CN207714401U

CN207714401U - 一种多功能遥控拆除机器人

Info

Publication number: CN207714401U
Application number: CN201721895618.4U
Authority: CN
Inventors: 宋崇智
Original assignee: Xuancheng Angong Industrial Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: Anhui waliff special robot Co., Ltd.
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2018-08-10
Anticipated expiration: 2027-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种多功能遥控拆除机器人，属于机器人技术领域。其中控制单元集成在回转支承上，且回转支承由回转马达驱动，行走马达固定在机架上，履带绕设在行走马达上；其中大臂与回转支承铰接，大臂油缸的缸体固定在回转支承上，活塞杆与大臂铰接，中臂一端连接大臂，另一端连接小臂，中臂油缸的缸体固定在大臂上，活塞杆与中臂铰接，小臂的端部与中臂的端部铰接，小臂油缸的缸体与中臂的中部铰接，活塞杆与小臂的一端铰接，小臂的下端与作业属具铰接，连杆的两端分别与小臂的下部和属具油缸的塞杆连接，摇杆的两端分别与连杆和作业属具的上部铰接在一起。可以实现在三维空间内快速捕捉破碎物，有效提高了破碎工作效率，保障生产的顺利进行。

Description

一种多功能遥控拆除机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，更具体地说，涉及一种多功能遥控拆除机器人。

背景技术

当前冶金和水泥行业各种炉窑的拆除、建筑行业的危旧房的拆除改造，其拆除工作大多采用人工用简单的工具来进行，工作效率低，工人劳动强度大，粉尘、噪音、工作条件也很恶劣危险，往往事故频发，安全隐患大；尤其是在抗险救援工作中，施救现场迫于形势，抢险人员和设备不得不处于十分危险的施救现场，特别是遇到剧毒，化学物质泄漏或放射性物质泄漏，施救现场更是险象环生，往往要付出惨重的代价。

为了解决上述的问题，经检索，专利文献1：中国专利CN200510022502.5公开了一种拆除机器人，是以电力驱动的液压挖掘机底盘的回转支架上安装由三臂四液压油缸和液压拆除头组成的工作装置，即在回转支架上铰接大臂，在大臂上铰接二臂，在二臂上铰接三臂，在三臂上铰接液压拆除头，大臂油缸、二臂油缸、三臂油缸和拆除头转角油缸分别对应与回转支架、大臂、二臂、三臂、液压拆除头铰接，在机架的四角，对称地固装四个独立带液压油缸的液压支腿，此外设置了便携式遥控器和包括了此便携式遥控器的无线遥控系统，在三臂上安装遥控摄像机，设置了电控系统和远程摄像监控系统；

中国专利CN201610979310.1公开了一种墙体拆除机器人，包括底座和固定于底座上的拆除装置，底座包括齿轮、履带、驱动电机、固定柱、水泵、进水管、辅助轮、出料孔、搅拌器、齿轮固定板、皮带和出水管，拆除装置包括转轴、液压伸缩杆、导水管、活动杆、拆墙器、橡胶圈、喷嘴、加压器、固定板、进料口、导料管、支座和出水管，3D扫面仪设置于底座前端。

不难发现，上述的机器人由于其结构的限制，造成液压拆除头无法快速地捕捉被破碎物的着力点和冲击方向，导致液压拆除头的工作效率较低，在工程施工过程中，影响了拆除的精度，进而影响工程的施工进度；此外，由于拆除现场需要其他的部件配合使用，单一的液压拆除头无法实现复杂的工作。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有机器人的结构限制，造成液压拆除头无法快速地捕捉被破碎物的着力点和冲击方向，导致液压拆除头的工作效率较低，以及由于拆除现场需要其他的部件配合使用，单一的液压拆除头无法实现复杂的工作的问题，本实用新型提供一种多功能遥控拆除机器人，实现在三维空间内快速捕捉破碎物、锤击点及锤击方向，破碎范围大，定位准确，有效提高破碎工作效率；可以使用多种作业属具，适用范围广。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的多功能遥控拆除机器人，包括平面变幅机构、回转机构和行走机构，所述平面变幅机构包括作业属具、属具油缸、小臂、小臂油缸、中臂、中臂油缸、液压单元、大臂和大臂油缸，所述回转机构包括回转马达、回转支承和控制单元，其中控制单元集成在回转支承上，且回转支承由回转马达驱动，所述行走机构包括机架、行走马达和履带，行走马达固定在机架上，履带绕设在行走马达上；其中大臂与回转支承铰接，大臂油缸的缸体固定在回转支承上，活塞杆与大臂铰接，中臂一端连接大臂，另一端连接小臂，中臂油缸的缸体固定在大臂上，活塞杆与中臂铰接，小臂的端部与中臂的端部铰接，小臂油缸的缸体与中臂的中部铰接，活塞杆与小臂的一端铰接，小臂的下端与作业属具铰接，连杆的两端分别与小臂的下部和属具油缸的塞杆连接，摇杆的两端分别与连杆和作业属具的上部铰接在一起。

