一种越障排爆机器人制造技术

本发明专利技术公开一种越障排爆机器人，以摆动气缸和电机作为动力元件驱动支腿、胸‑腰关节、头部、手臂的运动，具有越障和排爆的功能。所述的越障排爆机器人主要由右手臂、右支腿、头部、胸‑腰关节、左手臂、左支腿组成。支腿主要用于越障，同时还可以调整胸‑腰关节高度；胸‑腰关节主要调整系统的运动范围，头部用于实时采集工作环境状态。左手臂肩关节、肘关节、腕关节分别具有1、1、3个自由度，主要带动螺丝刀或扳手的转动，右手臂肩关节、肘关节、腕关节分别具有1、1、3个自由度，主要用于零件的抓取。本发明专利技术具有结构紧凑、功能多、实时动态控制的特点，可用于完成复杂地形救援、越障、排爆等任务。

An obstacle avoidance and explosive disposal robot

The invention discloses an obstacle-surmounting and explosion-removing robot, which uses a swinging cylinder and a motor as power elements to drive the movement of leg, chest, waist joint, head and arm, and has the functions of obstacle-surmounting and explosion-removing. The obstacle-crossing and explosion-removing robot is mainly composed of the right arm, the right leg, the head, the thoracolumbar joint, the left arm and the left leg. The legs are mainly used for obstacle surmounting, but also can adjust the height of the thoracolumbar joints; the thoracolumbar joints mainly adjust the range of motion of the system, the head for real-time acquisition of the working environment. The left arm shoulder joint, the elbow joint and the wrist joint have 1, 1 and 3 degrees of freedom respectively. They mainly drive the rotation of the screwdriver or wrench. The right arm shoulder joint, the elbow joint and the wrist joint have 1, 1 and 3 degrees of freedom respectively. They are mainly used for grasping parts. The invention has the characteristics of compact structure, multiple functions and real-time dynamic control, and can be used for completing the tasks of rescuing complex terrain, overcoming obstacles, and explosion disposal.

【技术实现步骤摘要】
一种越障排爆机器人
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种越障排爆机器人。
技术介绍
