一种隧道清障机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种隧道清障机器人，包括机架、机械本体系统、动力系统、液压系统、电气控制系统、通信系统、无线视频系统，机械本体系统包括设置在隧道清障机器人后端的复合机构Ⅰ，复合机构Ⅰ包括推铲机构、抓夹机构、液压回转马达、回转装置，推铲机构与抓夹机构通过回转装置连接；推铲机构包括推铲本体、左右两个推铲油缸；液压回转马达、回转装置均固定在推铲本体上；抓夹机构包括两块固定板、两套液压爪，两块固定板对称地设置在回转装置的内圈上，两套液压爪对称地设置在固定板之间，与固定板之间构成四连杆机构。本实用新型专利技术机器人在隧道或者作业空间受限的环境中，可以应对道路上各种情况发生后的清障工作。

A Tunnel Clearance Robot

【技术实现步骤摘要】
一种隧道清障机器人
本技术涉及一种机器人，尤其是一种在隧道及作业空间受限环境下使用的清障机器人，属于机械设备领域。
技术介绍
目前发生交通事故后，进行道路救援主要是道路清障车，清障车技术已成熟，但是只针对一般道路的救援，不适用于隧道。如专利申请CN105540494A公开了一种叉运与清障车，该清障车需要2个驾驶人员密切配合才能完成事故较小情况的道路清障工作；技术专利CN105751954A公开了一种平板型清障车，技术专利CN105691277A公开了一种隧道清障车，这两种清障车驾驶人员都无法方便的操作抬升汽车，因而对驾驶人员技术水平要求较高，且也是针对事故较小情况车辆完好状况的道路清障工作；专利申请CN107234999A公开了一种道路救援清障机器人，该机器人功能单一，实用性不强。由于隧道及作业空间受限的环境，上述这些普通大型的清障车设备无法正常使用，而且，在隧道及作业空间受限容易发生安全事故的环境下，人员驾驶设备操作清障很不安全，因此要设计一种专门的隧道清障机器人。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种隧道清障机器人，它在隧道或者作业空间受限的环境中，可以实现对道路障碍物的推铲、抱夹、叉运、汽车牵引等功能，从而应对道路上各种情况发生后的清障工作。同时，本技术可实现远程遥控，从而保证了人员人身安全。本技术一种隧道清障机器人，包括机架、机械本体系统、动力系统、液压系统、电气控制系统、通信系统、无线视频系统，其特征是：机械本体系统包括设置在隧道清障机器人后端的复合机构Ⅰ，复合机构Ⅰ包括推铲机构、抓夹机构、液压回转马达、回转装置，推铲机构与抓夹机构通过回转装置连接；推铲机构包括推铲本体、左右两个推铲油缸，推铲本体的下部通过连接杆与机架铰接，左右两个推铲油缸对称设置，其缸端、杆端分别与机架上的固定块、推铲本体上部铰接；液压回转马达、回转装置均固定在推铲本体上，液压回转马达中的蜗杆与回转装置中的蜗轮相啮合；抓夹机构包括两块固定板、两套液压爪，两块固定板对称地设置在回转装置的内圈上，两套液压爪对称地设置在固定板之间，与固定板之间构成四连杆机构。进一步地，每套液压爪均包括外爪、内爪、夹头、液压爪油缸，外爪、内爪的一端均铰接在固定板上，另一端均与夹头铰接，液压爪油缸位于内外爪之间，其缸端铰接在固定板上，杆端铰接在内爪上。进一步地，机械本体系统还包括设置在隧道清障机器人前端的复合机构Ⅱ，复合机构Ⅱ包括基础架、连接板、至少两个相关机构，基础架两个竖板的下部铰接在机架上，连接板固定在基础架两个竖板的前面，且可以沿基础架的轨道上下移动，相关机构均与连接板连接。进一步地，复合机构Ⅱ还包括左右两个基础架油缸，左右两个基础架油缸的缸端与机架相连，杆端分别铰接在基础架两个竖板的外侧。进一步地，复合机构Ⅱ中的相关机构一个为转运机构另一个为牵引机构；转运机构包括左右两根对称设置的转运杆，转运杆为L形，其竖杆分别套在连接板前部两根销轴上。