基于排雷双臂机器人的机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了基于排雷双臂机器人的机械臂，包括左机械臂、右机械臂、肩轴和机器人躯干，左机械臂和右机械臂均包括不少于六个顺次转动连接的关节连杆，并且关节连杆两端的转动轴线互不平行；所述左机械臂通过首端的关节连杆与机器人躯干左侧的肩轴转动连接，所述左机械臂末端的关节连杆设置有机械手，所述机械手包括夹持组件和基座，所述基座的侧面还设置有测距仪；所述右机械臂通过首端的关节连杆与机器人躯干右侧的肩轴转动连接，所述右机械臂末端的关节连杆还设置有微型摄像机。本实用新型专利技术提高了左机械臂和右机械臂的灵活性，便于在复杂环境下作业，并且能够精准测定目标位置，便于机器人高效完成完排雷任务。

Mechanical arm based on demining double arm robot

The utility model discloses a mechanical arm based on a demining double arm robot, which comprises a left mechanical arm, a right mechanical arm, a shoulder axis and a robot body. Both the left mechanical arm and the right mechanical arm include at least six joint connecting rods which are connected in a sequential rotation, and the rotation axes at both ends of the joint connecting rods are not parallel to each other; the left mechanical arm is connected with the shoulder axis at the left side of the robot trunk through the joint connecting rod at the head end Rotation connection: the joint connecting rod at the end of the left mechanical arm is provided with a manipulator, the manipulator includes a clamping component and a base, the side of the base is also provided with a distance meter; the right mechanical arm is rotationally connected with the shoulder axis at the right side of the robot trunk through the joint connecting rod at the head end, and the joint connecting rod at the end of the right mechanical arm is also provided with a micro camera. The utility model improves the flexibility of the left mechanical arm and the right mechanical arm, is convenient for operation in the complex environment, and can accurately measure the target position, and is convenient for the robot to efficiently complete the demining task.

