一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，包括：机械臂，所述机械臂包括电机驱动模组件、杆组件和载物台，所述杆组件设置在所述电机驱动模组件上，所述载物台设置在所述杆组件上；所述电机驱动模组件包括模组固定架和驱动电机，所述驱动电机设置在所述模组固定架上；所述杆组件至少包括两个杆组和一个齿轮连接箱：其中，相邻两个杆组通过一个所述齿轮连接箱连接；所述载物台设置在所述杆组件中最上侧的杆组自由端上；所述驱动电机能够驱动所述杆组件展开和收缩，以满足使用要求。本发明专利技术整机重量轻，控制方式简便，臂展大，折叠尺寸小，能够内部穿线，稳定性高，制造和使用成本低，维护保养成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂
本专利技术涉及巡检机器人
，更具体地说，本专利技术涉及一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂。
技术介绍
巡检机器人是一种用于在特定环境中进行巡逻检查并收集相关信息的特种机器人，一般是由移动平台和举升结构组成。目前在实用中使用量很大的举升结构主要有靠液压驱动举升和靠电机驱动举升两大类，而靠液压驱动的举升结构一般用于重载低速场合，靠电机驱动的举升结构一般用于轻载中高速场合。目前在巡检领域使用的举升装置，由于使用环境和应用场合的需求，一般都用蓄电池供电，而且末端负载较轻，因而使用电机驱动比较常见。而目前巡检举升臂最常见的有两种形式，第一种形式为：类普通协作机器人臂的举升臂，即是在每一个自由度位置都放置一个电机驱动模组，通过各个自由度位置的电机驱动模组的协作运行，将机械臂末端的目标物送至指定的位置；第二种形式为：欠驱动多连杆式的举升臂，所谓欠驱动，即是机械臂的驱动电机数量小于机械臂的自由度数量，通过驱动电机与一组或者多组多连杆结构的配合，采用固定铰接或者滑动铰接的形式，可以在驱动电机数量小于机构自由度的情况下仍能实现整个机械臂结构的伸展和收回，从而实现将机械臂末端的目标物送至指定的位置。类普通协作机器人臂的举升臂，这种结构本质上就是一个协作机械臂，只是自由度的数量和自由度的设置方式和普通协作机器人臂不太一样，因而它具有精度高，运动空间灵活，速度快等优点，但对于大多数的巡检领域来说，它具有成本较高，整机重量大，控制难度大等缺点；欠驱动多连杆式的举升臂，相对于类普通协作机器人臂的举升臂，由于电机驱动模组数量小于自由度数量，而且多连杆结构简单，可以采用较轻的高强度材料制造，从而可以有效降低整机重量，有效减低生产成本，有效简化了控制方式，进而有效降低了对操作人员的培训成本和培训时间，提高劳动效率。但是目前基于固定铰接或者滑动铰接结构的多连杆机械臂不能完全展开或者完全折叠，无法适应巡检臂展要求较大和巡检空间狭小的场所，显著降低了适用场所。以及无法达到类普通协作机器人臂的最大臂展和最小折叠尺寸，而且目前基于固定铰接或者滑动铰接结构的多连杆机械臂一般不容易实现内部走线，达不到有些场所的使用要求。上述两种举升装置均不能很好的解决目前巡检领域需要的整机重量轻，控制方式简便，臂展大，折叠尺寸小，可内部穿线，稳定性高，制造和使用成本低，维护保养成本低的欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，具体采用如下的技术方案：一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，包括：机械臂，所述机械臂包括电机驱动模组件、杆组件和载物台，所述杆组件设置在所述电机驱动模组件上，所述载物台设置在所述杆组件上；所述电机驱动模组件包括模组固定架和驱动电机，所述驱动电机设置在所述模组固定架上。所述杆组件至少包括两个杆组和一个齿轮连接箱：其中，相邻两个杆组通过一个所述齿轮连接箱连接；所述载物台设置在所述杆组件中最上侧的杆组自由端上；所述驱动电机能够驱动所述杆组件展开和收缩，以满足使用要求。优选地，还包括移动安装平台件，所述移动安装平台件供所述机械臂固定，所述移动安装平台件包括安装平台、行走件、移动电源和路况视屏监控件，所述行走件和所述移动电源和所述路况视屏监控件均设置在所述安装平台上，所述移动电源分别于所述行走件、路况视屏监控件、机械臂和末端设置电连接。