CN110014430B - 一种机器人的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人的控制装置，本发明的机器人的控制装置不仅可以较好的对机器人的运行进行控制，采用各个节点分别单独控制，可以提高机器人运动的稳定性和准确性，而且还可以很好的对机器人的检测或者探测进行精准控制，控制简单方便，运动起来比较稳定，而且，还可以对探测器进行较好的弹性固定作用，可以有效防止探测器受到碰撞损坏，本发明的机器人控制装置具有较好的运动控制效果，各个节点之间连接可靠，通过各个节点的微幅摆动，实现机器人的运动，同时，还设置了竖直与水平方向的双向摆动，这样，可以实现在空间内运动，方便对待测件的各个位置进行精准扫描重点探测。

Description

一种机器人的控制装置

技术领域

本发明涉及一种机器人的控制装置，属于机器人设备技术领域。

背景技术

目前，机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

对于管类、洞类，尤其是水下的管道等情况，对于管道内的情况进行检测时一般需要采用专门的机器人来进行，目前的机器人难以实现对检测的准确控制与准确监测，因此，如何设计一种能够精准实现检测的管道或者洞内等承载待测件的运动控制以及检测控制，对于机器人的运用具有极其重要的作用。

本发明针对以上问题，提供一种机器人的控制装置，提高机器人控制的准确性和稳定性。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人的控制装置，其包括多个控制移动节点，其特征在于，相邻的两个控制移动节点之间采用连接接头连接在一起，各个控制移动节点均能够在水平方向上作微幅弯曲摆动，且各个移动节点还能够在竖直方向上作微幅弯曲摆动，各个移动节点的两端均设置有多个滚球支撑组件，且各个滚球支撑组件的四周均设置有探测器，各个控制移动节点控制整个机器人在承载待测件的通孔内移动，以便对承载待测件的内部情况进行探测。

进一步，作为优选，每个所述控制移动节点均包括连接法兰盘、连接接头、铰接座、连接架、微幅摆动驱动器、电源与控制器，其中，所述铰接座的一端水平铰接设置可水平微幅摆动的所述连接架，所述铰接座的另一端水平铰接设置可竖直微幅摆动的所述连接架，所述连接架的端部均连接有所述连接法兰盘，所述连接法兰盘的端部均连接所述滚球支撑组件，所述滚球支撑组件的端部连接所述连接接头，相邻的所述控制移动节点采用所述连接接头连接在一起，所述连接架内设置有所述电源与控制器，所述铰接座内设置有对所述连接架进行驱动摆动的微幅摆动驱动器。

进一步，作为优选，所述滚球支撑组件包括两个滚球支撑组件一和两个滚球支撑组件二，所述滚球支撑组件一和滚球支撑组件二垂直布置，且两个滚球支撑组件一和两个滚球支撑组件二圆周阵列设置在圆柱固定柱的外圆周，圆柱固定柱设置在所述连接接头与所述连接法兰盘之间。

进一步，作为优选，每个控制移动节点的两个圆柱固定柱之间还连接设置有弹性伸缩罩，所述弹性伸缩罩套设在所述连接架的外部，所述弹性伸缩罩的两端的弹性伸缩罩固定环固定于所述圆柱固定柱上。

进一步，作为优选，所述微幅摆动驱动器包括摆动电机、铰接套座、内固定座和铰接块，所述内固定座固定支撑于所述铰接座内，所述内固定座的外部同轴套设有所述铰接套座，所述铰接套座上固定连接有所述铰接块，所述铰接块固定在所述连接架上，所述铰接座上还设置有摆动电机，所述摆动电机的输出轴与所述铰接套座的外部的齿进行啮合传动。

进一步，作为优选，所述铰接套座与所述内固定座之间采用磁悬浮设置，且所述铰接套座与所述内固定座之间的间隙为0.5-1mm。

进一步，作为优选，所述滚球支撑组件包括固定座、支撑滚球、探测器、探测器固定组件、限位肩、保持圈、储油垫和轴瓦，所述固定座固定在所述圆柱固定柱上，所述固定座的中心设置有安装槽，所述安装槽的上方设置在连接固定在所述固定座上的圆环形的所述限位肩，所述限位肩的孔内固定套设有所述保持圈，所述支撑滚球被限位保持在所述保持圈内，所述限位肩内位于所述保持圈的下端还设置有所述储油垫，且所述储油垫与所述支撑滚球之间还设置有所述保持圈的延伸尖端，所述固定座与所述支撑滚球之间位于所述保持圈的下方设置有所述轴瓦，所述固定座的位于所述支撑滚球的四周通过所述探测器固定组件固定设置有所述探测器，所述探测器的高度小于所述支撑滚球的高度。

