CN108527308A

CN108527308A - 一种消防移动抓取救援机器人

Info

Publication number: CN108527308A
Application number: CN201810374917.6A
Authority: CN
Inventors: 邢明的
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2018-09-14

Abstract

本发明提供一种消防移动抓取救援机器人，包括行走单元、旋转支架、旋转电机、转接法兰盘、摆臂升降单元、抓取单元，所述的旋转支架安装在行走单元上，旋转电机固定在旋转支架的下面，转接法兰盘套入旋转电机的伸出轴上，摆臂升降单元与转接法兰盘连接，抓取单元固定在摆臂升降单元的前端；本发明通过行走单元使机器人移动到抓取位置，旋转电机使整个抓取部分在平面内旋转，摆臂升降单元使机械抓手可以上下前后的移动，抓取单元完成抓取任务，此结构具有多个自由度，可以更加方便快捷的完成抓取任务。

Description

一种消防移动抓取救援机器人

技术领域

本发明涉及消防救援等过程中物体移动搬运技术领域，特别涉及一种消防移动抓取救援机器人。

背景技术

在工业生产及消防应急救援过程中，存在很多危险的工作，如搬运加热的物体、腐蚀性化工产品以及不便拿取的物料，如果由人工操作完成，不仅操作难度大而且还经常会造成工伤事故，并且有一部分工作的工作量较量较大，若由个人完成则需要付出较大的劳动强度，而且效率低下，随着机器人技术的发展，对于一些危险的以及劳动强度大的工作，一般采用机器人或机械手完成，常规的抓取机器人为固定式不可移动的，如申请号为201721286493.5公布了一种《平板抓取机器人》，主要包括包括安装架、气缸、承载板、吸盘、转臂、托钩，整个机构安装在底座上，机构无法移动，可实施抓取的范围小，采用气动装置联动机构整体性能不稳定，抓取范围不精准，因此需要一种新型的移动式抓取机器人。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种消防移动抓取救援机器人，通过行走单元使机器人移动到抓取位置，旋转电机使整个抓取部分在平面内旋转，摆臂升降单元使机械抓手可以上下前后的移动，抓取单元完成抓取任务，此结构具有多个自由度，可以更加方便快捷的完成抓取任务。

本发明所使用的技术方案是：一种消防移动抓取救援机器人，包括行走单元、旋转支架、旋转电机、转接法兰盘、摆臂升降单元、抓取单元，所述的旋转支架安装在行走单元上，旋转电机固定在旋转支架的下面，转接法兰盘套入旋转电机的伸出轴上，摆臂升降单元与转接法兰盘连接，抓取单元固定在摆臂升降单元的前端。

所述的行走单元包括底盘、车轮、双伸出轴驱动电机、驱动电机安装座、联轴器、短轴、带座轴承A、带座轴承B、传动轴、小圆柱齿轮、转接齿轮、传动齿轮、长轴，所述的驱动电机安装座固定在底盘中间，双伸出轴驱动电机安装在驱动电机安装座上，其两个伸出轴分别插入联轴器的一端，两个带座轴承A分别固定在底盘的前后两端，短轴一端穿过带座轴承A插入联轴器的另一端，短轴的另一端插入小圆柱齿轮，带座轴承B分别固定在底盘的两侧，传动轴的两端各插入一个带座轴承B，转接齿轮套入传动轴并与小圆柱齿轮啮合，长轴分别插入底盘两侧的轴承中，其两端各安装一个车轮，传动齿轮套入长轴中并与转接齿轮啮合。

所述的摆臂升降单元包括底座、端盖、连接圆板A、连接圆板B、第一减速机、下侧板，下侧板连接板、连接圆板C、连接圆板D、上侧板、上侧板连接板，所述的连接圆板B固定在下方的第一减速机两侧，每个连接圆板B的外侧安装下侧板，连接圆板A套入第一减速机的伸出轴并与底座固定，在底座两个外侧各安装一个端盖，下侧板连接板两端各连接一个下侧板，同样的，所述的连接圆板D固定在上方的第一减速机两侧，每个连接圆板D的外侧安装上侧板，连接圆板C套入第一减速机的伸出轴并与下侧板的上端固定，在下侧板的上端两侧各安装一个端盖，上侧板连接板两端各连接一个上侧板。

