排爆机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种排爆机器人，该排爆机器人的旋转腰盘单元由转盘、腰盘驱动装置、定位弹簧、定位轴承、减速块构成，车体后部的上端面开设有圆形开口，开口的直径小于转盘的直径，旋转腰盘单元除转盘以外的其他部件通过开口容置于车体内部，转盘位于开口外侧，定位轴承与车体固定结合，腰盘驱动装置的驱动轴端穿过定位轴承与转盘下端面的中心固定结合，定位弹簧压缩套设于腰盘驱动装置与定位轴承之间的驱动轴上并抵顶腰盘驱动装置与定位轴承，开口外侧边缘固定设置减速块，减速块与转盘摩擦滑动接触；本发明专利技术的排爆机器人运行精准、可实施细致操作，且适合全时候、多路况的操作环境。

EOD robot

【技术实现步骤摘要】
排爆机器人
本专利技术涉及一种机器人，尤其是涉及一种排除爆炸物等危险源的排爆机器人。
技术介绍
随着国际反恐局势的日益严峻，对于危险物、爆炸物的安全处置已成为各国反恐工作中重要的组成部分。由于对危险物、爆炸物的处置是一项危险性极大的工作，为了降低排除危险源作业环境的危险程度，避免反恐人员在对危险物、爆炸物处置过程中造成伤亡，利用排爆机器人进行危险物、爆炸物的拆除与处置已逐渐成为世界各国执行此项反恐任务的主要技术手段。目前，许多国家已研制出多种类型的排爆机器人，其中以具备中远程有线或无线操控、以及行走单元、监控单元、臂爪操作单元的排爆机器人应用最为广泛。但由于排除危险源的操作是一项操作精度要求甚高的工作，稍有过失便可能造成任务失败，甚至引发爆炸、危险物泄露等灾难性的后果。因此，如何消除排爆机器人部件运行时存在的惯性，提高运行精准度，已成为排爆机器人开发与研制中亟需解决的重要问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题为提供一种排爆机器人，该排爆机器人的机械臂在水平运转时可以消除机械臂横向及纵向的间隙量，即消除机械臂水平旋转中的运动惯性以及机械臂与竖直方向的偏移角度，并防止传动齿轮组驱动机械臂水平旋转时各传动齿轮之间产生侧隙，使机械臂水平旋转时无滞后现象，并可在机械臂停止旋转时立即停止，无惯性现象，从而使排爆机器人的操作运行更加精准。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种排爆机器人，包括：车体、行走单元、供电单元、控制单元、通信单元、旋转腰盘单元、机械臂、机械手、云台、摄像头；行走单元包括行走装置和行走驱动装置，行走装置安装于车体两侧，行走驱动装置驱动行走装置运行，行走驱动装置、供电单元、控制单元、通信单元均安装于车体内部，旋转腰盘单元安装于车体后部，机械臂的一端铰接于旋转腰盘单元的上端面上，机械臂的另一端连接机械手，云台通过支撑装置设置于车体后部，摄像头数量为至少4个且分别固定设置于车体的前端与后端、云台以及靠近机械手一端的机械臂上，供电单元为排爆机器人提供电力，通信单元通过有线或无线方式接收使用者发出的信号指令或将摄像头拍摄的影像信息反馈至使用者，通信单元将信号指令传递至控制单元，控制单元根据信号指令连接控制行走单元、机械臂、云台、摄像头的运行，其中，旋转腰盘单元由转盘、腰盘驱动装置、定位弹簧、定位轴承、减速块构成，车体后部的上端面开设有圆形开口，开口的直径小于转盘的直径，旋转腰盘单元除转盘以外的其他部件通过开口容置于车体内部，转盘位于开口外侧，定位轴承与车体固定结合，腰盘驱动装置的驱动轴端穿过定位轴承与转盘下端面的中心固定结合，定位弹簧压缩套设于腰盘驱动装置与定位轴承之间的驱动轴上并抵顶腰盘驱动装置与定位轴承，开口外侧边缘固定设置减速块，减速块与转盘摩擦滑动接触,控制单元根据信号指令连接控制腰盘驱动装置的运行。