本实用新型专利技术涉及一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，包括前后两段行进机构，两段行进机构之间设置关节机构，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在行进机构上安装一个钻孔装置，钻孔装置包括由步进电机驱动的钻头，钻头设置在顶板上，所述的顶板连接多个直线电动推杆，钻头的伸出长度由直线电动推杆电动调节。本实用新型专利技术提高作业质量和效率，适应多种复杂地形环境下的工作。
【技术实现步骤摘要】
一种带钻孔装置的四自由度履带机器人
本技术涉及钻孔机构，具体是一种带钻孔装置的四自由度履带机器人。
技术介绍
现有的钻孔装置通常依托人手持进行作业，质量受加工工人的技术水平、情绪、孔加工重复定位精度等因素的影响，质量得不到保证；也有将钻孔装置安装在行进机械上进入狭小区域进行作业，但是常规的行进机械在自由度调节方面比较欠缺，不能很好的完成不同位置的钻孔操作，效率低下。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供了一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，能够实现打孔机械化，提高作业质量和效率，适应多种复杂地形环境下的工作。本技术采用的技术方案如下：一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，其特征在于包括前后两段行进机构，两段行进机构之间设置关节机构，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，所述的二自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在所述的行进机构上安装一个钻孔装置，所述的钻孔装置包括由步进电机驱动的钻头，所述钻头设置在顶板上，所述的顶板连接多个直线电动推杆，钻头的伸出长度由直线电动推杆电动调节。所述的钻孔装置包括外框架，所述的外框架上设置底板，所述底板分别铰接三个直线电动推杆的底端，所述直线电动推杆的顶端固定连接三个套筒转换接头，所述套筒转换接头铰接顶板。所述顶板固定连接减速器，所述减速器顶端固定连接夹头，减速器的底端固定连接步进电机，所述夹头另一端固定连接钻头。所述底板上侧通过铰接支架与直线电动推杆铰接，套筒转换接头通过铰接支架与顶板铰接。所述夹头内的六角柄与钻头固接且同轴连接，所述六角柄与减速器输出轴固接且同轴连接。所述的回转结构包括相互配合的圆形支架和回转电机，回转电机动作带动圆形支架旋转。所述的摆动结构包括舵机支架，舵机支架中心设置舵机，舵机动作带动舵机支架摆动。所述行进机构包括两侧的外框挡板，所述的外框挡板之间设置主动轴和从动轴，主动轴连接主动轮，从动轴连接从动轮，行进机构内设置电机驱动主动轴旋转带动主动轮转动。在前段的行进机构上设置鱼眼摄像头。本技术的有益效果是：1.本专利技术在原有的单履带管道机器人的基础上，搭载了钻孔装置。步进电机启动通过减速器带动钻头旋转工作，所选步进电机可以调节转速和方向，能够根据材料需要调整钻头的转速；同时打孔钻头也可更换为自己需要的尺寸。三个直线电动推杆串联工作，通过直线电动推杆自身长度的变化调节钻头的高度，适应作业环境的能力大大提升。2.机器人主体由两个二自由度调节机构串联接，并增加了回转(roll)模块，通过二自由度的十字机构和两个回转模块的组合，形成一个四自由度的关节机构，通过多个电机相互配合，能够实现跃障、爬坡、转弯、翻身等功能，适合复杂的探测需求。3.本技术横截面积小，能够在狭长型管道中进行作业；前后行进机构分别用两个步进电机控制，能实现正向和反向的爬行，同时抓地性也更强。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术钻孔装置的结构示意图；图3为本技术钻孔装置侧面结构示意图。图4为本技术关节机构的示意图。图中：1.前段行进机构，2.后段行进机构，3.关节机构，4.摄像头，5.下刀架，6.底板，7.直线电动推杆，8.套筒转换接头，9.顶板，10.减速器，11.夹头，12.步进电机，13.钻头，14.第一刀架，15.第二刀架，16.上刀架，17.支架，18.螺钉螺母19.圆形支架20.回转电机21.舵机支架22.舵机。