于本实用新型一种可能的实施方式中，该机器人还包括承载机构，所述承载机构包括机架、蛙式支腿和支腿油缸，蛙式支腿与机架铰接，支腿油缸一端连接蛙式支腿、另一端连接机架。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述回转支承的一端设有配重与大臂的延伸方向相反。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述液压单元包括电机、液压油箱、散热器、主阀和主泵，其中液压油箱通过油路、电机、主阀和主泵连接至回转马达、属具油缸、小臂油缸、中臂油缸、液压单元、大臂油缸和支腿油缸，在电机的后侧配置有散热器。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述属具油缸设有第一护罩；小臂油缸设有第二护罩；中臂油缸设有第三护罩。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述第一护罩、第二护罩和第三护罩均呈圆筒状。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述作业属具为液压锤、液压剪、抓斗或挖斗。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述回转支承上设有照明单元。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述大臂、中臂和小臂由相同钢板制作而成，该钢板的组分质量百分比为：C：0.18-0.20％、Mn：0.56-0.98％、Si：0.19-0.35％、Co：0.41-0.69％、Cr：1.31-1.48％、V：1.02-1.21％、Ni：0.84-1.29％、S：≤0.020％、P：≤0.020％，余量为Fe；其中满足C_wt+Mn_wt＝Si_wt+Co_wt。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述第一护罩、第二护罩和第三护罩的材质相同，其组分质量百分比为：C：0.40～0.43％、Mn：3.18～4.22％、Cr：5.12～7.99％、Co：0.60～0.70％、Ni：≤0.030％、Si：0.20～0.30％、S：≤0.035％、P：≤0.035％、其余量为Fe。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的多功能遥控拆除机器人，利用作业属具、属具油缸、小臂、小臂油缸、中臂、中臂油缸、液压单元、大臂和大臂油缸组成的平面变幅机构，由回转马达、回转支承和控制单元构成的回转机构，使得该机器人为多自由度作业机构，可以实现在三维空间内快速捕捉破碎物、锤击点及锤击方向，围绕回转支承转动破碎范围大，作业属具的头部定位准确，有效提高了破碎工作效率，保障生产的顺利进行；

(2)本实用新型的多功能遥控拆除机器人，其采用由蛙式支腿和支腿油缸构成的承载机构，车身前后安装有四只承载机构，前后左右对称布置，增加了机器人的中心支撑面积，保证机器人的工作稳定性；

(3)本实用新型的多功能遥控拆除机器人，其回转支承的一端设有配重，与大臂的延伸方向相反，机器人在工作时，其重心全部集中在回转支承的中心，保证机器人工作的稳定性；

(4)本实用新型的多功能遥控拆除机器人，属具油缸设有第一护罩；小臂油缸设有第二护罩；中臂油缸设有第三护罩，拆除机器人工作在恶劣的环境中，第一护罩、第二护罩和第三护罩可以避免油缸损坏，延长油缸的使用寿命；

(5)本实用新型的多功能遥控拆除机器人，其大臂、中臂和小臂由相同钢板制作而成，该材质的组分中含有少量的碳，避免在高温状态下护罩表面氧化，减少碳元素氧化形成CO/CO₂等挥发性气体，从而有效消除大臂、中臂和小臂的内部小气孔和微裂纹；此外，其中满足C_wt+Mn_wt＝Si_wt+Co_wt，得到的钢板组织为细晶粒，具有突出的抗脆断安全性能，保证了大臂、中臂和小臂的使用安全性能。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本实用新型多功能遥控拆除机器人的结构示意图；