为了使机械臂具备升降功能，且机械手具备垂直方向上接近于圆周的旋转轨迹，使机械手可灵活地执行各种细致入微的动作，作为本专利技术的进一步改进，机械臂包括：机械大臂、关节单元、大臂驱动装置、机械小臂，其中，机械大臂的一端铰接于转盘的上端面上，机械大臂的另一端固定连接关节单元、大臂驱动装置铰接于转盘的上端面上，大臂驱动装置的伸缩杆端铰接于机械大臂上，关节单元内部具有小臂驱动装置，小臂驱动装置的驱动轴横向穿出关节单元的其中一侧面并与机械小臂的一端的其中一侧面固定连接，摄像机固定设置于机械小臂上，机械小臂内具有机械手驱动装置，机械手驱动装置连接控制机械手，控制单元根据信号指令连接控制大臂驱动装置、小臂驱动装置、机械手驱动装置的运行。为了使机械臂具有伸缩功能，从而使机械臂具有更大范围的操作空间，作为本专利技术的又进一步改进，机械大臂主要由外套管、内套管、大臂伸缩驱动装置构成，外套管的一端闭合且铰接于旋转腰盘单元的上端面上，外套管的另一端具有开口，内套管的一端具有开口，内套管的另一端闭合且固定连接关节单元，内套管具有开口的一端通过外套管的开口套设于外套管内，大臂伸缩驱动装置固定安装于外套管内，大臂伸缩驱动装置的伸缩杆端固定连接内套管的闭合一端的内侧，大臂驱动装置的伸缩杆端铰接于外套管上，控制单元根据信号指令连接控制大臂伸缩驱动装置的运行。为了使机械手具有更大的开合抓取空间，并且可以逐步加大或逐步减小机械手的抓取力，使机械手可以执行多种尺寸及类型危险源的排除处置工作，作为本专利技术的又进一步改进，机械手主要由底座、2个弧形支撑板、弧形驱动槽体、2个内爪杆、2个外爪杆、2个手爪部构成，其中2个弧形支撑板的中间部位对应固定于底座的两侧，底座与弧形支撑板形成槽体空间以供弧形驱动槽体容置，弧形驱动槽体的槽体两侧分别对应设有2个相同的弧形槽孔，内爪杆的一端形成分支端部，分支端部包括1个长端和1个短端，其中长端设置于弧形驱动槽体中并通过穿设于相对应的弧形槽孔及长端中的定位杆，使长端在弧形驱动槽体内限位滑动，短端铰接于槽体空间端部的内侧，内爪杆的另一端铰接于手爪部端部的内侧，外爪杆的一端铰接于槽体空间端部的外侧，外爪杆的另一端铰接于手爪部端部的外侧，底座中间形成通孔，机械手驱动装置连接底座以控制机械手执行径向旋转操作，机械手驱动装置还通过通孔连接弧形驱动槽体以控制机械手执行开合操作。