CN112775928B - 一种具有开孔及剪线功能的排爆机器人 - Google Patents
一种具有开孔及剪线功能的排爆机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有开孔及剪线功能的排爆机器人,其解决了现有排爆机器人只能转移爆炸物而不能及时拆除爆炸物,强行摧毁爆炸物容易造成重大损失的技术问题,其包括平台、控制器、行走机构、X轴驱动电机、X轴丝杠、X轴滑块、Y轴驱动电机、Y轴丝杠、Y轴滑块、Z轴驱动电机、Z轴丝杠、Z轴滑块、底板、支撑板、开孔装置、全向软体机械臂、剪线钳和末端摄像头,平台与行走机构连接,开孔装置与支撑板连接,全向软体机械臂与支撑板连接,全向软体机械臂包括驱动机构和软体机械臂本体,剪线钳与软体机械臂本体的前端连接,末端摄像头与软体机械臂本体的前端连接。本发明应用在排爆机器人技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及排爆机器人技术领域,具体而言,涉及一种具有开孔及剪线功能的排爆机器人。
背景技术
排爆机器人通过远程控制机器人实现爆炸可疑物侦测、运输、排除,能替代人完成危险作业,避免不必要的人员伤亡,在维护公共安全方面具有日益重要作用。
排爆机器人从上世纪60年代开始问世,至今已半个多世纪,各国为了维护社会稳定和政治需要,对反恐防暴的技术和装备研发予以极大重视和较多投入,目前世界上各种排爆机器人种类不下几十种。参考申请公布号为CN106428264A的发明专利申请、申请公布号为CN109079821A的发明专利申请以及授权公告号为CN211491561U的实用新型专利。
但是目前排爆类机器人存在着一些缺点,主要体现在:
现有的排爆机器人大都采用刚性机械臂,这一类机器人只能转移爆炸物而不能及时拆除爆炸物,爆炸物在转移途中一旦发生爆炸就有可能造成人员财产损失。携带水枪、激光等设备的排爆机器人可以在现场强行摧毁爆炸物,但如果现场人员较为密集不便疏散或现场具有高价值财产设备,摧毁不当就有可能引发爆炸从而造成重大损失。
发明内容
本发明就是为了解决现有排爆机器人只能转移爆炸物而不能及时拆除爆炸物,强行摧毁爆炸物容易造成重大损失的技术问题,提供了一种灵活性高,能够对爆炸物直接进行拆除作业的具有开孔及剪线功能的排爆机器人。
本发明提供的具有开孔及剪线功能的排爆机器人,包括平台、控制器、行走机构、X轴驱动电机、X轴丝杠、X轴滑块、第一导轨、第二导轨、Y轴驱动电机、Y轴丝杠、Y轴滑块、第三导轨、第四导轨、Z轴驱动电机、Z轴丝杠、Z轴滑块、底板、支撑板、开孔装置、全向软体机械臂、剪线钳和末端摄像头,平台与行走机构连接,X轴驱动电机与平台连接,X轴丝杠与X轴驱动电机的输出轴连接,第一导轨、第二导轨分别与平台连接,X轴滑块通过螺母与X轴丝杠连接,X轴滑块的两侧分别与第一导轨、第二导轨连接;Y轴驱动电机与X轴滑块连接,Y轴丝杠与Y轴驱动电机的输出端连接,Y轴滑块通过螺母与Y轴丝杠连接,第三导轨、第四导轨分别与X轴滑块连接,Y轴滑块的两侧分别与第三导轨、第四导轨连接,底板与Y轴滑块连接,Z轴驱动电机与底板连接,Z轴丝杠14与Z轴驱动电机的输出轴连接,Z轴滑块通过螺母与Z轴丝杠连接,Z轴滑块的两侧分别通过两个导轨与底板连接;支撑板与Z轴滑块连接;控制器与平台连接;开孔装置与支撑板连接,全向软体机械臂与支撑板连接,全向软体机械臂包括驱动机构和软体机械臂本体,剪线钳与软体机械臂本体的前端连接,末端摄像头与软体机械臂本体的前端连接。