进一步地，复合机构Ⅱ中的转运机构还包括上下两个间距调整油缸，间距调整油缸的缸端固定在一个转运杆上，杆端则与另一个转运杆的孔相配合，上下两个间距调整油缸的缸端和杆端对调。进一步地，复合机构Ⅱ中的牵引机构包括牵引架、调节装置；调节装置包括牵引锁紧油缸、牵引摆动油缸；牵引架包括横杆、两个夹爪，两个夹爪对称地铰接在横杆上，牵引锁紧油缸的缸端、杆端分别与两个夹爪铰接；牵引摆动油缸的缸端连接在连接板上，杆端与牵引架连接。进一步地，复合机构Ⅱ中的牵引机构中的调节装置还包括牵引伸缩油缸，牵引伸缩油缸的缸端与牵引摆动油缸相连，杆端与牵引架铰接。进一步地，动力系统、液压系统均与机架相连；动力系统包括发动机、发动机柴油油箱，液压系统包括柱塞泵、液压油箱；发动机、发动机柴油油箱、液压油箱均固定在机架上，柱塞泵通过联轴器与发动机连接，柱塞泵的吸油口与液压油箱相连。进一步地，液压爪油缸、推铲油缸、基础架油缸、间距调整油缸、牵引锁紧油缸、牵引伸缩油缸、牵引摆动油缸分别经管路与柱塞泵连接。本技术机器人的优点是：一、复合机构Ⅰ设置在机器人的后端：推铲机构与机架通过销轴连接，推铲油缸控制推铲机构及液压爪在竖直方向的摆动定位；抓夹机构中的液压爪油缸控制液压爪的不同程度的开合，抓取不同尺寸的障碍物；液压爪与回转装置的内圈相连，回转装置由液压回转马达驱动，从而实现液压爪的360度回转；复合机构Ⅰ大大提高了机器人的工作效率，也大大拓宽了机器人的工作范围，特别是处理位于狭长位置中的物体，抓夹机构的转动尤其可以方便将夹在缝隙中的物体取出，从而更好地进行清障；抓夹机构与推铲结构配合清障工作，液压爪伸出在推铲的外面，主要用于对现场障碍物进行抱夹移除作用，液压爪具备旋转功能可以实现对不同规则物体的准确抱夹，推铲结构能够完成对各种障碍物的清障，使清障效率更快；二、复合机构Ⅱ设置在机器人的后部，其中基础架下部铰接在机架上，连接板固定在基础架上且可以沿基础架的轨道上下移动，相关机构均与连接板连接，使整体结构更加紧凑合理；当相关机构为转运机构、牵引机构时，转运机构能实现对2000KG以内物体的叉铲搬运功能，当使用转运功能时，牵引机构顺时针旋转80°-100°止原位，转运处于工作位置；牵引机构作用的实现由牵引摆动油缸、伸缩油缸、锁紧油缸共同完成，具备三个自由度，主要功能是实现对道路上的故障汽车的牵引作业，当使用牵引功能时，货叉由工作位置顺时针旋转170°-190°止原位，牵引机构部分由原位逆时针旋转80°-100°，使牵引机构处于工作位置。(这里的原位指的是非工作位置)本技术隧道清障机器人，它在隧道或者作业空间受限的环境中，可以实现对道路障碍物的推铲、抱夹、叉运、汽车牵引等功能，从而应对道路上各种情况发生后的清障工作。同时，本技术为远程操控的大功率作业机器人，它集仿生技术、通信技术、控制技术、传感技术、机电液一体化技术，是机器人技术从纯粹运动学领域向工程动力学领域的发展和跨越，属于特定领域的技术集成，远程遥控保证了人员人身安全。附图说明图1为本技术一种隧道清障车的主视图；图2为图1的右视图；图3是图2的俯视图；图4为本技术控制系统组成框图；图5为本技术无线视频系统拓扑结构图；图6为本技术隧道清障车的立体图一；图7为本技术隧道清障车的立体图二(转运机构为工作位置、牵引机构为非工作位置)；图8为本技术隧道清障车的立体图三(牵引机构为工作位置、转运机构为非工作位置)。