为了使机械手轴向方向上实现360度旋转，并可在抓取较重危险源进行轴向旋转时，实现对机械臂部件的过载保护，以防止危险源的重量超出机械手抓持后的轴向旋转力而损毁驱动部件的情况发生，作为本专利技术的又进一步改进，机械手驱动装置包括：腕关节驱动装置、手爪驱动装置，机械小臂内还具有防过载转轴、腕关节驱动套管，防过载转轴主要由壳体、输入轴端、输出轴端、防过载弹簧、定位珠构成，其中输入轴端、输出轴端均为直径相同的圆柱体且分别具有彼此相对合的连接端平面，输入轴端、输出轴端的连接端平面均向径向外延伸有凸缘，输入轴端的连接端平面上具有多个与连接端平面中心等距的并向连接端平面内凹设的容置部，各容置部内装设防过载弹簧，防过载弹簧上端设置定位珠，在防过载弹簧未压缩状态下，定位珠完全露出于输入轴端的连接端平面，输出轴端的连接端平面上具有多个与输入轴端的连接端平面上的容置部相对应的且向连接端平面内侧凹设的推抵部，推抵部为半圆球状且能够容置50%以下的定位珠的珠体，壳体包覆输入轴端、输出轴端的连接端平面一端的凸缘，使输入轴端、输出轴端的连接端平面彼此对合且能够相对旋转，通过对合输入轴端、输出轴端的连接端平面，使推抵部部分容置定位珠并抵推定位珠压缩防过载弹簧，腕关节驱动装置的驱动轴固定连接防过载转轴的输入轴端，防过载转轴的输出轴端通过齿轮齿合腕关节驱动套管的一端，腕关节驱动套管的另一端固定连接底座，手爪驱动装置的伸缩杆端依次穿过腕关节驱动套管以及通孔而固定连接弧形驱动槽体，控制单元根据信号指令连接控制腕关节驱动装置、手爪驱动装置的运行。为了确保以上各种驱动装置具有较大的扭矩以及适中的运转速度，作为本专利技术的又进一步改进，行走驱动装置、腰盘驱动装置、小臂驱动装置、腕关节驱动装置主要由电机、减速器连接构成，手爪驱动装置、大臂驱动装置、大臂伸缩驱动装置主要由电机、减速器、具有外螺纹的螺杆以及具有内螺纹的伸缩杆端依次连接构成。为了实现对云台的收折，以便于排爆机器人的运输及存放，以及实现对云本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排爆机器人，包括：车体、行走单元、供电单元、控制单元、通信单元、旋转腰盘单元、机械臂、机械手、云台、摄像头；所述行走单元包括行走装置和行走驱动装置，所述行走装置安装于所述车体两侧，所述行走驱动装置驱动所述行走装置运行，所述行走驱动装置、供电单元、控制单元、通信单元均安装于所述车体内部，所述旋转腰盘单元安装于所述车体后部，所述机械臂的一端铰接于所述旋转腰盘单元的上端面上，所述机械臂的另一端连接所述机械手，所述云台通过支撑装置设置于所述车体后部，所述摄像头数量为至少4个且分别固定设置于所述车体的前端与后端、云台以及靠近机械手一端的机械臂上，所述供电单元为所述排爆机器人提供电力，所述通信单元通过有线或无线方式接收使用者发出的信号指令或将所述摄像头拍摄的影像信息反馈至使用者，所述通信单元将所述信号指令传递至所述控制单元，所述控制单元根据所述信号指令连接控制所述行走单元、机械臂、云台、摄像头的运行，其特征在于，所述旋转腰盘单元由转盘、腰盘驱动装置、定位弹簧、定位轴承、减速块构成，所述车体后部的上端面开设有圆形开口，所述开口的直径小于所述转盘的直径，所述旋转腰盘单元除所述转盘以外的其他部件通过所述开口容置于所述车体内部，所述转盘位于所述开口外侧，所述定位轴承与所述车体固定结合，所述腰盘驱动装置的驱动轴端穿过所述定位轴承与所述转盘下端面的中心固定结合，所述定位弹簧压缩套设于所述腰盘驱动装置与所述定位轴承之间的驱动轴上并抵顶所述腰盘驱动装置与所述定位轴承，所述开口外侧边缘固定设置减速块，所述减速块与所述转盘摩擦滑动接触,所述控制单元根据所述信号指令连接控制所述腰盘驱动装置的运行。...

