CN2236384Y - 一种折叠式机器人 - Google Patents

Abstract

一种用于检测封闭容器的机器人，包括支架、与支架相连的机身，机身后连接有机臂，各机臂由电机经传动机构后驱动，其特殊之处是支架与机身之间通过丝杠螺母及铰链相连，各机臂之间及机臂与第一臂之间由轴或齿轮轴连接，该机器人具有结构紧凑、体积小、检测效果好、容易清洗等优点。

Description

一种折叠式机器人

本实用新型涉及一种用于检测封闭容器的机器人，尤其指检测有污染，人体不宜进入的封闭容器，如核电站，核潜艇中蒸发器的机器人。

由于核电站、核潜艇中蒸发器内有核辐射污染，要求进入蒸发器的检测装置易于清洗，而且蒸发器上供检测装置进出的入孔很小，要求检测装置的体积也必须很小，能自由进出入孔，因而目前用于检测蒸发器的机器人都很简单，一般只设一条机械手臂将摄像头送入蒸发器，使摄像头在蒸发器内作小范围的移动，对蒸发器各壁进行扫视，虽然这种机器人能满足体积小，容易清洗的要求，但由于其过于简单，摄像头的移动范围有限，所以难以保证摄像效果，并可能产生漏检，而且对缺陷位置也不易定位。

为此，本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，并提供一种机器人，它不仅体积小，容易清洗而且具有六个自由度，使装于机臂上的摄像头在蒸发器内运动自如，对蒸发器所有内壁的拍摄效果最佳，并为容器内壁各点位置坐标量化提供条件

实现本实用新型目的的技术方案为一种机器人，包括支架，与支架相连的机身，机身后连接有机臂，各臂由电机经传动机构后驱动，其特殊之处是支架与机身之间通过丝杠螺母及铰链相连，各机臂之间及机身与第一臂之间由轴或齿轮轴连接。

而且，设有依次相连的三条机臂，步进电机经齿轮或蜗轮蜗杆减速后驱动各机臂绕连接轴的轴线旋转，上臂的腕部为与上臂同轴线的圆轴，在步进电机的驱动下绕其自身轴线旋转，且各步进电机及其减速机构分布于各机臂内部。

而且，连接各机臂、机身的轴为空心轴。

而且，支架上设有导轨或导槽。

由于所提供的机器人的支架与机身之间通过丝杠螺母及铰链相连，各机臂之间及机身与第一臂之间由旋转轴连接，因而机身与各机臂都可沿支架方向折叠，使整个机器人的结构紧凑、体积小，能自由进出入孔、该机器人不仅三条机臂能绕连接轴旋转，而且其中上臂的腕部及装于腕部的手部(即摄像头)还可分别绕其自身轴线旋转，这样便使摄像头具备了六方位的自由度，当机器人各机臂旋转展开后能使摄像头在容器内自由运动，得到最佳拍摄效果，又由于机器人的各种动作均由步进电机驱动，用计算机控制很容易实现对动作的量化处理，也就为容器内壁各点位置坐标化提供了条件，另外，步进电机及传动机构都分布于各机臂内部，控制电机及摄像头的电线也通过中空的连接轴穿过，所以机器人的机壳外无任何部件，非常容易清洗。

以下将结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型整体结构剖示图。

图2为该机器人机臂运动传动系统图。

由图1所示，本实用新型提供的机器人由机身7和三条机臂2、5、6组成，通过支架10安装于蒸发器入孔的机座13上，支架10上设有导轨12或导槽，入孔机座13上也相应地设有导槽或导轨，安装时，可将折叠的机器人沿导轨推入容器内，再用机座法兰盘及辅助定位装置26固定住支架10，使安装工作简单、迅速，支架10内设有丝杠螺母机构11，丝杠一端与支架10顶端的手柄14相连，另一端固定于支架10内，螺母与连杆9一端铰接，连杆9的另一端与机身7铰接，机身7还通过铰链8与支架10相连，旋转手柄14时，螺母在丝杠上移动，连杆9便带动机身7以铰链轴为支点转动，使机身7到达工作位置，从图1、图2两图可知，机身7与第一臂6之间通过齿轮轴15固联，第一臂6内设有二个步进电机16、17，步进电机16由蜗轮蜗杆及齿轮减速后带动齿轮轴15，由于齿轮轴15与机身7固联，则推动第一臂6绕齿轮轴15轴线旋转，步进电机17由另一蜗轮蜗杆减速后驱动与第二臂5固联的齿轮18，第二臂5与第一臂6通过轴19连接，该轴19与第一臂6固连，与第二臂5之间被轴承隔开，则齿轮18可带动第二臂5绕连接轴19的轴线转动，第二臂5内设有一个步进电机21，该步进电机21同样通过蜗轮蜗杆及齿轮减速后驱动机器人的上臂2绕第二臂5与上臂2之间起联接作用的轴20的轴线旋转，联接各臂之间的轴19，20或齿轮轴15为空心轴(由于受附图大小限制图1中只剖示了轴20)，可供各种电线通过，避免线路缠绕，上臂前端的腕部3为与上臂2同轴线的圆轴，其内设一步进电机22，步进电机22通过齿轮减速箱23减速后驱动腕部3绕其自身轴线旋转、与腕部3相连的手部4(在本实施例中即摄像机组件)由另一步进电机24及其齿轮减速机构25驱动，步进电机24及其减速机构25同样安装于手部4内面，工作前，机器人呈折叠收缩状，沿入孔轴线方向进入蒸发器1内，摇动手柄14将机身7展开，工作时控制系统(可选用工业计算机)控制各臂的运动，使摄像机4到达预定的观察点进行检测。

Claims (4)

1、一种折叠式机器人，包括支架[10]，与支架[10]相连的机身[7]，机身[7]后连接有机臂[6、5、2]，各臂[6、5、2]由电机[16、17、21]经传动机构后驱动，其特征在于：支架[10]与机身[7]之间通过丝杠螺母[11]及铰链[8]相连，各机臂之间及机身[7]与第一臂[6]之间由轴[19、20]或齿轮轴[15]连接。

2、根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，设有依次相连的三条机臂[6、5、2]，步进电机[16、17、21]经齿轮或蜗轮蜗杆减速后驱动各机臂绕连接轴[15、19、20]的轴线旋转，上臂[2]的腕部[3]为与上臂[2]同轴线的圆轴，在步进电机[22]的驱动下绕其自身轴线旋转，且各步进电机[16、17、21、22]及其减速机构分布于各机臂内部。

3、根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于：连接各机臂、机身的轴[15、19、20]为空心轴。

4、根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于：支架上设有导轨[12]或导槽。

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