优选地,全向软体机械臂的软体机械臂本体包括基座和螺旋弹簧,螺旋弹簧的后端与基座连接,螺旋弹簧上沿长度方向连接有四排穿线环;全向软体机械臂的驱动机构包括支架、四个牵引驱动电机、四个绕线辊和四根牵引绳,四个绕线辊分别与支架转动连接,四个牵引驱动电机的输出轴分别与四个绕线辊连接,四根牵引绳分别穿过四排穿线环,四根牵引绳穿过基座,四根牵引绳的前端与螺旋弹簧的末端固定连接,四根牵引绳的后端分别缠绕在四个绕线辊上;支架与X轴滑块固定连接,四个牵引驱动电机与X轴滑块固定连接;基座与支撑板固定连接;剪线钳与螺旋弹簧的前端连接,末端摄像头与螺旋弹簧的前端连接。
优选地,开孔装置包括外壳、旋转驱动电机、主动同步带轮、从动同步带轮、滚珠花键、轴承座、开孔器、舵机、后端座、弹簧、弹簧座、滚轮和钢丝绳,旋转驱动电机与支撑板连接,外壳与支撑板固定连接,主动同步带轮与旋转驱动电机的输出轴连接,滚珠花键设有花键轴、第一花键套和第二花键套,从动同步带轮与第一花键套固定连接,主动同步带轮和从动同步带轮之间通过同步带连接,旋转驱动电机、从动同步带轮、同步带和主动同步带轮位于外壳内部,轴承座与支撑板固定连接,第二花键套通过滚动轴承与轴承座转动连接,开孔器与花键轴的前端固定连接,外壳的后侧设有孔,花键轴穿过外壳后侧的孔,舵机与外壳的后侧连接,后端座通过轴承与花键轴的后端连接,弹簧套在花键轴上,弹簧座与外壳的后侧连接,弹簧的前端与弹簧座连接,弹簧的后端与后端座连接,外壳的后侧连接有两个导向杆,两个导向杆穿过后端座;滚轮与后端座连接;钢丝绳的一端与舵机的舵盘连接,钢丝绳的另一端与外壳的后侧固定连接,钢丝绳绕过滚轮。
优选地,开孔装置还包括拉压力传感器,拉压力传感器与外壳的后侧连接,钢丝绳的一端与舵机的舵盘连接,钢丝绳的另一端与拉压力传感器连接。
优选地,剪线钳包括外部保护壳、钩线板、第一刀片、第一SMA弹簧、第二刀片、第二SMA弹簧、圆形底座和第三SMA弹簧,钩线板设有缺口,钩线板的一侧连接有第一凸台,第一刀片上连接有第二凸台,第一刀片与钩线板的一侧铰接,第一SMA弹簧的一端挂在第一凸台上,第一SMA弹簧的另一端挂在第二凸台上;钩线板的另一侧连接有第三凸台,第二刀片上连接有第四凸台,第二刀片与钩线板的另一侧铰接,第二SMA弹簧的一端挂在第三凸台上,第二SMA弹簧的另一端挂在第四凸台上;钩线板与圆形底座固定连接;圆形底座设有弹簧连接部、弹簧容纳槽和连接孔,外部保护壳整体呈圆柱状,外部保护壳的内圆周上设有弹簧连接台和弹簧放置槽,外部保护壳的外侧设有窗口;外部保护壳套在圆形底座上,外部保护壳与圆形底座之间能够相对转动,第三SMA弹簧的一端与圆形底座的弹簧连接部连接,第三SMA弹簧的另一端与外部保护壳的弹簧连接台连接,第三SMA弹簧位于弹簧放置槽和弹簧容纳槽形成的空间中;钩线板、第一刀片、第一SMA弹簧、第二刀片和第二SMA弹簧位于外部保护壳的内腔中;圆形底座的连接孔与全向软体机械臂的软体机械臂本体的前端固定连接。
优选地,平台上连接用于监视机器人移动的摄像头。
本发明的有益效果是,能够对爆炸物直接进行拆除作业。全向软体机械臂灵活性高,可以实现弯曲伸缩全自由度,可以实现在狭小空间内拆除爆炸物内部引爆线路。
本发明进一步的特征,将在以下具体实施方式的描述中,得以清楚地记载。
附图说明
图1是具有开孔及剪线功能的排爆机器人的立体图;
图2是具有开孔及剪线功能的排爆机器人的主视图;
图3是具有开孔及剪线功能的排爆机器人的右视图;
图4是具有开孔及剪线功能的排爆机器人的右视图;
图5是开孔装置的结构示意图;
图6是图5所示开孔装置的外壳内部部件示意图;
图7是图6中,从动同步带轮与第一花键套连接,第二花键套与滚动轴承连接的示意图;
图8是开孔装置的立体图;
图9是全向软体机械臂的结构示意图;