具体实施方式下面结合附图对本技术的优选实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1-图4所示的一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，包括前段行进机构1和后段行进机构2，两段行进机构之间设置关节机构3，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，所述的二自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在所述的行进机构上安装一个钻孔装置，所述的钻孔装置包括由步进电机驱动的钻头，所述钻头设置在顶板上，所述的顶板连接多个直线电动推杆，钻头的伸出长度由直线电动推杆电动调节。所述的钻孔装置包括外框架，外框架由第一刀架14、第二刀架15、上刀架16和下刀架5组成。底板和顶板通过螺钉螺母18与铰接支架固接。所述的外框架上设置底板6，所述底板分别铰接三个直线电动推杆的底端，所述直线电动推杆的顶端固定连接三个套筒转换接头8，所述套筒转换接头8铰接顶板9。所述顶板9固定连接减速器10，所述减速器10顶端固定连接夹头11，减速器的底端固定连接步进电机12，所述夹头11另一端固定连接钻头13。所述底板6上侧通过铰接支架17与直线电动推杆7铰接，套筒转换接头8通过铰接支架17与顶板9铰接。所述夹头11内的六角柄与钻头13固接且同轴连接，所述六角柄与减速器10输出轴固接且同轴连接。所述的回转结构包括相互配合的圆形支架19和回转电机20，回转电机动作带动圆形支架旋转。所述的摆动结构包括舵机支架，舵机支架21中心设置舵机22，舵机动作带动舵机支架摆动。所述行进机构包括两侧的外框挡板，所述的外框挡板之间设置主动轴和从动轴，主动轴连接主动轮，从动轴连接从动轮，行进机构内设置电机驱动主动轴旋转带动主动轮转动。在前段的行进机构上设置鱼眼摄像头4。本技术打孔装置的工作方式为，步进电机启动通过减速器带动钻头旋转工作，所选步进电机可以调节转速和方向，能够根据环境需要调整钻头的强度；三个直线电动推杆串联工作，通过直线电动推杆电动调节钻头的伸出位置，适应作业环境。上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示
技术实现思路
所作的任何等同变更或修饰，并且未脱离本专利的技术特征内容，均在本专利包括的范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，其特征在于包括前后两段行进机构，两段行进机构之间设置关节机构，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，所述的二自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在所述的行进机构上安装一个钻孔装置，所述的钻孔装置包括由步进电机驱动的钻头，所述钻头设置在顶板上，所述的顶板连接多个直线电动推杆，钻头的伸出长度由直线电动推杆电动调节。/n
【技术特征摘要】
1.一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，其特征在于包括前后两段行进机构，两段行进机构之间设置关节机构，所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构，所述的二自由度调节机构包括回转结构，回转结构一端与行进机构连接，另一端连接摆动结构，回转结构带动所述的行进机构作回转动作，摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作，两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接，在所述的行进机构上安装一个钻孔装置，所述的钻孔装置包括由步进电机驱动的钻头，所述钻头设置在顶板上，所述的顶板连接多个直线电动推杆，钻头的伸出长度由直线电动推杆电动调节。
2.根据权利要求1所述的一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，其特征在于所述的钻孔装置包括外框架，所述的外框架上设置底板，所述底板分别铰接三个直线电动推杆的底端，所述直线电动推杆的顶端固定连接三个套筒转换接头，所述套筒转换接头铰接顶板。
3.根据权利要求2所述的一种带钻孔装置的四自由度履带机器人，其特征在于所述顶板固定连接减速器，所述减速器顶端固定连接夹头，减速器的底端固定连接步进电机，所述夹头另一端固定连接钻头。
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：董雷，张月，宦荣华，黄志龙，张丽英，罗明，刘大伟，
申请(专利权)人：杭州白泽新能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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