图2是本实用新型多功能遥控拆除机器人的俯视图。

图中：1、作业属具；2、小臂；3、属具油缸；31、第一护罩；4、中臂；5、小臂油缸；51、第二护罩；6、中臂油缸；61、第三护罩；7、液压单元；8、大臂；9、回转支承；10、控制单元；11、配重；12、行走马达；13、支腿油缸；14、蛙式支腿；15、照明单元；16、履带；17、回转马达；18、大臂油缸；19、电机；20、液压油箱；21、散热器；22、主阀；23、主泵。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的多功能遥控拆除机器人，包括平面变幅机构、回转机构、行走机构和远程多信息交互控制台，平面变幅机构包括作业属具1、属具油缸3、小臂2、小臂油缸5、中臂4、中臂油缸6、液压单元7、大臂8和大臂油缸18，回转机构包括回转马达17、回转支承9和控制单元10，控制单元10与远程多信息交互控制台通过无线通信连接，其中控制单元10集成在回转支承9上，且回转支承9由回转马达17驱动，行走机构包括机架、行走马达12和履带16，行走马达12固定在机架上，履带16绕设在行走马达12上；其中大臂8与回转支承9铰接，大臂油缸18的缸体固定在回转支承9上，活塞杆与大臂8铰接，中臂4一端连接大臂8，另一端连接小臂2，中臂油缸6的缸体固定在大臂8上，活塞杆与中臂4铰接，小臂2的端部与中臂4的端部铰接，小臂油缸5的缸体与中臂4的中部铰接，活塞杆与小臂2的一端铰接，小臂2的下端与作业属具1铰接，连杆的两端分别与小臂2的下部和属具油缸3的塞杆连接，摇杆的两端分别与连杆和作业属具1的上部铰接在一起。

本实施例的多功能遥控拆除机器人在工作时，会产生振动，为了增加了机器人的中心支撑面积，保证机器人的工作稳定性，该机器人还包括承载机构，承载机构包括机架、蛙式支腿14和支腿油缸13，蛙式支腿14与机架铰接，支腿油缸13一端连接蛙式支腿14、另一端连接机架。

此外，回转支承9的一端设有配重11与大臂8的延伸方向相反，机器人在工作时，其重心全部集中在回转支承9的中心，进一步保证机器人工作的稳定性。

本实施例的液压单元7包括电机19、液压油箱20、散热器21、主阀22和主泵23，其中液压油箱20通过油路、电机19、主阀22和主泵23连接至回转马达17、属具油缸3、小臂油缸5、中臂油缸6、液压单元7、大臂油缸18和支腿油缸13，在电机19的后侧配置有散热器21。

本实施例的作业属具1为液压锤、液压剪、抓斗或挖斗，小臂2的末端配置机械快换，可快速换装液压锤、液压剪、抓斗或挖斗，适用范围广。

此外，回转支承9上设有照明单元15，照明单元15为拆除提供照明，保证拆除工程的顺利进行。

实施例2-1

众所周知，液压破碎锤在工作过程中，活塞冲击钎杆后，冲击应力波首先以压缩波的形式从活塞冲击端面向活塞尾部传播，到达尾部自由端后反射后，成为拉伸波从尾部向冲击端面传播，到达冲击端面后，活塞速度为负，应力为零，此时冲击活塞反弹脱离接触面而对于钎杆，撞击接触面处应力为零时，质点速度也为零。冲击应力可以造成大臂8和小臂2的振动，同时破碎锤的高频次工作，从而要求大臂8和小臂2的具有高强度以及抗脆断性。

发明人经过大量的试验和分析，得到大臂8、中臂4或小臂2的各组分按照质量百分比进行称量并混合，其中组分质量百分比为：C：0.19％、Mn：0.59％、Si：0.28％、Co：0.5％、Cr：1.4％、V：1.13％、Ni：1.02％、S：0.020％、P：0.020％，余量为Fe，其中C_wt+Mn_wt＝Si_wt+Co_wt，即0.19+0.59＝0.28+0.5，得到的钢板组织为细晶粒，具有突出的抗脆断安全性能，保证了大臂8和小臂2的使用安全性能。

实施例2-2

大臂8、中臂4或小臂2的各组分按照质量百分比进行称量并混合，其中组分质量百分比为：组分质量百分比为：C：0.20％、Mn：0.75％、Si：0.35％、Co：0.6％、Cr：1.47％、V：1.03％、Ni：1.22％、S：0.020％、P：0.020％，余量为Fe。