图10是图9所示结构的局部示意图;
图11是全向软体机械臂的基座安装在支撑板上的结构示意图;
图12是剪线钳的结构示意图;
图13是剪线钳的结构示意图;
图14是图12所示剪线钳去掉外部保护壳后的结构示意图;
图15是图12所示剪线钳的局部剖视图;
图16是剪线钳的外部保护壳的立体图;
图17是剪线钳的外部保护壳的主视图;
图18是剪线钳的钩线板的结构示意图;
图19是剪线钳的钩线板的结构示意图;
图20是剪线钳的第三SMA弹簧设置结构示意图;
图21是排爆机器人在爆炸物进行作业的示意图;
图22是剪线钳的一种具体实现形式;
图23是支撑板上安装开孔监视摄像头,全向软体机械臂的末端安装照片灯的结构示意图。
图中符号说明:
1.平台,2.行走机构,3.X轴驱动电机,4.X轴丝杠,5.X轴滑块,6.第一导轨,7.第二导轨,8.Y轴驱动电机,9.Y轴丝杠,10.Y轴滑块,11.第三导轨,12.第四导轨,13.Z轴驱动电机,14.Z轴丝杠,15.Z轴滑块,16.底板,17.支撑板;18.开孔装置,18-1.外壳,18-2.旋转驱动电机,18-3.主动同步带轮,18-4.从动同步带轮,18-5.滚珠花键,18-5-1.花键轴,18-5-2.第一花键套,18-5-3.第二花键套,18-6.轴承座,18-7.开孔器,18-8.舵机,18-9.后端座,18-10.弹簧,18-11.弹簧座,18-12.导向杆,18-13.滚轮,18-14.钢丝绳,18-15.拉压力传感器,18-16.滚动轴承,18-17.同步带;19.全向软体机械臂,19-1.牵引驱动电机,19-2.绕线辊,19-3.支架,19-4.牵引绳,19-5.基座,19-6.螺旋弹簧,19-7.穿线环;20.剪线钳,21.末端摄像头,22.爆炸物;23.开孔监视摄像头,24.照明灯。
具体实施方式
以下参照附图,以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-4所示,具有开孔及剪线功能的排爆机器人包括平台1、行走机构2、X轴驱动电机3、X轴丝杠4、X轴滑块5、第一导轨6、第二导轨7、Y轴驱动电机8、Y轴丝杠9、Y轴滑块10、第三导轨11、第四导轨12、Z轴驱动电机13、Z轴丝杠14、Z轴滑块15、底板16、支撑板17、开孔装置18、全向软体机械臂19、剪线钳20、末端摄像头21。平台1与行走机构2连接,X轴驱动电机3通过支架安装在平台1上,X轴丝杠4与X轴驱动电机3的输出轴连接,第一导轨6、第二导轨7安装在平台1上,X轴滑块5通过螺母与X轴丝杠4连接,X轴滑块5的两侧分别与第一导轨6、第二导轨7连接。Y轴驱动电机8通过支架安装在X轴滑块5上,Y轴丝杠9与Y轴驱动电机8的输出端连接,Y轴滑块10通过螺母与Y轴丝杠9连接,第三导轨11、第四导轨12安装在X轴滑块5上,Y轴滑块10的两侧分别与第三导轨11、第四导轨12连接,底板16与Y轴滑块10连接,Z轴驱动电机13安装在底板16上,Z轴丝杠14与Z轴驱动电机13的输出轴连接,Z轴滑块15通过螺母与Z轴丝杠14连接,底板16上连接有两个导轨,Z轴滑块15的两侧分别与底板16上的两个导轨连接。支撑板17与Z轴滑块15连接。