优选地，所述安装平台用于安装所述机械臂、所述行走件、所述移动电源和所述路况视屏监控件，所述安装平台能够满足所述欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂在平面上行驶，亦能满足挂置在轨道上悬挂行车；所述行走件包括行走电机、传动件、行走轮和电子控制单元，所述行走电机、所述传动件和所述电子控制单元均设置在所述安装平台上，所述行走轮设置在所述传动件上；所述行走件能够为所述欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂提供行走动力；所述移动电源能够为所述行走件、所述路况视屏监控件、所述机械臂提供电力；所述路况视屏监控件包括摄像头、图像采集卡和计算机，所述摄像头和所述图像采集卡均设置在所述安装平台上，所述计算机独立设置。优选地，所述模组固定架包括模组支撑杆和模组固定座，所述模组支撑杆设置在所述安装平台上，所述模组固定座设置在所述模组支撑杆上；所述模组支撑杆呈管状，所述模组支撑杆一端侧壁上设置有第一穿线贯穿孔，所述模组固定座上设置有第二穿线贯穿孔、电机固定贯穿孔和第一连杆固定贯穿孔，所述模组固定座通过所述第二穿线贯穿孔套装在所述模组支撑杆另一端上；所述电机固定贯穿孔圆心高度大于所述第一连杆固定贯穿孔圆心高度，所述驱动电机套装在所述电机固定贯穿孔内；所述第一连杆固定贯穿孔内嵌装有第一连杆轴承。优选地，所述杆组件包括两个杆组和一个齿轮连接箱，其中：所述杆组件包括第一杆组、第二杆组和齿轮连接箱，所述第一杆组设置在所述电机驱动模组件上，所述齿轮连接箱设置在所述第一杆组上，所述第二杆组设置在所述齿轮连接箱上；所述第一杆组包括左侧第一连接杆、右侧第一连接杆和第一转轴连接件，所述第一转轴连接件设置在所述左侧第一连接杆和所述右侧第一连接杆上。优选地，所述左侧第一连接杆和所述右侧第一连接杆结构相同，所述左侧第一连接杆呈管状，具体的，所述左侧第一连接杆为强度高重量轻的碳纤维管；所述第一转轴连接件包括第一转轴连接座和第一转轴，所述第一转轴设置在所述第一转轴连接座上；所述第一转轴连接座上设置有第二连杆固定贯穿孔和第一转轴固定贯穿孔，所述第一转轴呈管状，所述第一转轴一端嵌装在所述第一转轴固定贯穿孔内；所述第一转轴连接件设置有四个，四个所述第一转轴连接件通过所述第二连杆固定贯穿孔逐一对应固定套装在所述左侧第一连接杆和所述右侧第一连接杆两端上；所述左侧第一连接杆一端上的所述第一转轴固定件通过所述第一转轴嵌装在所述驱动电机的转轴上，所述右侧第一连接杆一端上的所述第一转轴固定件通过所述第一转轴嵌装在所述第一连杆轴承内。优选地，所述齿轮连接箱上设置有第三连杆固定贯穿孔和齿轮传动贯穿孔，所述第三连杆固定贯穿孔设置有设置有多个，多个所述第三连杆固定贯穿孔分布在所述齿轮连接箱两端，并且所述第三连杆固定贯穿孔内均嵌装有第二连杆轴承；所述齿轮传动贯穿孔设置有多个，多个所述齿轮传动贯穿孔均匀分布，所述齿轮传动贯穿孔内均嵌装有齿轮传动轴，所述齿轮传动轴呈管状；两个所述齿轮传动轴上均固定套装有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，并且所述齿轮位于所述齿轮连接箱内；所述齿轮连接箱通过一个所述齿轮传动轴固定套装在所述左侧第一连接杆另一端上所述第一转轴上，使得齿轮能够随着第一转轴转动而转动，并且所述齿轮连接箱通过一个所述第二连杆轴承套装在所述右侧第一连接杆另一端的所述第一转轴上，使得所述左侧第一连接杆和所述右侧第一连接杆相互平行。优选地，所述第二杆组包括左侧第二连接杆、右侧第二连接杆和第二转轴连接件，所述第二转轴连接件设置在所述左侧第二连接杆和所述右侧第二连接杆上；所述左侧第二连接杆和所述右侧第二连接杆结构相同，所述左侧第二连接杆呈管状，具体的，所述左侧第二连接杆为强度高重量轻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，其特征在于，包括：机械臂，所述机械臂包括电机驱动模组件、杆组件和载物台，所述杆组件设置在所述电机驱动模组件上，所述载物台设置在所述杆组件上；/n所述电机驱动模组件包括模组固定架和驱动电机，所述驱动电机设置在所述模组固定架上；/n所述杆组件至少包括两个杆组和一个齿轮连接箱；其中，相邻两个杆组通过一个所述齿轮连接箱连接；/n所述载物台设置在所述杆组件中最上侧的杆组自由端上；所述驱动电机能够驱动所述杆组件展开和收缩。/n