进一步，作为优选，所述探测器固定组件包括探测器安装座、辅助锁紧圈、限位座、导向座、螺纹安装座、支撑弹簧、弹簧安装套、弹簧底座和轴肩，所述探测器安装座内固定设置在所述探测器，所述探测器安装座的端部连接所述限位座，所述限位座的端部采用所述弹性安装套连接在所述支撑弹簧的一端，所述支撑弹簧的另一端连接在所述弹簧底座上，所述弹性底座的外部固定套设有所述螺纹安装座，所述螺纹安装座螺纹连接至所述固定座上，所述螺纹安装座或者所述弹簧底座上还固定连接有所述导向座，所述限位座上沿着其径向方向还延伸设置有导向槽，所述导向座在所述导向槽内滑动设置，所述探测器安装座上还设置有所述轴肩，所述轴肩用于对所述导向座的移动导向行程进行限位，所述探测器安装座的外圆周上还设置有用于对所述探测器进行辅助安装固定的所述辅助锁紧圈。

进一步，作为优选，所述探测器为红外摄像头或者超声波探测器。

进一步，作为优选，还包括远程集中控制器以及无线通信模块，所述远程集中控制器通过所述无线通信模块对各个控制移动节点的运动以及探测情况进行控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的机器人的控制装置不仅可以较好的对机器人的运行进行控制，采用各个节点分别单独控制，可以提高机器人运动的稳定性和准确性，而且还可以很好的对机器人的检测或者探测进行精准控制，控制简单方便，运动起来比较稳定，而且，还可以对探测器进行较好的弹性固定作用，可以有效防止探测器受到碰撞损坏，本发明的机器人控制装置具有较好的运动控制效果，各个节点之间连接可靠，通过各个节点的微幅摆动，实现机器人的运动，同时，还设置了竖直与水平方向的双向摆动，这样，可以实现在空间内运动，方便对待测件的各个位置进行精准扫描重点探测。

附图说明

图1是本发明一种机器人的控制装置的结构示意图；

图2是本发明一种机器人的控制装置的控制移动节点结构示意图；

图3是本发明一种机器人的控制装置的控制移动节点透视结构示意图；

图4是本发明一种机器人的控制装置的控制移动节点局部结构示意图；

图5是本发明一种机器人的控制装置的滚球支撑组件位置处的结构示意图；

图6是本发明一种机器人的控制装置的探测器固定组件结构示意图；

其中，1、承载待测件，2、滚球支撑组件一，3、滚球支撑组件二，4、连接接头，5、控制移动节点，6、弹性伸缩罩，7、电源与控制器，8、铰接块，9、摆动电机，10、连接架，11、弹性伸缩罩固定环，12、连接法兰盘，13、铰接套座，14、内固定座，15、固定座，16、支撑滚球，17、探测器，18、探测器固定组件，19、限位肩，20、保持圈，21、储油垫，22、轴瓦，23、探测器安装座，24、辅助锁紧圈，25、限位座，26、导向座，27、螺纹安装座，28、支撑弹簧，29、弹簧安装套，30、弹簧底座，31、轴肩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种机器人的控制装置，其包括多个控制移动节点5，其特征在于，相邻的两个控制移动节点5之间采用连接接头4连接在一起，各个控制移动节点5均能够在水平方向上作微幅弯曲摆动，且各个移动节点还能够在竖直方向上作微幅弯曲摆动，各个移动节点的两端均设置有多个滚球支撑组件，且各个滚球支撑组件的四周均设置有探测器，各个控制移动节点控制整个机器人在承载待测件的通孔内移动，以便对承载待测件的内部情况进行探测。

在本实施例中，每个所述控制移动节点均包括连接法兰盘12、连接接头4、铰接座、连接架10、微幅摆动驱动器、电源与控制器7，其中，所述铰接座的一端水平铰接设置可水平微幅摆动的所述连接架10，所述铰接座的另一端水平铰接设置可竖直微幅摆动的所述连接架10，所述连接架10的端部均连接有所述连接法兰盘12，所述连接法兰盘12的端部均连接所述滚球支撑组件，所述滚球支撑组件的端部连接所述连接接头4，相邻的所述控制移动节点采用所述连接接头4连接在一起，所述连接架内设置有所述电源与控制器，所述铰接座内设置有对所述连接架进行驱动摆动的微幅摆动驱动器。

