[发明专利]一种核辐射环境下检测辐射用遥操作机器人

摘要

本发明提供一种核辐射环境下检测辐射用遥操作机器人，包括移动平台、四节臂伸缩系统和十自由度超冗余机械臂系统，所述移动平台包括活动轮、顶升系统和移动平台框架，所述四节臂伸缩系统包括第四节伸缩臂、第三节伸缩臂、第二节伸缩臂、第一节伸缩臂、电动卷扬机、第一节臂丝杠轴承活动支座、第一节臂丝杠轴承固定支座、第一节臂动力单元、第二节臂动力单元、第二节臂丝杠轴承固定支座、第二节臂丝杠螺母转接座和第二节臂丝杠轴承活动支座，所述十自由度超冗余机械臂系统包括二自由度关节臂、俯仰关节和回转关节。本发明解决核电站设备室内核辐射和复杂空间环境下设备的检测和维护问题，从而大幅降低人员的受照剂量和劳动强度。

主权项

1.一种核辐射环境下检测辐射用遥操作机器人，包括移动平台、四节臂伸缩系统和十自由度超冗余机械臂系统，其特征在于：所述移动平台包括活动轮、顶升系统和移动平台框架，所述四节臂伸缩系统包括第四节伸缩臂、第三节伸缩臂、导向滚轮、第二节伸缩臂、第一节伸缩臂、钢丝绳、电动卷扬机、第一节臂用直线导轨、第一节臂丝杠轴承活动支座、第一节臂丝杠丝杆、第一节臂丝杠螺母转接座、第一节臂丝杠螺母、第一节臂丝杠轴承固定支座、第一节臂动力单元、第二节臂动力单元、第二节臂丝杠轴承固定支座、第二节臂丝杠丝杆、第二节臂用直线导轨、第二节臂丝杠螺母、第二节臂丝杠螺母转接座和第二节臂丝杠轴承活动支座，所述第一节伸缩臂通过第一节臂用直线导轨与移动平台框架滑动连接，且第一节臂用直线导轨的导轨与移动平台框架通过螺栓固定连接，所述第一节臂用直线导轨的滑块通过螺栓与第一节伸缩臂固定连接，且第一节伸缩臂通过第一节臂动力单元、第一节臂丝杠丝杆和第一节臂丝杠螺母与移动平台框架滑动连接，所述第一节臂动力单元通过螺栓与移动平台框架固定连接，所述第一节臂丝杠轴承固定支座和第一节臂丝杠轴承活动支座通过螺栓与移动平台框架固定连接，所述第一节臂丝杠螺母通过螺栓与第一节臂丝杠螺母转接座固定连接，且第一节臂丝杠螺母转接座通过螺栓与第一节伸缩臂固定连接，所述第二节伸缩臂通过第二节臂用直线导轨与第一节伸缩臂滑动连接，且第二节臂用直线导轨的导轨通过螺栓与第一节伸缩臂固定连接，所述第二节臂用直线导轨的滑块通过螺栓与第二节臂丝杠螺母转接座固定连接，且第二节臂丝杠螺母转接座通过螺栓与第二节伸缩臂固定连接，所述第二节伸缩臂通过第二节臂动力单元、第二节臂丝杠丝杆和第二节臂丝杠螺母与第一节伸缩臂的相对滑动连接，且第二节臂动力单元通过螺栓与第一节伸缩臂固定连接，所述第二节臂丝杠轴承固定支座和第二节臂丝杠轴承活动支座通过螺栓与第一节伸缩臂固定连接，所述第二节臂丝杠螺母通过螺栓与第二节臂丝杠螺母转接座固定连接，所述第三节伸缩臂通过导向滚轮与第二节伸缩臂滑动连接，且导向滚轮通过螺栓与第二节伸缩臂固定连接，所述第三节伸缩臂外表面与导向滚轮外圆柱面贴合，所述钢丝绳末端与第四节伸缩臂上端固定连接，所述电动卷扬机通过螺栓与第二节伸缩臂上端固定连接，所述顶升系统安装在移动平台框架上，所述十自由度超冗余机械臂系统包括二自由度关节臂、俯仰关节和回转关节，所述第四节伸缩臂安装在回转关节的顶部，所述回转关节包括回转用光电编码器、回转电机座、回转电机、回转电机轴、回转RV减速器和回转输出轴，所述回转输出轴与回转电机通过回转RV减速器传动连接，所述回转电机定子与回转电机座固定连接，且回转电机转子与回转电机轴固定连接，所述回转电机轴与回转RV减速器输入端固定连接，所述回转输出轴与回转RV减速器输出端固定连接，且回转输出轴通过转接法兰与回转用光电编码器固定连接，所述俯仰关节包括俯仰关节基座、俯仰电机座、俯仰电机、俯仰电机转轴、俯仰RV减速器、俯仰输出轴和俯仰用光电编码器，所述俯仰关节的俯仰关节基座通过螺栓与回转关节的回转输出轴固定连接，所述俯仰输出轴的旋转与俯仰电机通过俯仰RV减速器传动连接，且俯仰电机定子与俯仰电机座固定连接，所述俯仰电机座与俯仰关节基座固定连接，所述俯仰电机转子与俯仰电机转轴固定连接，且俯仰电机转轴与俯仰RV减速器输入端固定连接，所述俯仰输出轴与俯仰RV减速器输出端固定连接，且俯仰输出轴与俯仰用光电编码器固定连接，所述二自由度关节臂通过螺栓与俯仰关节的俯仰输出轴固定，所述二自由度关节臂包括壳体、电动伸缩缸、第一中心轴、转盘、第二中心轴、俯仰母头、第三中心轴、连杆、第四中心轴、俯仰公头、第五中心轴、钢丝绳驱动盒、第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述转盘与第二中心轴固定连接，且第二中心轴与俯仰母头固定连接，所述俯仰公头与俯仰母头通过钢丝绳驱动盒驱动连接，且钢丝绳驱动盒内设置有第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述第一钢丝绳在转盘上至少缠绕一圈同时末端固定在转盘上，所述第二钢丝绳在转盘上至少缠绕一圈同时末端固定在转盘上，所述第一钢丝绳在转盘上的缠绕方向与第二钢丝绳在转盘上的缠绕方向相反，所述壳体一端通过第一中心轴与电动伸缩缸一端和俯仰母头一端铰接，且俯仰母头另一端通过第三中心轴与连杆一端铰接，所述连杆另一端通过第四中心轴与电动伸缩缸另一端和俯仰公头一端铰接，且俯仰公头另一端通过第五中心轴与壳体另一端铰接。