所述的抓取单元包括第二减速机安装座、第二减速机、转动板A、第三减速机安装座、第三减速机、转动板B、齿轮A、齿轮B、第四减速机、旋转轴、铜套、抓取安装架、第五减速机、转动轴A、皮带、转动轴B、转动连板、抓手、齿轮C、齿轮D，所述的第二减速机安装在第二减速机安装座上，转动板A固定在第二减速机的伸出轴上，第三减速机安装座与转动板A固定，第三减速机安装在第三减速机安装座上，转动板B固定在第三减速机的伸出轴上，旋转轴一端与转动板B连接，另一端插入铜套中，铜套嵌入抓取安装架中，齿轮A套入旋转轴中，第四减速机安装在抓取安装架的后方，齿轮B套入第四减速机的伸出轴并与齿轮A啮合，第五减速机安装在抓取安装架中间，其伸出轴插入齿轮C，转动轴A穿入抓取安装架，其两端各与一个转动连板的一端连接，齿轮D套入转动轴A并与齿轮C啮合，转动轴B穿入抓手，其两端各与一个转动连板的另一端连接，皮带将转动轴A与转动轴B相连。

本发明的有益效果：（1）本发明通过双伸出轴驱动电机搭配齿轮机构进行传动，传动精度高，可以使机器人准确的到达抓取位置；（2）在机械手臂的各个关节处都设有减速机控制其运动，使得其具有较多的自有度，使得抓取更加的方便快捷高效。

附图说明

图1为本发明的整体装配立体结构示意图。

图2为本发明的行走单元装配立体结构示意图。

图3为本发明的摆臂升降单元装配立体结构示意图。

图4、图5为本发明的抓取单元装配立体结构示意图。

附图标号：1-行走单元；2-旋转支架；3-旋转电机；4-转接法兰盘；5-摆臂升降单元；6-抓取单元；101-底盘；102-车轮；103-双伸出轴驱动电机；104-驱动电机安装座；105-联轴器；106-短轴；107-带座轴承A；108-带座轴承B；109-传动轴；110-小圆柱齿轮；111-转接齿轮；112-传动齿轮；113-长轴；501-底座；502-端盖；503-连接圆板A；504-连接圆板B；505-第一减速机；506-下侧板；507-下侧板连接板；508-连接圆板C；509-连接圆板D；510-上侧板；511-上侧板连接板；601-第二减速机安装座；602-第二减速机；603-转动板A；604-第三减速机安装座；605-第三减速机；606-转动板B；607-齿轮A；608-齿轮B；609-第四减速机；610-旋转轴；611-铜套；612-抓取安装架；613-第五减速机；614-转动轴A；615-皮带；616-转动轴B；617-转动连板；618-抓手；619-齿轮C；620-齿轮D 。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2 、图3、图4、图5所示的一种消防移动抓取救援机器人，包括行走单元1、旋转支架2、旋转电机3、转接法兰盘4、摆臂升降单元5、抓取单元6，旋转支架2安装在行走单元1上，旋转电机3固定在旋转支架2的下面，转接法兰盘4套入旋转电机3的伸出轴上，摆臂升降单元5与转接法兰盘4连接，抓取单元6固定在摆臂升降单元5的前端。

行走单元1包括底盘101、车轮102、双伸出轴驱动电机103、驱动电机安装座104、联轴器105、短轴106、带座轴承A 107、带座轴承B 108、传动轴109、小圆柱齿轮110、转接齿轮111、传动齿轮112、长轴113，驱动电机安装座104固定在底盘101中间，双伸出轴驱动电机103安装在驱动电机安装座104上，其两个伸出轴分别插入联轴器105的一端，两个带座轴承A 107分别固定在底盘101的前后两端，短轴106一端穿过带座轴承A 107插入联轴器105的另一端，短轴106的另一端插入小圆柱齿轮110，带座轴承B 108分别固定在底盘101的两侧，传动轴109的两端各插入一个带座轴承B 108，转接齿轮111套入传动轴109并与小圆柱齿轮110啮合，长轴113分别插入底盘101两侧的轴承中，其两端各安装一个车轮102，传动齿轮112套入长轴113中并与转接齿轮111啮合。