其中，所述滚球支撑组件包括两个滚球支撑组件一2和两个滚球支撑组件二3，所述滚球支撑组件一2和滚球支撑组件二3垂直布置，且两个滚球支撑组件一和两个滚球支撑组件二圆周阵列设置在圆柱固定柱的外圆周，圆柱固定柱设置在所述连接接头与所述连接法兰盘之间。

在本实施例中，为了保护内部结构，防止粉尘杂质等进入，每个控制移动节点的两个圆柱固定柱之间还连接设置有弹性伸缩罩6，所述弹性伸缩罩6套设在所述连接架的外部，所述弹性伸缩罩6的两端的弹性伸缩罩固定环11固定于所述圆柱固定柱上。

所述微幅摆动驱动器包括摆动电机9、铰接套座13、内固定座14和铰接块8，所述内固定座14固定支撑于所述铰接座内，所述内固定座的外部同轴套设有所述铰接套座13，所述铰接套座13上固定连接有所述铰接块8，所述铰接块8固定在所述连接架上，所述铰接座上还设置有摆动电机9，所述摆动电机9的输出轴与所述铰接套座的外部的齿进行啮合传动。

为了提高耐磨性，减少磨损，所述铰接套座与所述内固定座之间采用磁悬浮设置，且所述铰接套座与所述内固定座之间的间隙为0.5-1mm。

作为更佳的实施例，如图5，所述滚球支撑组件包括固定座15、支撑滚球16、探测器17、探测器固定组件18、限位肩19、保持圈20、储油垫21和轴瓦22，所述固定座15固定在所述圆柱固定柱上，所述固定座15的中心设置有安装槽，所述安装槽的上方设置在连接固定在所述固定座上的圆环形的所述限位肩19，所述限位肩19的孔内固定套设有所述保持圈20，所述支撑滚球16被限位保持在所述保持圈20内，所述限位肩19内位于所述保持圈的下端还设置有所述储油垫21，且所述储油垫21与所述支撑滚球之间还设置有所述保持圈的延伸尖端，所述固定座与所述支撑滚球之间位于所述保持圈的下方设置有所述轴瓦22，所述固定座的位于所述支撑滚球的四周通过所述探测器固定组件18固定设置有所述探测器17，所述探测器的高度小于所述支撑滚球的高度。

如图6，所述探测器固定组件包括探测器安装座23、辅助锁紧圈24、限位座25、导向座26、螺纹安装座27、支撑弹簧28、弹簧安装套29、弹簧底座30和轴肩31，所述探测器安装座23内固定设置在所述探测器，所述探测器安装座的端部连接所述限位座25，所述限位座25的端部采用所述弹性安装套29连接在所述支撑弹簧28的一端，所述支撑弹簧28的另一端连接在所述弹簧底座30上，所述弹性底座30的外部固定套设有所述螺纹安装座27，所述螺纹安装座27螺纹连接至所述固定座上，所述螺纹安装座或者所述弹簧底座上还固定连接有所述导向座26，所述限位座上沿着其径向方向还延伸设置有导向槽，所述导向座26在所述导向槽内滑动设置，所述探测器安装座23上还设置有所述轴肩31，所述轴肩31用于对所述导向座的移动导向行程进行限位，所述探测器安装座的外圆周上还设置有用于对所述探测器进行辅助安装固定的所述辅助锁紧圈24。

其中，所述探测器为红外摄像头或者超声波探测器。

此外，本发明还包括远程集中控制器以及无线通信模块，所述远程集中控制器通过所述无线通信模块对各个控制移动节点的运动以及探测情况进行控制。

本发明的机器人的控制装置不仅可以较好的对机器人的运行进行控制，采用各个节点分别单独控制，可以提高机器人运动的稳定性和准确性，而且还可以很好的对机器人的检测或者探测进行精准控制，控制简单方便，运动起来比较稳定，而且，还可以对探测器进行较好的弹性固定作用，可以有效防止探测器受到碰撞损坏，本发明的机器人控制装置具有较好的运动控制效果，各个节点之间连接可靠，通过各个节点的微幅摆动，实现机器人的运动，同时，还设置了竖直与水平方向的双向摆动，这样，可以实现在空间内运动，方便对待测件的各个位置进行精准扫描重点探测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种机器人的控制装置，其包括多个控制移动节点，其特征在于，相邻的两个控制移动节点之间采用连接接头连接在一起，各个控制移动节点均能够在水平方向上作微幅弯曲摆动，且各个移动节点还能够在竖直方向上作微幅弯曲摆动，各个移动节点的两端均设置有多个滚球支撑组件，且各个滚球支撑组件的四周均设置有探测器，各个控制移动节点控制整个机器人在承载待测件的通孔内移动，以便对承载待测件的内部情况进行探测；