如图5-8所示,开孔装置18与支撑板17连接。开孔装置18包括外壳18-1、旋转驱动电机18-2、主动同步带轮18-3、从动同步带轮18-4、滚珠花键18-5、轴承座18-6、开孔器18-7、舵机18-8、后端座18-9、弹簧18-10、弹簧座18-11、导向杆18-12、滚轮18-13、钢丝绳18-14、拉压力传感器18-15、滚动轴承18-16,旋转驱动电机18-2固定安装在支撑板17上,外壳18-1通过螺钉与支撑板17固定连接,旋转驱动电机18-2位于外壳18-1内部,主动同步带轮18-3与旋转驱动电机18-2的输出轴连接,滚珠花键18-5设有花键轴18-5-1、第一花键套18-5-2、第二花键套18-5-3,从动同步带轮18-4通过螺钉与第一花键套18-5-2固定连接,主动同步带轮18-3和从动同步带轮18-4之间通过同步带18-17连接,从动同步带轮18-4、同步带、主动同步带轮18-3位于外壳18-1内部,轴承座18-6通过螺钉固定安装在支撑板17上,第二花键套18-5-3通过两个滚动轴承18-16与轴承座18-6转动连接,开孔器18-7与花键轴18-5-1的前端固定连接,外壳18-1的后侧开孔,花键轴18-5-1穿过外壳18-1后侧的孔,舵机18-8固定安装在外壳18-1的后侧,后端座18-9通过轴承与花键轴18-5-1的后端连接,弹簧18-10套在花键轴18-5-1上,弹簧座18-11与外壳18-1的后侧连接,弹簧18-10的前端与弹簧座18-11连接,弹簧18-10的后端与后端座18-9连接,两个导向杆18-12与外壳18-1的后侧固定连接,两个导向杆18-12穿过后端座18-9。滚轮18-13与后端座18-9连接。拉压力传感器18-15通过螺钉固定安装在外壳18-1的后侧。钢丝绳18-14的一端与舵机18-8的舵盘连接,钢丝绳18-14的另一端与拉压力传感器18-15连接,钢丝绳18-14绕过滚轮18-13。当舵机18-8工作拉动钢丝绳18-14来提供进给力使后端座18-9向前直线运动时,弹簧18-10被压缩,两个导向杆18-12穿过后端座18-9,后端座18-9沿着两个导向杆18-12向前直线运动,后端座18-9不会发生偏转。拉压力传感器18-15检测钢丝绳18-14的拉力,通过压力传感器18-15反馈的拉力数据是否发生突变从而判断开孔是否打通。
如图9-11所示,全向软体机械臂19包括驱动机构和软体机械臂本体,软体机械臂本体包括基座19-5、螺旋弹簧19-6,螺旋弹簧19-6的后端与基座19-5连接,螺旋弹簧19-6上沿长度方向连接有四排穿线环19-7。驱动机构包括支架19-3、四个牵引驱动电机19-1、四个绕线辊19-2、四根牵引绳19-4,四个绕线辊19-2分别与支架19-3转动连接,四个牵引驱动电机19-1的输出轴分别与四个绕线辊19-2连接,四根牵引绳19-4分别穿过软体机械臂本体的四排穿线环19-7,四根牵引绳19-4穿过基座19-5,四根牵引绳19-4的前端与螺旋弹簧19-6的末端固定连接,四根牵引绳19-4的后端分别缠绕在四个绕线辊19-2上。四个牵引驱动电机19-1工作能够使四个绕线辊19-2转动从而牵拉四根牵引绳19-4,进而使螺旋弹簧19-6全向弯曲。支架19-3固定安装在X轴滑块5上,四个牵引驱动电机19-1固定安装在X轴滑块5上。基座19-5固定安装在支撑板17上。
剪线钳20与螺旋弹簧19-6的前端连接,末端摄像头21与螺旋弹簧19-6的前端连接。
如图12-20,剪线钳20包括外部保护壳20-1、钩线板20-2、第一刀片20-3、第一SMA弹簧20-4、铰链20-5、第二刀片20-6、第二SMA弹簧20-7、圆形底座20-8、第三SMA弹簧20-9。钩线板20-2设有缺口20-2-1,钩线板20-2的一侧连接有第一凸台20-2-1,第一刀片20-3上连接有第二凸台20-3-1,第一刀片20-3通过铰链20-5与钩线板20-2的一侧铰接,第一SMA弹簧20-4的一端挂在第一凸台20-2-1上,第一SMA弹簧20-4的另一端挂在第二凸台20-3-1上。