摆臂升降单元5包括底座501、端盖502、连接圆板A 503、连接圆板B 504、第一减速机505、下侧板506，下侧板连接板507、连接圆板C 508、连接圆板D 509、上侧板510、上侧板连接板511，连接圆板B 504固定在下方的第一减速机505两侧，每个连接圆板B 504的外侧安装下侧板506，连接圆板A 503套入第一减速机505的伸出轴并与底座501固定，在底座501两个外侧各安装一个端盖502，下侧板连接板507两端各连接一个下侧板506，同样的，连接圆板D 509固定在上方的第一减速机505两侧，每个连接圆板D 509的外侧安装上侧板510，连接圆板C 508套入第一减速机505的伸出轴并与下侧板506的上端固定，在下侧板506的上端两侧各安装一个端盖502，上侧板连接板511两端各连接一个上侧板510。

抓取单元包括第二减速机安装座601、第二减速机602、转动板A 603、第三减速机安装座604、第三减速机605、转动板B 606、齿轮A 607、齿轮B 608、第四减速机609、旋转轴610、铜套611、抓取安装架612、第五减速机613、转动轴A 614、皮带615、转动轴B 616、转动连板617、抓手618、齿轮C 619、齿轮D 620，第二减速机602安装在第二减速机安装座601上，转动板A 603固定在第二减速机602的伸出轴上，第三减速机安装座604与转动板A 603固定，第三减速机605安装在第三减速机安装座604上，转动板B 606固定在第三减速机605的伸出轴上，旋转轴610一端与转动板B 606连接，另一端插入铜套611中，铜套611嵌入抓取安装架612中，齿轮A 607套入旋转轴610中，第四减速机609安装在抓取安装架612的后方，齿轮B 608套入第四减速机609的伸出轴并与齿轮A 607啮合，第五减速机613安装在抓取安装架612中间，其伸出轴插入齿轮C 619，转动轴A 614穿入抓取安装架612，其两端各与一个转动连板617的一端连接，齿轮D 620套入转动轴A 614并与齿轮C 619啮合，转动轴B 616穿入抓手618，其两端各与一个转动连板617的另一端连接，皮带615将转动轴A 614与转动轴B616相连。

本发明的工作原理：双伸出轴驱动电机103工作通过联轴器105和短轴106使得转接齿轮111转动，转接齿轮111转动带动与其啮合的传动齿轮112转动从而带动长轴113转动，长轴113转动转动带动车轮102转动从而使得行走单元1进行移动，旋转电机3工作通过转接法兰盘4带动摆臂升降单元5和抓取单元6在平面内转动，摆臂升降单元5下方的第一减速机505工作带动下臂部分上下摆动，摆臂升降单元5上方的第一减速机505工作带动上臂部分上下摆动，从而实现摆臂升降功能，第二减速机602工作带动机械抓手上下摆动，第三减速机605带动机械抓手左右摆动，第四减速机609工作带动齿轮B 608转动从而带动与其啮合的齿轮A 607转动，齿轮A 607转动带动旋转轴610转动从而带动械抓手在平面内转动，第五减速机613工作带动齿轮C 619转动从而带动与其啮合的齿轮D 620转动，齿轮D 620转动带动转动轴A 614转动从而带动转动连板617向内外两侧运动，转动轴A 614转动通过皮带615带动转动轴B 616转动从而使得抓手618向内外两侧运动完成抓取动作。