每个所述控制移动节点均包括连接法兰盘、连接接头、铰接座、连接架、微幅摆动驱动器、电源与控制器，其中，所述铰接座的一端水平铰接设置可水平微幅摆动的所述连接架，所述铰接座的另一端水平铰接设置可竖直微幅摆动的所述连接架，所述连接架的端部均连接有所述连接法兰盘，所述连接法兰盘的端部均连接所述滚球支撑组件，所述滚球支撑组件的端部连接所述连接接头，相邻的所述控制移动节点采用所述连接接头连接在一起，所述连接架内设置有所述电源与控制器，所述铰接座内设置有对所述连接架进行驱动摆动的微幅摆动驱动器；

所述滚球支撑组件包括两个滚球支撑组件一和两个滚球支撑组件二，所述滚球支撑组件一和滚球支撑组件二垂直布置，且两个滚球支撑组件一和两个滚球支撑组件二圆周阵列设置在圆柱固定柱的外圆周，圆柱固定柱设置在所述连接接头与所述连接法兰盘之间；

每个控制移动节点的两个圆柱固定柱之间还连接设置有弹性伸缩罩，所述弹性伸缩罩套设在所述连接架的外部，所述弹性伸缩罩的两端的弹性伸缩罩固定环固定于所述圆柱固定柱上；

所述微幅摆动驱动器包括摆动电机、铰接套座、内固定座和铰接块，所述内固定座固定支撑于所述铰接座内，所述内固定座的外部同轴套设有所述铰接套座，所述铰接套座上固定连接有所述铰接块，所述铰接块固定在所述连接架上，所述铰接座上还设置有摆动电机，所述摆动电机的输出轴与所述铰接套座的外部的齿进行啮合传动；所述铰接套座与所述内固定座之间采用磁悬浮设置；

所述滚球支撑组件包括探测器和探测器固定组件，所述探测器固定组件包括探测器安装座、辅助锁紧圈、限位座、导向座、螺纹安装座、支撑弹簧、弹簧安装套、弹簧底座和轴肩，所述探测器安装座内固定设置在所述探测器，所述探测器安装座的端部连接所述限位座，所述限位座的端部采用所述弹性安装套连接在所述支撑弹簧的一端，所述支撑弹簧的另一端连接在所述弹簧底座上，所述弹性底座的外部固定套设有所述螺纹安装座，所述螺纹安装座螺纹连接至所述固定座上，所述螺纹安装座或者所述弹簧底座上还固定连接有所述导向座，所述限位座上沿着其径向方向还延伸设置有导向槽，所述导向座在所述导向槽内滑动设置，所述探测器安装座上还设置有所述轴肩，所述轴肩用于对所述导向座的移动导向行程进行限位，所述探测器安装座的外圆周上还设置有用于对所述探测器进行辅助安装固定的所述辅助锁紧圈。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的控制装置，其特征在于：所述铰接套座与所述内固定座之间的间隙为0.5-1mm。

3.根据权利要求1所述的一种机器人的控制装置，其特征在于：所述滚球支撑组件还包括固定座、支撑滚球、限位肩、保持圈、储油垫和轴瓦，所述固定座固定在所述圆柱固定柱上，所述固定座的中心设置有安装槽，所述安装槽的上方设置在连接固定在所述固定座上的圆环形的所述限位肩，所述限位肩的孔内固定套设有所述保持圈，所述支撑滚球被限位保持在所述保持圈内，所述限位肩内位于所述保持圈的下端还设置有所述储油垫，且所述储油垫与所述支撑滚球之间还设置有所述保持圈的延伸尖端，所述固定座与所述支撑滚球之间位于所述保持圈的下方设置有所述轴瓦，所述固定座的位于所述支撑滚球的四周通过所述探测器固定组件固定设置有所述探测器，所述探测器的高度小于所述支撑滚球的高度。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种机器人的控制装置，其特征在于：所述探测器为红外摄像头或者超声波探测器。

5.根据权利要求4所述的一种机器人的控制装置，其特征在于：还包括远程集中控制器以及无线通信模块，所述远程集中控制器通过所述无线通信模块对各个控制移动节点的运动以及探测情况进行控制。

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