[实用新型]一种带钻孔装置的四自由度履带机器人

说明书

本实用新型涉及一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，包括前后两段行进机构，两段行进机构之间设置关节机构，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在行进机构上安装一个钻孔装置，钻孔装置包括由步进电机驱动的钻头，钻头设置在顶板上，所述的顶板连接多个直线电动推杆，钻头的伸出长度由直线电动推杆电动调节。本实用新型提高作业质量和效率，适应多种复杂地形环境下的工作。

技术领域

本实用新型涉及钻孔机构，具体是一种带钻孔装置的四自由度履带机器人。

背景技术

现有的钻孔装置通常依托人手持进行作业，质量受加工工人的技术水平、情绪、孔加工重复定位精度等因素的影响，质量得不到保证；也有将钻孔装置安装在行进机械上进入狭小区域进行作业，但是常规的行进机械在自由度调节方面比较欠缺，不能很好的完成不同位置的钻孔操作，效率低下。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，能够实现打孔机械化，提高作业质量和效率，适应多种复杂地形环境下的工作。

本实用新型采用的技术方案如下：一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，其特征在于包括前后两段行进机构，两段行进机构之间设置关节机构，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，所述的二自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在所述的行进机构上安装一个钻孔装置，所述的钻孔装置包括由步进电机驱动的钻头，所述钻头设置在顶板上，所述的顶板连接多个直线电动推杆，钻头的伸出长度由直线电动推杆电动调节。

所述的钻孔装置包括外框架，所述的外框架上设置底板，所述底板分别铰接三个直线电动推杆的底端，所述直线电动推杆的顶端固定连接三个套筒转换接头，所述套筒转换接头铰接顶板。

所述顶板固定连接减速器，所述减速器顶端固定连接夹头，减速器的底端固定连接步进电机，所述夹头另一端固定连接钻头。

所述底板上侧通过铰接支架与直线电动推杆铰接，套筒转换接头通过铰接支架与顶板铰接。

所述夹头内的六角柄与钻头固接且同轴连接，所述六角柄与减速器输出轴固接且同轴连接。

所述的回转结构包括相互配合的圆形支架和回转电机，回转电机动作带动圆形支架旋转。

所述的摆动结构包括舵机支架，舵机支架中心设置舵机，舵机动作带动舵机支架摆动。

所述行进机构包括两侧的外框挡板，所述的外框挡板之间设置主动轴和从动轴，主动轴连接主动轮，从动轴连接从动轮，行进机构内设置电机驱动主动轴旋转带动主动轮转动。

在前段的行进机构上设置鱼眼摄像头。

本实用新型的有益效果是：

1.本发明在原有的单履带管道机器人的基础上，搭载了钻孔装置。步进电机启动通过减速器带动钻头旋转工作，所选步进电机可以调节转速和方向，能够根据材料需要调整钻头的转速；同时打孔钻头也可更换为自己需要的尺寸。三个直线电动推杆串联工作，通过直线电动推杆自身长度的变化调节钻头的高度，适应作业环境的能力大大提升。

2.机器人主体由两个二自由度调节机构串联接，并增加了回转(roll)模块，通过二自由度的十字机构和两个回转模块的组合，形成一个四自由度的关节机构，通过多个电机相互配合，能够实现跃障、爬坡、转弯、翻身等功能，适合复杂的探测需求。