CN103817686A

CN103817686A - 一种用于灾难救援机器人机械臂

Info

Publication number: CN103817686A
Application number: CN201210465733.3A
Authority: CN
Inventors: 谢丽华; 张霞; 贾曲啸; 周江陵
Original assignee: Qingdao Technological University Qindao College
Current assignee: Qingdao University of Technology; Qingdao Technological University Qindao College
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明涉及一种用于灾难救援机器人机械臂，包括电源、平动电机、减速箱联轴器、减速箱、机械钳、机械钻、机械剪、摄像头、小臂、小臂连接体、小臂液压杆、大臂、大臂连接体、大臂液压杆、主控板、回转驱动锥齿轮、回转锥齿轮、回转锥齿轮轴、电磁离合器、角度传感器、回转小齿轮、回转大齿轮、液压泵、电磁换向阀，本发明的特点是机械臂可以在360度工作范围内工作，两个机械臂可同时配合工作，机械臂配备了机械钳、机械钻、机械剪三套末端机械手，可针对不同的场合更换作业，提高了灾难救援机器人的工作效率，拓宽了其工作范围。

Description

一种用于灾难救援机器人机械臂

技术领域

本发明涉及一种机械臂，特别涉及一种用于灾难救援机器人机械臂。

背景技术

灾难救援机器人是用于危险作业环境下进行辅助搜救的机器人。目前灾难救援机器人作业机械臂方面大都采用单臂作业，或者一些双臂联合作业的灾难救援机器人，其末端操作机器手不能针对不能应用场合更换，所以导致灾难救援机器人工作效率低、工作范围狭窄。

发明内容

为解决目前技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于灾难救援机器人机械臂，不仅结构简单，末端操作机器手能针对不能应用场合更换，而且提高了灾难救援机器人的工作效率、拓宽了其工作范围。

一种用于灾难救援机器人机械臂，包括电源、平动电机、减速箱联轴器、减速箱、机械钳、机械钻、机械剪、摄像头、小臂、小臂连接体、小臂液压杆、大臂、大臂连接体、大臂液压杆、主控板、回转驱动锥齿轮、回转锥齿轮、回转锥齿轮轴、电磁离合器、角度传感器、回转小齿轮、回转大齿轮、液压泵、电磁换向阀。

机械钳、机械钻、机械剪等末端机械手以及摄像头通过小臂连接体固定在小臂的前端，小臂与大臂通过大臂连接体连接，大臂的前端固定在上壳上部分，液压泵固定在下壳下部分。

液压泵通过电磁换向阀供油给大臂液压杆，大臂液压杆带动大臂连接体转动，从而带动小臂转动；液压泵通过电磁换向阀供油给小臂臂液压杆来控制小臂的伸缩，进一步带动摄像头、机械钳、机械钻的伸缩运动。

电源、平动电机固定在下壳下部分，电机通过减速箱联轴器与减速箱连接在一起，减速箱与回转驱动锥齿轮连接并带动回转驱动锥齿轮，回转驱动锥齿轮与回转锥齿轮啮合，回转锥齿轮连接在回转锥齿轮轴上，回转小齿轮连接在回转小齿轮轴上，角度传感器固定在回转小齿轮轴上，回转大齿轮固定在下壳上部分，回转大齿轮与上壳下部分连接在一起，上壳下部分与上壳上部分连接在一起。

回转小齿轮轴和回转锥齿轮轴通过电磁离合器连接在一起。电源给电机供电，电机带动减速箱联轴器来驱动减速箱，减速箱带动回转驱动锥齿轮，回转驱动锥齿轮带动回转锥齿轮运动从而带动回转锥齿轮轴。

电磁离合器通电将回转锥齿轮轴与回转小齿轮轴连接在一起，从而回转小齿轮轴带动回转小齿轮运动，回转小齿轮带动回转大齿轮运动，回转大齿轮带动上壳上部分做回转运动，从而带动上壳做回转运动，角度传感器能够测出转动的角度，可以实现机械钳、机械钻、机械剪的准确定位。

液压泵与电磁换向阀连接在一起，电磁换向阀的各个阀口分别与小臂液压杆、大臂液压杆连接；液压泵供油，通过控制电磁换向阀各个阀口的通断来控制小臂液压杆、大臂液压杆的运动。

本技术方案的有益效果如下：机械臂可以在360度工作范围内工作，两个机械臂可同时配合工作，机械臂配备了机械钳、机械钻、机械剪三套末端机械手，可针对不同的场合更换作业，提高了灾难救援机器人的工作效率，拓宽了其工作范围。