实施例2-3

大臂8、中臂4或小臂2的各组分按照质量百分比进行称量并混合，其中组分质量百分比为：组分质量百分比为：C：0.18％、Mn：0.57％、Si：0.23％、Co：0.52％、Cr：1.34％、V：1.18％、Ni：0.84％、S：0.020％、P：0.020％，余量为Fe。

实施例3-1

本实施例的多功能遥控拆除机器人多工作在恶劣的环境中，尤其是拆除墙体时，砖块会砸坏油缸，因此属具油缸3设有第一护罩31；小臂油缸5设有第二护罩51；中臂油缸6设有第三护罩61，第一护罩31、第二护罩51和第三护罩61均呈圆筒状。

第一护罩31、第二护罩51和第三护罩61的材质相同，其组分质量百分比为：C：0.40％、Mn：4.22％、Cr：5.19％、Co：0.60％、Ni：0.030％、Si：0.20％、S：0.035％、P：0.035％、其余量为Fe。

实施例3-2

第一护罩31、第二护罩51和第三护罩61的材质相同，其组分质量百分比为：C：0.42％、Mn：3.79％、Cr：6.45％、Co：0.65％、Ni：0.030％、Si：0.20％、S：0.035％、P：0.035％、其余量为Fe。

实施例3-3

第一护罩31、第二护罩51和第三护罩61的材质相同，其组分质量百分比为：C：0.43％、Mn：3.20％、Cr：7.87％、Co：0.70％、Ni：0.030％、Si：0.20％、S：0.035％、P：0.035％、其余量为Fe。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种多功能遥控拆除机器人，其特征在于，包括平面变幅机构、回转机构和行走机构，所述平面变幅机构包括作业属具(1)、属具油缸(3)、小臂(2)、小臂油缸(5)、中臂(4)、中臂油缸(6)、液压单元(7)、大臂(8)和大臂油缸(18)，所述回转机构包括回转马达(17)、回转支承(9)和控制单元(10)，其中控制单元(10)集成在回转支承(9)上，且回转支承(9)由回转马达(17)驱动，所述行走机构包括机架、行走马达(12)和履带(16)，行走马达(12)固定在机架上，履带(16)绕设在行走马达(12)上；其中大臂(8)与回转支承(9)铰接，大臂油缸(18)的缸体固定在回转支承(9)上，活塞杆与大臂(8)铰接，中臂(4)一端连接大臂(8)，另一端连接小臂(2)，中臂油缸(6)的缸体固定在大臂(8)上，活塞杆与中臂(4)铰接，小臂(2)的端部与中臂(4)的端部铰接，小臂油缸(5)的缸体与中臂(4)的中部铰接，活塞杆与小臂(2)的一端铰接，小臂(2)的下端与作业属具(1)铰接，连杆的两端分别与小臂(2)的下部和属具油缸(3)的塞杆连接，摇杆的两端分别与连杆和作业属具(1)的上部铰接在一起。

2.根据权利要求1所述的多功能遥控拆除机器人，其特征在于，该机器人还包括承载机构，所述承载机构包括机架、蛙式支腿(14)和支腿油缸(13)，蛙式支腿(14)与机架铰接，支腿油缸(13)一端连接蛙式支腿(14)、另一端连接机架。

3.根据权利要求2所述的多功能遥控拆除机器人，其特征在于，所述回转支承(9)的一端设有配重(11)与大臂(8)的延伸方向相反。

4.根据权利要求3所述的多功能遥控拆除机器人，其特征在于，所述液压单元(7)包括电机(19)、液压油箱(20)、散热器(21)、主阀(22)和主泵(23)，其中液压油箱(20)通过油路、电机(19)、主阀(22)和主泵(23)连接至回转马达(17)、属具油缸(3)、小臂油缸(5)、中臂油缸(6)、液压单元(7)、大臂油缸(18)和支腿油缸(13)，在电机(19)的后侧配置有散热器(21)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的多功能遥控拆除机器人，其特征在于，所述属具油缸(3)设有第一护罩(31)；小臂油缸(5)设有第二护罩(51)；中臂油缸(6)设有第三护罩(61)。

6.根据权利要求5所述的多功能遥控拆除机器人，其特征在于，所述第一护罩(31)、第二护罩(51)和第三护罩(61)均呈圆筒状。

7.根据权利要求6所述的多功能遥控拆除机器人，其特征在于，所述作业属具(1)为液压锤、液压剪、抓斗或挖斗。

8.根据权利要求6所述的多功能遥控拆除机器人，其特征在于，所述回转支承(9)上设有照明单元(15)。