【技术实现步骤摘要】
基于排雷双臂机器人的机械臂
本技术涉及机器人领域，具体涉及基于排雷双臂机器人的机械臂。
技术介绍
机器人是一种自动化的机器，具备一些与人或其它生物相似的智能，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。与固定式机器人相比，智能移动机器人更加强调了机器人具有的移动能力，从而面临更为复杂的不确定性环境。随着计算机技术以及控制技术的发展，军民融合的特种机器人使用率越来越高，应用场景的不断扩展，在应对地震、洪涝灾害和极端天气、以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中，特种机器人都取到了巨大的作用。地雷是一种杀伤性较大的爆炸性武器，战争的参战方一般均会使用大量的地雷，以此来削减敌方的军事力量。但是由于地雷的滥布滥用，导致交战国大片土地荒芜，人民流离失所，严重影响了经济建设和人民的生活，因此探雷、排雷技术就成为这些交战国迫切需要的技术。人工排雷具有高危险性，所以利用机器人代替人工，现有的单臂机器人的操作任务简单、灵巧性不足，双臂机器人更能适应复杂环境下的排雷工作，目前大多数机械臂灵活度较差，转动自由度少，且功能单一，对于一般工作环境能够完成，而在复杂环境下，机械臂的多功能操作和灵活性尚未达到要求。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供了基于排雷双臂机器人的机械臂，增加了左机械臂及右机械臂的自由度，提高了左机械臂及右机械臂的灵活性，便于在复杂环境下作业，并且能够微细定位，精准测定目标位置，便于高效完成完排雷任务。本技术采用的技术方案如下：本技术是基于排雷双臂机器人的机械臂，包括左机械臂、右机械臂、肩轴和机器人躯干，所述左机械臂和右机械臂通过肩轴分别设置于机器人躯干的左右两侧，左机械臂和右机械臂均包括不少于六个顺次转动连接的关节连杆，并且关节连杆两端的转动轴线互不平行；所述左机械臂通过首端的关节连杆与机器人躯干左侧的肩轴转动连接，所述左机械臂末端的关节连杆设置有机械手，所述机械手与末端的关节连杆转动连接，所述机械手包括夹持组件和基座，所述夹持组件包括两个形状相互匹配夹件，所述夹件通过转轴与基座活动连接，所述基座的背面还设置有连接杆，所述基座通过连接杆与左机械臂末端的关节连杆连接，所述基座的侧面还设置有测距仪，所述基座内还设置有用于驱动夹持组件转动的驱动机构；所述右机械臂通过首端的关节连杆与机器人躯干右侧的肩轴转动连接，所述右机械臂末端的关节连杆还设置有微型摄像机。现有技术中大多采用单臂机器人，而双臂机器人更能适应复杂环境下的排雷工作，本技术设置了左机械臂和右机械臂，左机械臂和右机械臂均包括不少于六个顺次连接的关节连杆，并且关节连杆两端的转动轴线互不平行，即关节连杆两端连接的关节连杆转动方向不同，使得左机械臂和右机械臂的转动具有多个自由度，左机械臂末端的机械手能够在以左机械臂以及机械手长度之和为半径的球形空间范围内任意移动，右机械臂末端微型摄像机能够在以右机械臂以及微型摄像机长度之和为半径的球形空间范围内任意移动，适用于障碍物较多的复杂的工作环境，在控制系统的控制下，灵活转动，精准避障；左机械臂末端的机械手包括夹持组件和基座，夹持组件的两个夹件通过转轴连接到基座的正面，基座内设置的驱动机构驱动夹持组件张开与闭合，便于夹紧地雷，基座通过背面的连接杆连接到左机械臂末端的关节连杆，右机械臂末端的关节连杆设置有微型摄像机，可实时拍摄周围环境情况，采集环境图像信息，确定目标地雷的形状、大小和位置，基座侧面的测距仪，在机械手接近目标地雷时，同时利用机械手的基座上的测距仪精确测出机械手与目标地雷的距离，便于机器人完成排雷工作。进一步的，还包括第一管线和第二管线，所述第一管线和第二管线的一端均固设于机器人躯干，第一管线的另一端与机械手连接，所述第二管线的另一端与微型摄像机连接。进一步的，所述关节连杆均为中空结构，其内部的中空结构内设置有用于关节连杆转动的驱动装置。中空结构的关节连杆能够减轻左机械臂以及右机械臂的重量，并且能够在中空结构内设置驱动机构以及各类线缆，便于控制以及驱动的关节连杆转动，以及反馈左机械臂和右机械臂周围环境的障碍物情况。进一步的，所述关节连杆两端的转动轴线异面互相垂直。采用上述结构，使得左机械臂和右机械臂能够在最大空间范围内自由活动。进一步的，所述关节连杆的连接处还套设有旋转角度测试装置。采用上述结构，旋转角度测试装置用于精确测量各关节连杆的转动角度，便于精确控制左机械臂以及右机械臂的的运动姿态。进一步的，所述左机械臂和右机械臂的关节连杆均为六个。六个关节连杆以及肩轴组成七轴的双臂机器人，共拥有十五个自由度，能够模拟人的手臂动作，能够完成特殊形态物体的抓取与放置操作。进一步的，所述两个夹件的接触面还设置有凸纹，凸纹内部设有夹持力传感器。采用上述结构，通过夹件上的凸纹可以防止夹件夹持目标地雷时，夹持打滑，不够稳固，并且通过凸纹内部的夹持力传感器反馈握力，从而调整夹件的夹持位置，使其处于操作前的最佳状态。综上所述，由于采用了本技术方案，本技术的有益效果是：1.本技术是基于排雷双臂机器人的机械臂，左机械臂和右机械臂均包括不少于六个顺次连接的关节连杆，并且关节连杆两端的转动轴线互不平行，即关节连杆两端连接的关节连杆转动方向不同，适用于障碍物较多的复杂的工作环境，在控制系统的控制下，灵活转动，精准避障，增加了左机械臂及右机械臂的自由度，提高了左机械臂及右机械臂的灵活性，便于在复杂环境下作业。2.本技术是基于排雷双臂机器人的机械臂，通过设置微型摄像机，可实时拍摄周围环境情况，采集环境图像信息，确定目标地雷的形状、大小和位置，并且在机械手接近目标地雷时，同时利用机械手的基座上的测距仪精确测定目标位置，便于机器人完成排雷工作。3.本技术是基于排雷双臂机器人的机械臂，通过在机械手的夹件的接触面设置凸纹，可以防止夹件夹持目标地雷时，夹持打滑，不够稳固，并且通过凸纹内部的夹持力传感器反馈握力，从而调整夹件的夹持位置，使其处于操作前的最佳状态。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：图1是本技术的结构示意图。附图中标号说明：1-左机械臂，2-右机械臂，3-肩轴，4-机器人躯干，5-关节连杆，6-机械手，601-夹持组件，602-基座，603-连接杆，7-测距仪，8-微型摄像机，9-第一管线，10-第二管线，11-旋转角度测试装置。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于排雷双臂机器人的机械臂，其特征在于：包括左机械臂(1)、右机械臂(2)、肩轴(3)和机器人躯干(4)，所述左机械臂(1)和右机械臂(2)通过肩轴(3)分别设置于机器人躯干(4)的左右两侧，左机械臂(1)和右机械臂(2)均包括不少于六个顺次转动连接的关节连杆(5)，并且关节连杆(5)两端的转动轴线互不平行；所述左机械臂(1)通过首端的关节连杆(5)与机器人躯干(4)左侧的肩轴(3)转动连接，所述左机械臂(1)末端的关节连杆(5)设置有机械手(6)，所述机械手(6)与末端的关节连杆(5)转动连接，所述机械手(6)包括夹持组件(601)和基座(602)，所述夹持组件(601)包括两个形状相互匹配夹件，所述夹件通过转轴与基座(602)活动连接，所述基座(602)的背面还设置有连接杆(603)，所述基座(602)通过连接杆(603)与左机械臂(1)末端的关节连杆(5)连接，所述基座(602)的侧面还设置有测距仪(7)，所述基座(602)内还设置有用于驱动夹持组件转动的驱动机构；所述右机械臂(2)通过首端的关节连杆(5)与机器人躯干(4)右侧的肩轴(3)转动连接，所述右机械臂(2)末端的关节连杆(5)还设置有微型摄像机(8)。/n...