第二刀片20-6安装在钩线板20-2的另一侧,安装方式与第一刀片20-3相同,钩线板20-2的另一侧连接有第三凸台20-2-2,第二刀片20-6上连接有第四凸台,第二刀片20-6与钩线板20-2的另一侧铰接,第二SMA弹簧20-7的一端挂在第三凸台20-2-2上,第二SMA弹簧20-7的另一端挂在第四凸台上。当钩线板20-2的缺口20-2-1钩住待剪断的电线时,给第一SMA弹簧20-4、第二SMA弹簧20-7通电,第一SMA弹簧20-4通电收缩从而带动第一刀片20-3向钩线板20-2的缺口20-2-1方向转动对电线进行切割,同时,第二刀片20-6也向钩线板20-2的缺口20-2-1方向转动对电线进行切割,设置两个刀片切断电线能够保证切掉电线上一段距离,待剪线钳移走后,切掉的电线不会再次搭上。钩线板20-2与圆形底座20-8固定连接。圆形底座20-8设有弹簧连接部20-8-1、弹簧容纳槽20-8-2、连接孔20-8-3。外部保护壳20-1整体呈圆柱状,外部保护壳20-1的内圆周上设有弹簧连接台20-1-1和弹簧放置槽20-1-2,外部保护壳20-1的外侧设有窗口20-1-3。外部保护壳20-1套在圆形底座20-8上,外部保护壳20-1之间采用间隙配合,外部保护壳20-1和圆形底座20-8之间能够相对转动;第三SMA弹簧20-9的一端与圆形底座20-8的弹簧连接部20-8-1连接,第三SMA弹簧20-9的另一端与外部保护壳20-1的弹簧连接台20-1-1连接,第三SMA弹簧20-9位于弹簧放置槽20-1-2和弹簧容纳槽20-8-2形成的空间中。钩线板20-2、第一刀片20-3、第一SMA弹簧20-4、铰链20-5、第二刀片20-6和第二SMA弹簧20-7位于外部保护壳20-1的内腔中。圆形底座20-8的连接孔20-8-3与全向软体机械臂19的螺旋弹簧19-6的前端固定连接。当剪线钳在爆炸物内部移动时,外部保护壳上的窗口20-1-3不对准钩线板20-2的缺口20-2-1(钩线板20-2没有外露),防止钩住其他电线,待剪线钳靠近要剪断的电线时,给第三SMA弹簧20-9通电,第三SMA弹簧20-9收缩,外部保护壳转动一定角度,外部保护壳上的窗口20-1-3对准钩线板20-2的缺口20-2-1(如图12和13所示的状态),然后钩线板20-2的缺口20-2-1钩住要剪断的电线。
SMA弹簧的SMA是shape memory alloy的缩写。
机器人的控制器安装在平台1上。平台1上安装有用于监视机器人移动的摄像头,该摄像头采集机器人前方的图像信息通过控制器中的无线传输模块发送给遥控器,遥控器的显示屏显示于监视机器人移动的摄像头采集的图像信息,操作者通过遥控器可以远程操纵机器人前往爆炸物前。
下面描述机器人的工作过程:
操作者通过遥控器来远程操纵机器人前往爆炸物前,X轴驱动电机3、Y轴驱动电机8和Z轴驱动电机13相互配合工作使开孔装置的开孔器18-7对准爆炸物上需要开孔的位置,然后开孔装置工作,旋转驱动电机18-2工作通过同步带传动机构带动滚珠花键18-5的花键轴18-5-1旋转(花键轴18-5-1的两端分别通过轴承支撑在后端座18-9和轴承座18-6之间),花键轴18-5-1带动开孔器18-7旋转,同时舵机18-8工作拉动钢丝绳18-14提供进给力从而使后端座18-9向前直线运动,后端座18-9推动花键轴18-5-1向前直线运动(此时弹簧18-10被压缩),最终使开孔器18-7旋转的同时向前直线运动在爆炸物上开孔,开孔完成后,舵机18-8的舵盘反方向旋转,钢丝绳18-14提供的进给力消失,弹簧18-10回弹使花键轴18-5-1向后运动回到初始位置,开孔器18-7随之撤离。