【技术特征摘要】
1.一种欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，其特征在于，包括：机械臂，所述机械臂包括电机驱动模组件、杆组件和载物台，所述杆组件设置在所述电机驱动模组件上，所述载物台设置在所述杆组件上；
所述电机驱动模组件包括模组固定架和驱动电机，所述驱动电机设置在所述模组固定架上；
所述杆组件至少包括两个杆组和一个齿轮连接箱；其中，相邻两个杆组通过一个所述齿轮连接箱连接；
所述载物台设置在所述杆组件中最上侧的杆组自由端上；所述驱动电机能够驱动所述杆组件展开和收缩。


2.根据权利要求1所述的欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，其特征在于，还包括移动安装平台件，所述移动安装平台件供所述机械臂固定，所述移动安装平台件包括安装平台、行走件、移动电源和路况视屏监控件，所述行走件和所述移动电源和所述路况视屏监控件均设置在所述安装平台上，所述移动电源分别于所述行走件、路况视屏监控件、机械臂和末端设置电连接。


3.根据权利要求2所述的欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，其特征在于，所述安装平台用于安装所述机械臂、所述行走件、所述移动电源和所述路况视屏监控件，所述安装平台能够满足所述欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂在平面上行驶，亦能满足挂置在轨道上悬挂行车；所述行走件包括行走电机、传动件、行走轮和电子控制单元，所述行走电机、所述传动件和所述电子控制单元均设置在所述安装平台上，所述行走轮设置在所述传动件上；所述行走件能够为所述欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂提供行走动力；所述移动电源能够为所述行走件、所述路况视屏监控件、所述机械臂提供电力；所述路况视屏监控件包括摄像头、图像采集卡和计算机，所述摄像头和所述图像采集卡均设置在所述安装平台上，所述计算机独立设置。


4.根据权利要求2所述的欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，其特征在于，所述模组固定架包括模组支撑杆和模组固定座，所述模组支撑杆设置在所述安装平台上，所述模组固定座设置在所述模组支撑杆上；所述模组支撑杆呈管状，所述模组支撑杆一端侧壁上设置有第一穿线贯穿孔，所述模组固定座上设置有第二穿线贯穿孔、电机固定贯穿孔和第一连杆固定贯穿孔，所述模组固定座通过所述第二穿线贯穿孔套装在所述模组支撑杆另一端上；所述电机固定贯穿孔圆心高度大于所述第一连杆固定贯穿孔圆心高度，所述驱动电机套装在所述电机固定贯穿孔内；所述第一连杆固定贯穿孔内嵌装有第一连杆轴承。


5.根据权利要求1-4任一项所述的欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，其特征在于，所述杆组件包括两个杆组和一个齿轮连接箱，
其中：所述杆组件包括第一杆组、第二杆组和齿轮连接箱，所述第一杆组设置在所述电机驱动模组件上，所述齿轮连接箱设置在所述第一杆组上，所述第二杆组设置在所述齿轮连接箱上；所述第一杆组包括左侧第一连接杆、右侧第一连接杆和第一转轴连接件，所述第一转轴连接件设置在所述左侧第一连接杆和所述右侧第一连接杆上。


6.根据权利要求5所述的欠驱动多连杆式可折叠巡检机械臂，其特征在于，所述左侧第一连接杆和所述右侧第一连接杆结构相同，所述左侧第一连接杆呈管状，具体的，所述左侧第一连接杆为强度高重量轻的碳纤维管；所述第一转轴连接件包括第一转轴连接座和第一转轴，所述第一转轴设置在所述第一转轴连接座上；所述第一转轴连接座上设置有第二连杆固定贯穿孔和第一转轴固定贯穿孔，所述第一转轴呈管状，所述第一转轴一端嵌装在所述第一转轴固定贯穿孔内；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢旋，储建华，李健，杨丽君，
申请(专利权)人：江苏开璇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32