排爆机器人在复杂地形排爆，需要机器人能够实时动态的适应环境的需要，如战争时代大量遗留的地雷多分布在偏远的且地形复杂的边界线地区。中国专利200810200780.9、201510564857.0、201510063501.9、201610888246.6、201621087423.2、201710858066.8、201720138951.4先后提出固定宽度履带的单关节单臂机械手排爆机器人系统，仅可以实现地形的越障以及爆炸物品的夹持，对于较为复杂的地形需要采用变宽度履带，同时还需要考虑爆炸品的机器人自动拆除工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有的技术缺陷，提供了一种越障排爆机器人，本专利技术结构紧凑，功能多、实时动态控制等优点。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种越障排爆机器人，它包括：一种越障排爆机器人，其特征在于，该机器人由右手臂、右支腿、头部、胸-腰关节、左手臂、左支腿六个部分组成；所述的右支腿包括轮子一、连接轴一、蜗轮一、蜗杆一、摆动气缸一、摆动气缸二、连接板一、轮子二、摆动气缸三、履带一、蜗轮二、轮子三、连接板二、履带二、轮子四、蜗杆二、蜗杆三、蜗轮三、连接轴二；轮子三和轮子四通过履带二啮合传动，轮子一和轮子二通过履带一啮合传动，且轮子四和轮子二共用连接轴二；轮子三的轴和轮子四的连接轴二之间可转动连接连接板二，轮子三的轴上固定连接蜗轮二，蜗轮二与蜗杆二相啮合，蜗杆二的一端与摆动气缸二的轴连接，摆动气缸二的缸体固定在连接板二上；同理，连接轴二固定连接蜗轮三，蜗轮三与蜗杆三相啮合，蜗杆三的一端与摆动气缸三的轴连接，摆动气缸三的缸体固定在连接板二上；轮子一的连接轴一和轮子二的连接轴二之间可转动连接连接板一，轮子一的连接轴一上固定连接蜗轮一，蜗轮一与蜗杆一相啮合，蜗杆一与摆动气缸一的轴连接，摆动气缸一的缸体固定在连接板一上；所述的左支腿和所述的右支腿结构相同；所述的胸-腰关节包括胸关节和腰关节，所述的腰关节和胸关节均由前、后、左、右、上五块平板由固定连接而成，所述的左、右支腿的连接轴一分别固定连接在左、右侧的平板上，所述的摆动气缸四的缸体与腰关节上面平板固定连接，摆动气缸四的缸体的转动轴与胸关节的下平板固定连接，所述的摆动气缸五的缸体与胸关节上部平板固定连接，所述的摆动气缸五的转动轴与所述的头部的脖子连接零件、摄像头依次固定连接；所述的左手臂包括肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节、手指，其中，肩关节包括摆动气缸六、锥齿轮一、肩关节连接板、肩关节连接轴一、肩关节连接轴二、锥齿轮二，大臂包括大臂连接板一、大臂连接板二、大臂连接板三、大臂连接板四、大臂连接板五，肘关节包括肘关节电机、蜗杆四、肘关节连接板一、蜗轮四、肘关节连接板二，小臂包括小臂连接板一、小臂连接板二、小臂连接板三、小臂连接板四，腕关节包括腕关节电机一、蜗杆五、蜗轮五、左手腕关节连接板一、左手腕关节电机二，所述的手指包括左手腕关节电机三、左手腕关节连接板二、左手腕关节连接件；所述的摆动气缸六的缸体固定连接在所述的腰关节左侧平板上，所述的摆动气缸六的转动轴与肩关节连接轴一固定连接，肩关节连接轴一与肩关节连接板可转动连接，肩关节连接轴一与锥齿轮一固定连接，锥齿轮二与锥齿轮一相啮合，肩关节连接轴二一端与锥齿轮二固定连接，另一端先与肩关节连接板可转动连接后，再固定连接在大臂连接板一上；所述的大臂连接板四、大臂连接板三、大臂连接板五、大臂连接板二分别于内、外、上、下四面固定在大臂连接板一上，所述的肘关节电机的壳体固定连接在大臂连接板二上，转动轴与蜗杆四固定连接，蜗杆四与蜗轮四相啮合，蜗轮四一端与大臂连接板三、大臂连接板四可转动连接，肘关节连接板一两端分别与蜗轮四、小臂连接板二固定连接，肘关节连接板二两端分别与蜗轮四、小臂连接板四固定连接；小臂连接板四、小臂连接板二、小臂连接板一、小臂连接板三分别于内、外、上、下并且之间固定连接形成小臂框架，腕关节电机一的壳体固定在小臂连接板三上，转动轴与蜗杆五固定连接，蜗杆五与蜗轮五相啮合，蜗轮五与小臂连接板二、小