然后,末端摄像头21发送图像信息给遥控器,操作者根据该图像信息,操作全向软体机械臂19的螺旋弹簧19-6弯曲运动进而使螺旋弹簧19-6从爆炸物22上开好的孔中进入爆炸物内部(如图21所示),末端摄像头21监视爆炸物内部线路,操作者进一步控制螺旋弹簧19-6动作使剪线钳20移动到待剪断电线的位置,此时剪线钳20的外部保护壳转动使窗口20-1-3对准钩线板20-2的缺口20-2-1,准钩线板20-2的缺口20-2-1钩住电线,第一SMA弹簧20-4、第二SMA弹簧20-7同时得电收缩,使第一刀片20-3、第二刀片20-6运动将电线剪断,拆除爆炸物内部引爆线路。最后,使全向软体机械臂19从爆炸物中撤出。
需要说明的是,对于开孔装置18,可以不设置拉压力传感器18-15,钢丝绳18-14的另一端直接与外壳18-1的后侧固定连接。开孔装置的具体结构也可以采用公知的开孔机构。
需要说明的是,对于剪线钳的具体结构,也可以采用公知的剪线机构,比如图22所示的剪线钳。
需要说明的是,对于全向软体机械臂的具体结构,也可以采用现有技术中公知的软体机械臂。
如图23所示,可以在支撑板17上安装开孔监视摄像头23,开孔监视摄像头23采集其前方爆炸物的图像,以便准确地确定开孔位置。可以在螺旋弹簧19-6的前端安装照明灯24,照明灯24工作向爆炸物内部提供足够的光线,便于剪断电线。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,采用其它形式的零件构型、驱动装置以及连接方式不经创造性的设计与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有开孔及剪线功能的排爆机器人,其特征在于,包括平台、控制器、行走机构、X轴驱动电机、X轴丝杠、X轴滑块、第一导轨、第二导轨、Y轴驱动电机、Y轴丝杠、Y轴滑块、第三导轨、第四导轨、Z轴驱动电机、Z轴丝杠、Z轴滑块、底板、支撑板、开孔装置、全向软体机械臂、剪线钳和末端摄像头,所述平台与行走机构连接,所述X轴驱动电机与平台连接,所述X轴丝杠与X轴驱动电机的输出轴连接,所述第一导轨、第二导轨分别与平台连接,所述X轴滑块通过螺母与X轴丝杠连接,所述X轴滑块的两侧分别与第一导轨、第二导轨连接;所述Y轴驱动电机与X轴滑块连接,所述Y轴丝杠与Y轴驱动电机的输出端连接,所述Y轴滑块通过螺母与Y轴丝杠连接,所述第三导轨、第四导轨分别与X轴滑块连接,所述Y轴滑块的两侧分别与第三导轨、第四导轨连接,所述底板与Y轴滑块连接,所述Z轴驱动电机与底板连接,所述Z轴丝杠14与Z轴驱动电机的输出轴连接,所述Z轴滑块通过螺母与Z轴丝杠连接,所述Z轴滑块的两侧分别通过两个导轨与底板连接;所述支撑板与Z轴滑块连接;所述控制器与平台连接;所述开孔装置与支撑板连接,所述全向软体机械臂与支撑板连接,所述全向软体机械臂包括驱动机构和软体机械臂本体,所述剪线钳与软体机械臂本体的前端连接,所述末端摄像头与软体机械臂本体的前端连接;
所述全向软体机械臂的软体机械臂本体包括基座和螺旋弹簧,所述螺旋弹簧的后端与基座连接,所述螺旋弹簧上沿长度方向连接有四排穿线环;所述全向软体机械臂的驱动机构包括支架、四个牵引驱动电机、四个绕线辊和四根牵引绳,所述四个绕线辊分别与支架转动连接,所述四个牵引驱动电机的输出轴分别与四个绕线辊连接,所述四根牵引绳分别穿过四排穿线环,四根牵引绳穿过基座,四根牵引绳的前端与螺旋弹簧的末端固定连接,四根牵引绳的后端分别缠绕在四个绕线辊上;所述支架与X轴滑块固定连接,所述四个牵引驱动电机与X轴滑块固定连接;所述基座与支撑板固定连接;所述剪线钳与螺旋弹簧的前端连接,所述末端摄像头与螺旋弹簧的前端连接;
