CN201989148U - 遥控抢险消防机器人手臂 - Google Patents

Abstract

遥控抢险消防机器人手臂，属于工业机械手技术领域。包括大臂(11)、前臂(3)、小臂(9)和抓握机构，其特征在于：大臂(11)、前臂(3)和小臂(9)上分别安装有活塞式液压油缸，并通过液压油缸和连接件将大臂(11)、前臂(3)、腕部连接机构、小臂(9)和抓握机构顺序传动连接。具有结构紧凑、传动平稳、能够实现远程控制、动作灵活、运动惯性小等特点，而且外形整齐美观，能够协助消防机器人完成各种抓举、夹持等工作。

Description

遥控抢险消防机器人手臂

技术领域

遥控抢险消防机器人手臂，属于工业机械手技术领域。

背景技术

消防机器人能在有毒(污染)、易爆易燃等危险、恶劣的环境中替代人类或辅助人类完成复杂的作业、任务，极大地改善了劳动条件，降低了伤亡事故，比如抢险救灾、危房改造等，因而在机器人大家庭中，“抢险消防机器人”是继工业机器人后，发展最快、应用最广，也最容易为社会各界接受、欢迎甚至重视，越来越多地被使用；而机器人手臂是机器人执行机构中最重要的部件，它的作用是将被抓取的工件运送到给定的位置上，因而遥控机器人手臂可伸缩、左右回转和升降，它不仅承受被抓取工件的重量，还要承受末端执行器、腕部和手臂自身的重量，因此，手臂的结构、工作范围、灵活性以及臂力大小和定位精度都直接影响机器人的工作性能，所以必须根据机器人的抓取重量、运动形式、自由度数、运动速度以及定位精度的要求来设计手臂的结构形式，实现机器人手臂回转运动的机构形式是多种多样的，常用的有叶片式回转缸、齿轮传动机构、链轮传动机构、和连杆机构等，然而其机械手臂均不够灵活，使机器人的救援工作受到了很大的限制，且不能够远程控制。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、传动平稳、能远程控制的、动作灵活、运动惯性小的遥控抢险消防机器人手臂。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该遥控抢险消防机器人手臂，包括大臂、前臂、小臂和抓握机构，其特征在于：大臂、前臂和小臂上分别安装有活塞式液压油缸，并通过液压油缸和连接件将大臂、前臂、腕部连接机构、小臂和抓握机构顺序传动连接。

所述的连接件包括双向连接件和弧形连接件。

所述的腕部连接机构包括回转马达、固定板和双向连接件，回转马达和双向连接件安装在固定板上，双向连接件两端分别连接前臂和前臂活塞杆，回转马达连接小臂。

所述的抓握机构包括上手和下手。

所述的大臂的大臂油缸通过弧形连接件连接前臂。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、外形美观、体积较小：由于活塞式液压油缸的体积较小，重量较轻，因而使得机器人手臂整体外形整齐美观，而且小巧轻便；

2、结构紧凑、传动平稳：由于手臂的伸缩油缸只受拉压作用，受力简单故传动平稳，结构紧凑，而手臂得回转则是通过回转马达来实现手臂的回转的，回转马达通过定位销和焊接于小臂上的单向连接件带动手的回转运动，单向连接件连接小臂油缸，以此实现机器人手臂360°的旋转，而整个手臂的回转是通过安装回转马达的固定板的旋转来实现的；

3、遥控操作，安全可靠：通过液压控制系统实现机器人手臂各种动作的远程控制，最大限度的保证了操作者的人身安全，最大限度的降低了人员伤亡，同时做到了动作控制准确、运动灵活。

附图说明

图1是本实用新型主视图示意图。

图2是本实用新型手臂腕部的连接结构示意图。

其中：1、大臂油缸2、大臂活塞杆3、前臂4、前臂油缸5、小臂活塞杆6、小臂油缸7、上手8、下手9、小臂10、前臂活塞杆11、大臂12、定位销13、单向连接件14、回转马达15、固定板16、双向连接件17、弧形连接件。

图1～2是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1～2对本实用新型做进一步说明：

具体实施方式

参照附图1～2：

该遥控抢险消防机器人手臂，包括顺序传动连接的大臂11、前臂3、腕部连接机构、小臂9和抓握机构，大臂11、前臂3和小臂9上分别安装有大臂油缸1、前臂油缸4和小臂油缸6，大臂油缸1、前臂油缸4和小臂油缸6均为活塞式液压油缸，通过液压油缸活塞杆伸缩控制手臂的运动；腕部连接机构包括回转马达14、固定板15和双向连接件16，回转马达14和双向连接件16分别安装在固定板15上；大臂油缸1的大臂活塞杆2通过弧形连接件17连接前臂3，前臂3和前臂油缸4的前臂活塞杆10分别连接双向连接件16两端，回转马达15连接小臂9，小臂9通过定位销12固定连接抓握机构，抓握机构包括上手7和下手8。

工作过程如下：

抓握机构的闭合与张开以及手臂的伸缩是通过液压油缸活塞杆伸缩的方式来实现的，手臂伸缩自如，抓取东西时的抓取力适当，不会因抓取力过小而发生物品滑落或者抓取力过大而损坏物品。

当小臂油缸6和前臂油缸4的两腔分别通入压力油时，推动小臂活塞杆5和前臂活塞杆10运动，此时，手臂做往复上下移动；当大臂油缸1和前臂油缸4的两腔分别通入压力油时，则推动大臂活塞杆2和前臂活塞杆10运动，手臂便做往复直线运动，由于手臂伸缩时所需要的液压油缸只受到拉压作用，故受力简单，传动平稳，且外形整齐美观，结构紧凑。

而手臂的回转则是通过机器人机座实现的，机座的旋转即为手臂的横移，通过回转马达15来实现手臂的回转，回转马达15通过定位销12和焊接于小臂9上的单向连接件13带动小臂9和抓握机构的回转运动，单向连接件13连接小臂油缸6，此运动能实现360°的旋转。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.遥控抢险消防机器人手臂，包括大臂(11)、前臂(3)、小臂(9)和抓握机构，其特征在于：大臂(11)、前臂(3)和小臂(9)上分别安装有活塞式液压油缸，并通过液压油缸和连接件将大臂(11)、前臂(3)、腕部连接机构、小臂(9)和抓握机构顺序传动连接。

2.根据权利要求1所述的遥控抢险消防机器人手臂，其特征在于：所述的连接件包括双向连接件(16)和弧形连接件(17)。

3.根据权利要求1所述的遥控抢险消防机器人手臂，其特征在于：所述的腕部连接机构包括回转马达(14)、固定板(15)和双向连接件(16)，回转马达(14)和双向连接件(16)安装在固定板(15)上，双向连接件(16)两端分别连接前臂(3)和前臂活塞杆(10)，回转马达(15)连接小臂(9)。

4.根据权利要求1所述的遥控抢险消防机器人手臂，其特征在于：所述的抓握机构包括上手(7)和下手(8)。

5.根据权利要求1所述的遥控抢险消防机器人手臂，其特征在于：所述的大臂(11)的大臂油缸(1)通过弧形连接件(17)连接前臂(3)。

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