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细的说明专利提出的具体方案：实施例1本技术一种隧道清障机器人，包括机架1、机械本体系统、动力系统、液压系统、电气控制系统、通信系统、无线视频系统，其特征是：机械本体系统包括设置在隧道清障机器人后端的复合机构Ⅰ，复合机构Ⅰ包括推铲机构4、抓夹机构5、液压回转马达7、回转装置9，推铲机构与抓夹机构通过回转装置9连接；推铲机构包括推铲本体4-1、左右两个推铲油缸4-2，推铲本体4-1的下部通过连接杆与机架1铰接，左右两个推铲油缸4-2对称设置，其缸端、杆端分别与机架1上的固定块、推铲本体4-1上部铰接；液压回转马达7、回转装置9均固定在推铲本体4-1上，液压回转马达中的蜗杆与回转装置9中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道清障机器人，包括机架(1)、机械本体系统、动力系统、液压系统、电气控制系统、通信系统、无线视频系统，其特征是：机械本体系统包括设置在隧道清障机器人后端的复合机构Ⅰ，复合机构Ⅰ包括推铲机构(4)、抓夹机构(5)、液压回转马达(7)、回转装置(9)，推铲机构与抓夹机构通过回转装置(9)连接；推铲机构包括推铲本体(4‑1)、左右两个推铲油缸(4‑2)，推铲本体(4‑1)的下部通过连接杆与机架(1)铰接，左右两个推铲油缸(4‑2)对称设置，其缸端、杆端分别与机架(1)上的固定块、推铲本体(4‑1)上部铰接；液压回转马达(7)、回转装置(9)均固定在推铲本体(4‑1)上，液压回转马达中的蜗杆与回转装置(9)中的蜗轮相啮合；抓夹机构(5)包括两块固定板(5‑1)、两套液压爪，两块固定板(5‑1)对称地设置在回转装置(9)的内圈上，两套液压爪对称地设置在固定板(5‑1)之间，与固定板(5‑1)之间构成四连杆机构。

【技术特征摘要】
1.一种隧道清障机器人，包括机架(1)、机械本体系统、动力系统、液压系统、电气控制系统、通信系统、无线视频系统，其特征是：机械本体系统包括设置在隧道清障机器人后端的复合机构Ⅰ，复合机构Ⅰ包括推铲机构(4)、抓夹机构(5)、液压回转马达(7)、回转装置(9)，推铲机构与抓夹机构通过回转装置(9)连接；推铲机构包括推铲本体(4-1)、左右两个推铲油缸(4-2)，推铲本体(4-1)的下部通过连接杆与机架(1)铰接，左右两个推铲油缸(4-2)对称设置，其缸端、杆端分别与机架(1)上的固定块、推铲本体(4-1)上部铰接；液压回转马达(7)、回转装置(9)均固定在推铲本体(4-1)上，液压回转马达中的蜗杆与回转装置(9)中的蜗轮相啮合；抓夹机构(5)包括两块固定板(5-1)、两套液压爪，两块固定板(5-1)对称地设置在回转装置(9)的内圈上，两套液压爪对称地设置在固定板(5-1)之间，与固定板(5-1)之间构成四连杆机构。2.根据权利要求1所述的一种隧道清障机器人，其特征是：每套液压爪均包括外爪(5-2)、内爪(5-3)、夹头(5-4)、液压爪油缸(5-5)，外爪(5-2)、内爪(5-3)的一端均铰接在固定板(5-1)上，另一端均与夹头(5-4)铰接，液压爪油缸(5-5)位于内外爪之间，其缸端铰接在固定板(5-1)上，杆端铰接在内爪(5-3)上。3.根据权利要求1或2所述的一种隧道清障机器人，其特征是：机械本体系统还包括设置在隧道清障机器人前端的复合机构Ⅱ，复合机构Ⅱ包括基础架(11)、连接板(13)、至少两个相关机构，基础架(11)两个竖板的下部铰接在机架(1)上，连接板(13)固定在基础架(11)两个竖板的前面，且可以沿基础架的轨道上下移动，相关机构均与连接板(13)连接。4.根据权利要求3所述的一种隧道清障机器人，其特征是：复合机构Ⅱ还包括左右两个基础架油缸(12)，左右两个基础架油缸(12)的缸端与机架(1)相连，杆端分别铰接在基础架(11)两个竖板的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志春，王涛，吴孝红，吴修文，余宏远，徐桂红，
申请(专利权)人：惊天智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34