所述开孔装置包括外壳、旋转驱动电机、主动同步带轮、从动同步带轮、滚珠花键、轴承座、开孔器、舵机、后端座、弹簧、弹簧座、滚轮和钢丝绳,所述旋转驱动电机与支撑板连接,所述外壳与支撑板固定连接,所述主动同步带轮与旋转驱动电机的输出轴连接,所述滚珠花键设有花键轴、第一花键套和第二花键套,所述从动同步带轮与第一花键套固定连接,所述主动同步带轮和从动同步带轮之间通过同步带连接,所述旋转驱动电机、从动同步带轮、同步带和主动同步带轮位于外壳内部,所述轴承座与支撑板固定连接,所述第二花键套通过滚动轴承与轴承座转动连接,所述开孔器与花键轴的前端固定连接,所述外壳的后侧设有孔,所述花键轴穿过外壳后侧的孔,所述舵机与外壳的后侧连接,所述后端座通过轴承与花键轴的后端连接,所述弹簧套在花键轴上,所述弹簧座与外壳的后侧连接,所述弹簧的前端与弹簧座连接,弹簧的后端与后端座连接,所述外壳的后侧连接有两个导向杆,所述两个导向杆穿过后端座;所述滚轮与后端座连接;所述钢丝绳的一端与舵机的舵盘连接,钢丝绳的另一端与外壳的后侧固定连接,钢丝绳绕过滚轮。
2.根据权利要求1所述的具有开孔及剪线功能的排爆机器人,其特征在于,所述开孔装置还包括拉压力传感器,所述拉压力传感器与外壳的后侧连接,所述钢丝绳的一端与舵机的舵盘连接,钢丝绳的另一端与拉压力传感器连接。
3.根据权利要求1或2所述的具有开孔及剪线功能的排爆机器人,其特征在于,所述剪线钳包括外部保护壳、钩线板、第一刀片、第一SMA弹簧、第二刀片、第二SMA弹簧、圆形底座和第三SMA弹簧,所述钩线板设有缺口,所述钩线板的一侧连接有第一凸台,所述第一刀片上连接有第二凸台,所述第一刀片与钩线板的一侧铰接,所述第一SMA弹簧的一端挂在第一凸台上,第一SMA弹簧的另一端挂在第二凸台上;所述钩线板的另一侧连接有第三凸台,所述第二刀片上连接有第四凸台,所述第二刀片与钩线板的另一侧铰接,所述第二SMA弹簧的一端挂在第三凸台上,第二SMA弹簧的另一端挂在第四凸台上;所述钩线板与圆形底座固定连接;所述圆形底座设有弹簧连接部、弹簧容纳槽和连接孔,所述外部保护壳整体呈圆柱状,外部保护壳的内圆周上设有弹簧连接台和弹簧放置槽,外部保护壳的外侧设有窗口;所述外部保护壳套在圆形底座上,外部保护壳与圆形底座之间能够相对转动,所述第三SMA弹簧的一端与圆形底座的弹簧连接部连接,第三SMA弹簧的另一端与外部保护壳的弹簧连接台连接,第三SMA弹簧位于弹簧放置槽和弹簧容纳槽形成的空间中;所述钩线板、第一刀片、第一SMA弹簧、第二刀片和第二SMA弹簧位于外部保护壳的内腔中;所述圆形底座的连接孔与全向软体机械臂的软体机械臂本体的前端固定连接。
4.根据权利要求1所述的具有开孔及剪线功能的排爆机器人,其特征在于,所述平台上连接用于监视机器人移动的摄像头。
5.根据权利要求1所述的具有开孔及剪线功能的排爆机器人,其特征在于,软体机械臂本体的前端连接有照明灯。
6.根据权利要求1所述的具有开孔及剪线功能的排爆机器人,其特征在于,所示支撑板上连接有开孔监视摄像头。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES1056918U (es) * | 2003-08-11 | 2004-06-01 | Vicente Miguel Costero Corton | Robot de desactivacion de artefactos explosivos minas y municiones. |
CN101863026A (zh) * | 2010-05-18 | 2010-10-20 | 王喜 | 无关节机械臂和无关节机器蛇 |