臂连接板四可转动连接，左手腕关节连接板一的下端与蜗轮五固定连接，左手腕关节电机二的壳体固定连接在左手腕关节连接板一上，转动轴与左手腕关节连接板二固定连接，左手腕关节电机三的壳体固定连接在左手腕关节连接板二上，转动轴与左手腕关节连接件固定连接；所述的右手臂也包括肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节、手指，其中肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节和所述的左手臂结构相同，所述的右手臂的手指包括右手手指一、右手手指二、右手手指三、右手手指肢体、蜗杆六、蜗轮六、右手手指连接件、右手手指电机，右手腕关节连接板二与右手腕关节电机二的转动轴固定连接，右手手指电机的壳体固定连接在右手腕关节连接板二上，转动轴与蜗杆六固定连接，蜗杆六与蜗轮六相啮合，蜗轮六与右手手指肢体、右手手指连接件可转动连接，右手手指连接件与右手腕关节连接板二固定连接。优选地，所述的肩关节连接板为L形，所述的左手腕关节连接板一为C形。优选地，所述的蜗轮一、蜗轮二、蜗轮三、蜗轮四、蜗轮五、蜗轮六的材质均为塑料，蜗杆一、蜗杆二、蜗杆三、蜗杆四、蜗杆五、蜗杆六的材质均为铝合金。优选地，所述的脖子连接零件、大臂连接板一、大臂连接板二、大臂连接板三、大臂连接板四、大臂连接板五、小臂连接板一、小臂连接板二、小臂连接板三、小臂连接板四均为镂空件。优选地，所述的摆动气缸一、摆动气缸二、摆动气缸三、摆动气缸四、摆动气缸五、摆动气缸六可用电机替换，肘关节电机、腕关节电机一、左手腕关节电机二、左手腕关节电机三、右手手指电机可用摆动气缸替换。优选地，所述的脖子连接零件、肩关节连接板、大臂连接板一、大臂连接板二、肘关节连接板一、大臂连接板三、大臂连接板四、大臂连接板五、小臂连接板一、小臂连接板二、肘关节连接板二、小臂连接板三、小臂连接板四、左手腕关节连接板一、左手腕关节连接板二、左手腕关节连接件、右手腕关节连接板二、右手腕关节连接板一、右手手指肢体、右手手指连接件的材质为铝合金或者亚克力材质。优选地，所述的连接轴一、连接轴二、锥齿轮一、肩关节连接轴一、肩关节连接轴二、锥齿轮二的材质为铝合金，连接板一、连接板二、轮子一、轮子二、轮子三、轮子四的材质为塑料。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术利用多根并行履带进行越障，履带宽度可以根据实际需要进行调整，同时可以用于关节高度的调整；2.本专利技术左右两手抓分别可以带动螺丝刀或扳手的环转和抓取，可以协调灵巧的完成复杂的拆卸动作。3.本专利技术采用摄像头、腰-胸关节、手臂360度旋转，可以实现无死角完成各种复杂任务。附图说明图1是越障排爆机器人的总体机械结构图；图2是越障排爆机器人的支腿机械结构图；图3是越障排爆机器人的支腿和腰关节机械结构图；图4是越障排爆机器人的不含手臂机械结构图；图5是越障排爆机器人的左手臂机械结构图；图6是越障排爆机器人的左手臂肘关节局部机械结构放大图；图7是越障排爆机器人的右手臂机械结构图；图8是越障排爆机器人的右手多手指机械结构图；图9是越障排爆机器人的右手单手指机械结构局部放大图；图中：右手臂1、右支腿2、头部3、胸-腰关节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种越障排爆机器人，其特征在于，该机器人由右手臂(1)、右支腿(2)、头部(3)、胸‑腰关节(4)、左手臂(5)、左支腿(6)六个部分组成；所述的右支腿(2)包括轮子一(7)、连接轴一(8)、蜗轮一(9)、蜗杆一(10)、摆动气缸一(11)、摆动气缸二(12)、连接板一(13)、轮子二(14)、摆动气缸三(15)、履带一(16)、蜗轮二(17)、轮子三(18)、连接板二(19)、履带二(20)、轮子四(21)、蜗杆二(22)、蜗杆三(23)、蜗轮三(24)、连接轴二(25)。