【技术特征摘要】
1.一种排爆机器人，包括：车体、行走单元、供电单元、控制单元、通信单元、旋转腰盘单元、机械臂、机械手、云台、摄像头；所述行走单元包括行走装置和行走驱动装置，所述行走装置安装于所述车体两侧，所述行走驱动装置驱动所述行走装置运行，所述行走驱动装置、供电单元、控制单元、通信单元均安装于所述车体内部，所述旋转腰盘单元安装于所述车体后部，所述机械臂的一端铰接于所述旋转腰盘单元的上端面上，所述机械臂的另一端连接所述机械手，所述云台通过支撑装置设置于所述车体后部，所述摄像头数量为至少4个且分别固定设置于所述车体的前端与后端、云台以及靠近机械手一端的机械臂上，所述供电单元为所述排爆机器人提供电力，所述通信单元通过有线或无线方式接收使用者发出的信号指令或将所述摄像头拍摄的影像信息反馈至使用者，所述通信单元将所述信号指令传递至所述控制单元，所述控制单元根据所述信号指令连接控制所述行走单元、机械臂、云台、摄像头的运行，其特征在于，所述旋转腰盘单元由转盘、腰盘驱动装置、定位弹簧、定位轴承、减速块构成，所述车体后部的上端面开设有圆形开口，所述开口的直径小于所述转盘的直径，所述旋转腰盘单元除所述转盘以外的其他部件通过所述开口容置于所述车体内部，所述转盘位于所述开口外侧，所述定位轴承与所述车体固定结合，所述腰盘驱动装置的驱动轴端穿过所述定位轴承与所述转盘下端面的中心固定结合，所述定位弹簧压缩套设于所述腰盘驱动装置与所述定位轴承之间的驱动轴上并抵顶所述腰盘驱动装置与所述定位轴承，所述开口外侧边缘固定设置减速块，所述减速块与所述转盘摩擦滑动接触,所述控制单元根据所述信号指令连接控制所述腰盘驱动装置的运行。2.根据权利要求1所述的排爆机器人，其特征在于，所述机械臂包括：机械大臂、关节单元、大臂驱动装置、机械小臂，所述机械大臂的一端铰接于所述转盘的上端面上，所述机械大臂的另一端固定连接所述关节单元、所述大臂驱动装置铰接于所述转盘的上端面上，所述大臂驱动装置的伸缩杆端铰接于所述机械大臂上，所述关节单元内部具有小臂驱动装置，所述小臂驱动装置的驱动轴横向穿出所述关节单元的其中一侧面并与所述机械小臂的一端的其中一侧面固定连接，所述摄像机固定设置于所述机械小臂上，所述机械小臂内具有机械手驱动装置，所述机械手驱动装置连接控制所述机械手，所述控制单元根据所述信号指令连接控制所述大臂驱动装置、小臂驱动装置、机械手驱动装置的运行。3.根据权利要求2所述的排爆机器人，其特征在于，所述机械大臂主要由外套管、内套管、大臂伸缩驱动装置构成，所述外套管的一端闭合且铰接于所述旋转腰盘单元的上端面上，所述外套管的另一端具有开口，所述内套管的一端具有开口，所述内套管的另一端闭合且固定连接所述关节单元，所述内套管具有开口的一端通过所述外套管的开口套设于所述外套管内，所述大臂伸缩驱动装置固定安装于所述外套管内，所述大臂伸缩驱动装置的伸缩杆端固定连接所述内套管的闭合一端的内侧，所述大臂驱动装置的伸缩杆端铰接于所述外套管上，所述控制单元根据所述信号指令连接控制所述大臂伸缩驱动装置的运行。4.根据权利要求3所述的排爆机器人，其特征在于，所述机械手主要由底座、2个弧形支撑板、弧形驱动槽体、2个内爪杆、2个外爪杆、2个手爪部构成，其中2个所述弧形支撑板的中间部位对应固定于所述底座的两侧，所述底座与所述弧形支撑板形成槽体空间以供所述弧形驱动槽体容置，所述弧形驱动槽体的槽体两侧分别对应设有2个相同的弧形槽孔，所述内爪杆的一端形成分支端部，所述分支端部包括1个长端和1个短端，其中所述长端设置于所述弧形驱动槽体中并通过穿设于相对应的所述弧形槽孔及所述长端中的定位杆，使所述长端在所述弧形驱动槽体内限位滑动，所述短端铰接于所述槽体空间端部的内侧，所述内爪杆的另一端铰接于所述手爪部端部的内侧，所述外爪杆的一端铰接于所述槽体空间端部的外侧，所述外爪杆的另一端铰接于所述手爪部端部的外侧，所述底座中间形成通孔，所述机械手驱动装置连接所述底座以控制所述机械手执行径向旋转操作，所述机械手驱动装置还通过所述通孔连接所述弧形驱动槽体以控制所述机械手执行开合操作。5.根据权利要求4所述的排爆机器人，其特征在于，所述机械手驱动装置包括：腕关节驱动装置、手爪驱动装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志明，韩虎，
申请(专利权)人：北京润泽金松科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11