Claims

1.一种消防移动抓取救援机器人，包括行走单元（1）、旋转支架（2）、旋转电机（3）、转接法兰盘（4）、摆臂升降单元（5）、抓取单元（6），其特征在于：所述的旋转支架（2）安装在行走单元（1）上，旋转电机（3）固定在旋转支架（2）的下面，转接法兰盘（4）套入旋转电机3的伸出轴上，摆臂升降单元（5）与转接法兰盘（4）连接，抓取单元6固定在摆臂升降单元（5）的前端；

所述的行走单元（1）包括底盘（101）、车轮（102）、双伸出轴驱动电机（103）、驱动电机安装座（104）、联轴器（105）、短轴（106）、带座轴承A （107）、带座轴承B （108）、传动轴（109）、小圆柱齿轮（110）、转接齿轮（111）、传动齿轮（112）、长轴（113），所述的驱动电机安装座（104）固定在底盘（101）中间，双伸出轴驱动电机（103）安装在驱动电机安装座（104）上，其两个伸出轴分别插入联轴器（105）的一端，两个带座轴承A （107）分别固定在底盘（101）的前后两端，短轴（106）一端穿过带座轴承A （107）插入联轴器（105）的另一端，短轴（106）的另一端插入小圆柱齿轮（110），带座轴承B （108）分别固定在底盘（101）的两侧，传动轴（109）的两端各插入一个带座轴承B （108），转接齿轮（111）套入传动轴（109）并与小圆柱齿轮（110）啮合，长轴（113）分别插入底盘（101）两侧的轴承中，其两端各安装一个车轮（102），传动齿轮（112）套入长轴（113）中并与转接齿轮（111）啮合；

所述的摆臂升降单元（5）包括底座（501）、端盖（502）、连接圆板A （503）、连接圆板B（504）、第一减速机（505）、下侧板（506），下侧板连接板（507）、连接圆板C （508）、连接圆板D（509）、上侧板（510）、上侧板连接板（511），所述的连接圆板B （504）固定在下方的第一减速机（505）两侧，每个连接圆板B （504）的外侧安装下侧板（506），连接圆板A （503）套入第一减速机（505）的伸出轴并与底座（501）固定，在底座（501）两个外侧各安装一个端盖（502），下侧板连接板（507）两端各连接一个下侧板（506），同样的，所述的连接圆板D （509）固定在上方的第一减速机（505）两侧，每个连接圆板D （509）的外侧安装上侧板（510），连接圆板C（508）套入第一减速机（505）的伸出轴并与下侧板（506）的上端固定，在下侧板（506）的上端两侧各安装一个端盖（502），上侧板连接板（511）两端各连接一个上侧板（510）；

所述的抓取单元包括第二减速机安装座（601）、第二减速机（602）、转动板A （603）、第三减速机安装座（604）、第三减速机（605）、转动板B （606）、齿轮A （607）、齿轮B （608）、第四减速机（609）、旋转轴（610）、铜套（611）、抓取安装架（612）、第五减速机（613）、转动轴A（614）、皮带（615）、转动轴B （616）、转动连板（617）、抓手（618）、齿轮C （619）、齿轮D（620），所述的第二减速机（602）安装在第二减速机安装座（601）上，转动板A （603）固定在第二减速机（602）的伸出轴上，第三减速机安装座（604）与转动板A （603）固定，第三减速机（605）安装在第三减速机安装座（604）上，转动板B （606）固定在第三减速机（605）的伸出轴上，旋转轴（610）一端与转动板B （606）连接，另一端插入铜套（611）中，铜套（611）嵌入抓取安装架（612）中，齿轮A （607）套入旋转轴（610）中，第四减速机（609）安装在抓取安装架（612）的后方，齿轮B （608）套入第四减速机（609）的伸出轴并与齿轮A （607）啮合，第五减速机（613）安装在抓取安装架（612）中间，其伸出轴插入齿轮C （619），转动轴A （614）穿入抓取安装架（612），其两端各与一个转动连板（617）的一端连接，齿轮D （620）套入转动轴A（614）并与齿轮C （619）啮合，转动轴B （616）穿入抓手（618），其两端各与一个转动连板（617）的另一端连接，皮带（615）将转动轴A （614）与转动轴B （616）相连。