轮子三(18)和轮子四(21)通过履带二(20)啮合传动，轮子一(7)和轮子二(14)通过履带一(16)啮合传动，且轮子四(21)和轮子二(14)共用连接轴二(25)；轮子三(18)的轴和轮子四(21)的连接轴二(25)之间可转动连接连接板二(19)，轮子三(18)的轴上固定连接蜗轮二(17)，蜗轮二(17)与蜗杆二(22)相啮合，蜗杆二(22)的一端与摆动气缸二(12)的轴连接，摆动气缸二(12)的缸体固定在连接板二(19)上；同理，连接轴二(25)固定连接蜗轮三(24)，蜗轮三(24)与蜗杆三23相啮合，蜗杆三(23)的一端与摆动气缸三(15)的轴连接，摆动气缸三(15)的缸体固定在连接板二(19)上；轮子一(7)的连接轴一(8)和轮子二(14)的连接轴二(25)之间可转动连接连接板一(13)，轮子一(7)的连接轴一(8)上固定连接蜗轮一(9)，蜗轮一(9)与蜗杆一(10)相啮合，蜗杆一(10)与摆动气缸一(11)的轴连接，摆动气缸一(11)的缸体固定在连接板一(13)上。所述的左支腿(6)和所述的右支腿(2)结构相同；所述的胸‑腰关节(4)包括胸关节和腰关节，所述的腰关节和胸关节均由前、后、左、右、上五块平板由固定连接而成，所述的左、右支腿的连接轴一分别固定连接在左、右侧的平板上，所述的摆动气缸四(26)的缸体与腰关节上面平板固定连接，摆动气缸四(26)的缸体的转动轴与胸关节的下平板固定连接，所述的摆动气缸五(30)的缸体与胸关节上部平板(31)固定连接，所述的摆动气缸五(30)的转动轴与所述的头部(3)的脖子连接零件(28)、摄像头(29)依次固定连接。所述的左手臂(5)包括肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节、手指，其中，肩关节包括摆动气缸六(32)、锥齿轮一(33)、肩关节连接板(34)、肩关节连接轴一(35)、肩关节连接轴二(36)、锥齿轮二(37)，大臂包括大臂连接板一(38)、大臂连接板二(39)、大臂连接板三(43)、大臂连接板四(44)、大臂连接板五(45)，肘关节包括肘关节电机(40)、蜗杆四(41)、肘关节连接板一(42)、蜗轮四(46)、肘关节连接板二(49)，小臂包括小臂连接板一(47)、小臂连接板二(48)、小臂连接板三(50)、小臂连接板四(54)，腕关节包括腕关节电机一(51)、蜗杆五(52)、蜗轮五(53)、左手腕关节连接板一(55)、左手腕关节电机二(56)，所述的手指包括左手腕关节电机三(57)、左手腕关节连接板二(58)、左手腕关节连接件(59)；所述的摆动气缸六(32)的缸体固定连接在所述的腰关节左侧平板上，所述的摆动气缸六(32)的转动轴与肩关节连接轴一(35)固定连接，肩关节连接轴一(35)与肩关节连接板(34)可转动连接，肩关节连接轴一(35)与锥齿轮一(33)固定连接，锥齿轮二(37)与锥齿轮一(33)相啮合，肩关节连接轴二(36)一端与锥齿轮二(37)固定连接，另一端先与肩关节连接板(34)可转动连接后，再固定连接在大臂连接板一(38)上；所述的大臂连接板四(44)、大臂连接板三(43)、大臂连接板五(45)、大臂连接板二(39)分别于内、外、上、下四面固定在大臂连接板一(38)上，所述的肘关节电机(40)的壳体固定连接在大臂连接板二(39)上，转动轴与蜗杆四(41)固定连接，蜗杆四(41)与蜗轮四(46)相啮合，蜗轮四(46)一端与大臂连接板三(43)、大臂连接板四(44)可转动连接，肘关节连接板一(42)两端分别与蜗轮四(46)、小臂连接板二(48)固定连接，肘关节连接板二(49)两端分别与蜗轮四(46)、小臂连接板四(54)固定连接；小臂连接板四(54)、小臂连接板二(48)、小臂连接板一(47)、小臂连接板三(50)分别于内、外、上、下并且之间固定连接形成小臂框架，腕关节电机一(51)的壳体固定在小臂连接板三(50)上，转动轴与蜗杆五(52)固定连接，蜗杆五(52)与蜗轮五(53)相啮合，蜗轮五(53)与小臂连接板二(48)、小臂连接板四(54)可转动连接，左手腕关节连接板一(55)的下端与蜗轮五(53)固定连接，左手腕关节电机二(56)的壳体固定连接在左手腕关节连接板一(55)上，转动轴与...