CN201711972U (zh) * | 2010-07-16 | 2011-01-19 | 刘建勋 | 多功能拓展式排爆机器人机械爪 |
CN203550811U (zh) * | 2013-10-16 | 2014-04-16 | 关永强 | 一种纯机械排爆装置 |
CN105945966A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-21 | 中国人民武装警察部队工程大学 | 智能水刀排爆机器人 |
CN107378942A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-11-24 | 中国科学技术大学 | 软体机械臂及其使用方法 |
CN108147202A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-12 | 喻杨凯 | 一种电力施工用放线装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9144909B2 (en) * | 2007-07-05 | 2015-09-29 | Re2, Inc. | Defense related robotic systems |
CN110395327B (zh) * | 2019-08-08 | 2020-07-07 | 哈工大(威海)创新创业园有限责任公司 | 全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人 |
CN111149534A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-15 | 茂名职业技术学院 | 一种移动式双臂果树剪枝机器人 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES1056918U (es) * | 2003-08-11 | 2004-06-01 | Vicente Miguel Costero Corton | Robot de desactivacion de artefactos explosivos minas y municiones. |
CN101863026A (zh) * | 2010-05-18 | 2010-10-20 | 王喜 | 无关节机械臂和无关节机器蛇 |
CN201711972U (zh) * | 2010-07-16 | 2011-01-19 | 刘建勋 | 多功能拓展式排爆机器人机械爪 |
CN203550811U (zh) * | 2013-10-16 | 2014-04-16 | 关永强 | 一种纯机械排爆装置 |
CN105945966A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-21 | 中国人民武装警察部队工程大学 | 智能水刀排爆机器人 |
CN107378942A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-11-24 | 中国科学技术大学 | 软体机械臂及其使用方法 |
CN108147202A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-12 | 喻杨凯 | 一种电力施工用放线装置 |
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