[发明专利]一种运载火箭自动加注机器人结构

说明书

本发明公开了一种运载火箭自动加注机器人结构。包括支撑座、导轨滑块机构、滚珠丝杠螺母机构、气动托举装置、连接与抗倾覆机构、管道机械臂装置、激光雷达装置和加泄连接器；管道机械臂装置包括四个管道机械臂、四个回转接头和四个机械臂电机齿轮传动装置；加泄连接器包括锁紧件、锁紧件驱动气缸、端盖、端盖驱动气缸、非接触式行程开关和导向锥；支撑座固定在火箭塔架壁上，导轨滑块机构和滚珠丝杠螺母机构安装于支撑座上；气动托举装置放置在火箭塔架地板上，管道机械臂装置的上端安装加泄连接器，通过管道机械臂装置实现加泄连接器的位姿调整，将加泄连接器与火箭箭体连接头对接，再由锁紧件锁紧后进行加注。本发明能实现智能加注。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种运载火箭自动加注机器人结构。

背景技术

国内火箭型号众多，采取的测发模式也各有不同，有“三平模式”、“三垂模式”、“一平两垂模式”等，对对接与加注系统要求也各不相同，目前大部分仍采用人工对接方式，既耗费人力，又存在人身安全隐患。因而，对接与加注系统智能化，可满足不同工况下的自动对接和脱落，是主要发展方向。目前人工智能和管道机械臂技术发展迅速，采取管道机械臂技术与柔性随动技术相结合的方式，研制适应不同应用工况和环境的自动对接与加注系统，能实现运载火箭加注无人值守、提高运载火箭加注安全性和提高运载火箭加注效率。其意义重大。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种运载火箭自动加注机器人。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是运载火箭加注智能化，减少安全隐患。

为实现上述目的，本发明提供了一种运载火箭自动加注机器人结构，包括支撑座、导轨滑块机构、滚珠丝杠螺母机构、气动托举装置、连接与抗倾覆机构、管道机械臂装置、激光雷达装置和加泄连接器；其中，所述气动托举装置包括托举气缸和浮动连接头；所述连接与抗倾覆机构包括连接法兰、抗倾覆三角架、轴杆、抗倾覆拉杆、抗倾覆加强筋、拉力传感器和拉环；所述管道机械臂装置包括第一管道机械臂、第二管道机械臂、第三管道机械臂、第四管道机械臂、第一回转接头、第二回转接头、第三回转接头、第四回转接头、第一机械臂电机齿轮传动装置、第二机械臂电机齿轮传动装置、第三机械臂电机齿轮传动装置和第四机械臂电机齿轮传动装置；所述激光雷达装置包括雷达支架、激光雷达和雷达驱动电机；所述加泄连接器包括锁紧件、锁紧件驱动气缸、端盖、端盖驱动气缸、非接触式行程开关和导向锥。

所述支撑座固定在火箭塔架壁上，所述导轨滑块机构和所述滚珠丝杠螺母机构安装于所述支撑座上。

所述气动托举装置放置在火箭塔架地板上，通过与所述连接法兰相连，在所述滚珠丝杠螺母机构的电机不使能后，靠所述托举气缸内的气压来平衡所述管道机械臂装置、所述激光雷达装置和所述加泄连接器的重力，从而实现所述加泄连接器跟随火箭箭体的柔性沉降。

所述管道机械臂装置的下端与所述连接法兰相连，所述管道机械臂装置的上端安装所述加泄连接器，通过所述管道机械臂装置实现所述加泄连接器的位姿调整，将所述加泄连接器与火箭箭体连接头对接，再由所述锁紧件锁紧后进行加注。

进一步地，所述管道机械臂装置下端所述第一个回转接头法兰安装于所述连接与抗倾覆机构的所述连接法兰上，所述连接与抗倾覆机构和所述导轨滑块机构及所述滚珠丝杠螺母机构支架相连，所述连接与抗倾覆机构和所述导轨滑块机构的滑块可通过所述滚珠丝杠螺母机构实现垂直移动。

进一步地，所述抗倾覆三角架两端与所述导轨滑块机构的两条导轨上部的两个滑块相连，再通过所述抗倾覆加强筋与所述连接法兰相连，所述抗倾覆拉杆通过所述轴杆与所述抗倾覆三角架连接，可绕所述抗倾覆三角架转动，所述拉环安置于所述管道机械臂装置的下端所述第一管道机械臂上，通过所述拉力传感器与所述抗倾覆拉杆连接。