【技术特征摘要】
1.一种越障排爆机器人，其特征在于，该机器人由右手臂(1)、右支腿(2)、头部(3)、胸-腰关节(4)、左手臂(5)、左支腿(6)六个部分组成；所述的右支腿(2)包括轮子一(7)、连接轴一(8)、蜗轮一(9)、蜗杆一(10)、摆动气缸一(11)、摆动气缸二(12)、连接板一(13)、轮子二(14)、摆动气缸三(15)、履带一(16)、蜗轮二(17)、轮子三(18)、连接板二(19)、履带二(20)、轮子四(21)、蜗杆二(22)、蜗杆三(23)、蜗轮三(24)、连接轴二(25)。轮子三(18)和轮子四(21)通过履带二(20)啮合传动，轮子一(7)和轮子二(14)通过履带一(16)啮合传动，且轮子四(21)和轮子二(14)共用连接轴二(25)；轮子三(18)的轴和轮子四(21)的连接轴二(25)之间可转动连接连接板二(19)，轮子三(18)的轴上固定连接蜗轮二(17)，蜗轮二(17)与蜗杆二(22)相啮合，蜗杆二(22)的一端与摆动气缸二(12)的轴连接，摆动气缸二(12)的缸体固定在连接板二(19)上；同理，连接轴二(25)固定连接蜗轮三(24)，蜗轮三(24)与蜗杆三23相啮合，蜗杆三(23)的一端与摆动气缸三(15)的轴连接，摆动气缸三(15)的缸体固定在连接板二(19)上；轮子一(7)的连接轴一(8)和轮子二(14)的连接轴二(25)之间可转动连接连接板一(13)，轮子一(7)的连接轴一(8)上固定连接蜗轮一(9)，蜗轮一(9)与蜗杆一(10)相啮合，蜗杆一(10)与摆动气缸一(11)的轴连接，摆动气缸一(11)的缸体固定在连接板一(13)上。所述的左支腿(6)和所述的右支腿(2)结构相同；所述的胸-腰关节(4)包括胸关节和腰关节，所述的腰关节和胸关节均由前、后、左、右、上五块平板由固定连接而成，所述的左、右支腿的连接轴一分别固定连接在左、右侧的平板上，所述的摆动气缸四(26)的缸体与腰关节上面平板固定连接，摆动气缸四(26)的缸体的转动轴与胸关节的下平板固定连接，所述的摆动气缸五(30)的缸体与胸关节上部平板(31)固定连接，所述的摆动气缸五(30)的转动轴与所述的头部(3)的脖子连接零件(28)、摄像头(29)依次固定连接。所述的左手臂(5)包括肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节、手指，其中，肩关节包括摆动气缸六(32)、锥齿轮一(33)、肩关节连接板(34)、肩关节连接轴一(35)、肩关节连接轴二(36)、锥齿轮二(37)，大臂包括大臂连接板一(38)、大臂连接板二(39)、大臂连接板三(43)、大臂连接板四(44)、大臂连接板五(45)，肘关节包括肘关节电机(40)、蜗杆四(41)、肘关节连接板一(42)、蜗轮四(46)、肘关节连接板二(49)，小臂包括小臂连接板一(47)、小臂连接板二(48)、小臂连接板三(50)、小臂连接板四(54)，腕关节包括腕关节电机一(51)、蜗杆五(52)、蜗轮五(53)、左手腕关节连接板一(55)、左手腕关节电机二(56)，所述的手指包括左手腕关节电机三(57)、左手腕关节连接板二(58)、左手腕关节连接件(59)；所述的摆动气缸六(32)的缸体固定连接在所述的腰关节左侧平板上，所述的摆动气缸六(32)的转动轴与肩关节连接轴一(35)固定连接，肩关节连接轴一(35)与肩关节连接板(34)可转动连接，肩关节连接轴一(35)与锥齿轮一(33)固定连接，锥齿轮二(37)与锥齿轮一(33)相啮合，肩关节连接轴二(36)一端与锥齿轮二(37)固定连接，另一端先与肩关节连接板(34)可转动连接后，再固定连接在大臂连接板一(38)上；所述的大臂连接板四(44)、大臂连接板三(43)、大臂连接板五(45)、大臂连接板二(39)分别于内、外、上、下四面固定在大臂连接板一(38)上，所述的肘关节电机(40)的壳体固定连接在大臂连接板二(39)上，转动轴与蜗杆四(41)固定连接，蜗杆四(41)与蜗轮四(46)相啮合，蜗轮四(46)一端与大臂连接板三(43...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜飞龙，朱海滨，周丽，陈晟，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33