂，所述小臂末端设置有腕部俯仰关节，所述腕部俯仰关节末端底部设置有腕部旋转关节。

所述检漏机构包括定量泵和安装座，所述定量泵底端固定安装在机械臂底座顶部，所述定量泵输出端与管路一端固定安装，所述安装座设置在腕部旋转关节底端，所述安装座水平部分末端设置有毛刷，所述毛刷进液口与管路另一端固定安装，所述安装座竖直部分末端设置有摄像头。