附图说明

图1 是本发明一种用于灾难救援机器人机械臂的外观主视图；

图2是本发明一种用于灾难救援机器人机械臂的外观左视图；

图3是本发明一种用于灾难救援机器人机械臂的回转机构图；

图4是本发明一种用于灾难救援机器人机械臂的机械手部件图；

图5是本发明一种用于灾难救援机器人机械臂的机构俯视图；

图6是本发明一种用于灾难救援机器人机械臂的机构俯视图（为了便于观察去掉了部分回转装置）。

1、机械钳；2、机械钻；3、机械剪；4、摄像头；5、小臂；6、小臂连接体；7、小臂液压杆；8、大臂；9、大臂连接体；10、大臂液压杆；11、回转驱动锥齿轮；12、回转锥齿轮；13、回转锥齿轮轴；14、电磁离合器；15、角度传感器；16、回转小齿轮；17、回转大齿轮；18、液压泵；19、电磁换向阀；20、主控板； 21、回转小齿轮轴；22、电源；23、平动电机；24、减速箱联轴器；25、减速箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构组成和工作原理做进一步详细的说明。本发明包括：包括电源22、平动电机23、减速箱联轴器24、减速箱25、机械钳1、机械钻2、机械剪3、摄像头4、小臂5、小臂连接体6、小臂液压杆7、大臂8、大臂连接体9、大臂液压杆10、主控板20、回转驱动锥齿轮11、回转锥齿轮12、回转锥齿轮轴13、电磁离合器14、角度传感器15、回转小齿轮16、回转大齿轮17、液压泵18、电磁换向阀19。

其中机械钳1、机械钻2、机械剪3等末端机械手以及摄像头通过小臂5连接体固定在小臂5的前端，小臂5与大臂8通过大臂连接体9连接，大臂8的前端固定在上壳上部分，液压泵18固定在下壳下部分。

液压泵18通过电磁换向阀19供油给大臂液压杆10，大臂液压杆10带动大臂连接体9转动，从而带动小臂5转动；液压泵18通过电磁换向阀19供油给小臂臂液压杆7来控制小臂5的伸缩，进一步带动摄像头4、机械钳1、机械钻2的伸缩运动。

电源22、平动电机23固定在下壳下部分，电机通过减速箱联轴器24与减速箱25连接在一起，减速箱带动回转驱动锥齿轮11，回转驱动锥齿轮11与回转锥齿轮12啮合，回转锥齿轮12连接在回转锥齿轮轴13上，回转小齿轮16连接在回转小齿轮轴21上，角度传感器15固定在回转小齿轮轴21上，回转大齿轮17固定在下壳上部分，回转大齿轮17与上壳下部分连接在一起，上壳下部分与上壳上部分连接在一起。

回转小齿轮轴21和回转锥齿轮轴13通过电磁离合器14连接在一起。电源22给平动电机23供电，平动电机23带动减速箱联轴器24来驱动减速箱25，减速箱25带动回转驱动锥齿轮11，回转驱动锥齿轮11带动回转锥齿轮12运动从而带动回转锥齿轮轴13。

电磁离合器14通电将回转锥齿轮轴13与回转小齿轮轴21连接在一起，从而回转小齿轮轴21带动回转小齿轮16运动，回转小齿轮16带动回转大齿轮17运动，回转大齿轮17带动上壳上部分做回转运动，从而带动上壳做回转运动，角度传感器15能够测出转动的角度，可以实现机械钳1、机械钻2、机械剪3的准确定位。

液压泵18与电磁换向阀19连接在一起，电磁换向阀19的各个阀口分别与小臂液压杆7、大臂液压杆10；液压泵18供油，通过控制电磁换向阀19各个阀口的通断来控制小臂液压杆7、大臂液压杆10的运动。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种用于灾难救援机器人机械臂，包括电源、平动电机、减速箱联轴器、减速箱、机械钳、机械钻、机械剪、摄像头、小臂、小臂连接体、小臂液压杆、大臂、大臂连接体、大臂液压杆、主控板、回转驱动锥齿轮、回转锥齿轮、回转锥齿轮轴、电磁离合器、角度传感器、回转小齿轮、回转大齿轮、液压泵、电磁换向阀，其特征在于：

机械钳、机械钻、机械剪等末端机械手以及摄像头通过小臂连接体固定在小臂的前端，小臂与大臂通过大臂连接体连接，大臂的前端固定在上壳上部分，液压泵固定在下壳下部分；

电源、平动电机固定在下壳下部分，电机通过减速箱联轴器与减速箱连接在一起，减速箱与回转驱动锥齿轮连接，回转驱动锥齿轮与回转锥齿轮啮合，回转锥齿轮连接在回转锥齿轮轴上，回转小齿轮连接在回转小齿轮轴上，角度传感器固定在回转小齿轮轴上，回转大齿轮固定在下壳上部分，回转大齿轮与上壳下部分连接在一起，上壳下部分与上壳上部分连接在一起；

回转小齿轮轴和回转锥齿轮轴通过电磁离合器连接在一起，电磁离合器通电将回转锥齿轮轴与回转小齿轮轴连接在一起，液压泵与电磁换向阀连接在一起，电磁换向阀的各个阀口分别与小臂液压杆、大臂液压杆连接。