【技术特征摘要】
1.基于排雷双臂机器人的机械臂，其特征在于：包括左机械臂(1)、右机械臂(2)、肩轴(3)和机器人躯干(4)，所述左机械臂(1)和右机械臂(2)通过肩轴(3)分别设置于机器人躯干(4)的左右两侧，左机械臂(1)和右机械臂(2)均包括不少于六个顺次转动连接的关节连杆(5)，并且关节连杆(5)两端的转动轴线互不平行；所述左机械臂(1)通过首端的关节连杆(5)与机器人躯干(4)左侧的肩轴(3)转动连接，所述左机械臂(1)末端的关节连杆(5)设置有机械手(6)，所述机械手(6)与末端的关节连杆(5)转动连接，所述机械手(6)包括夹持组件(601)和基座(602)，所述夹持组件(601)包括两个形状相互匹配夹件，所述夹件通过转轴与基座(602)活动连接，所述基座(602)的背面还设置有连接杆(603)，所述基座(602)通过连接杆(603)与左机械臂(1)末端的关节连杆(5)连接，所述基座(602)的侧面还设置有测距仪(7)，所述基座(602)内还设置有用于驱动夹持组件转动的驱动机构；所述右机械臂(2)通过首端的关节连杆(5)与机器人躯干(4)右侧的肩轴(3)转动连接，所述右机械臂(2)末端的关节连杆(5)还设置有微型摄像机(8)。

【专利技术属性】
技术研发人员：牛福水，刘明月，刘京达，
申请(专利权)人：郑州市智慧环境机器人产业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41