一种耐辐射机械臂及机器人制造技术

本公开提供了一种耐辐射机械臂及包括该耐辐射机械臂的机器人，该耐辐射机械臂包括：底座和至少一个关节组件；每个所述关节组件均包括关节驱动电机；所述底座包括铝合金外壳、设于所述铝合金外壳内的防护壳，所述防护壳内设置至少一个驱动器，每个所述驱动器与相应地所述关节驱动电机电连接；所述防护壳为耐辐射壳体；所述铝合金外壳用于支撑所述耐辐射机械臂。所述防护壳为多个，每个所述防护壳内设置至少一个驱动器。所述关节组件还包括：与所述关节驱动电机连接的关节编码器；所述关节编码器用于反馈所述关节驱动电机的旋转位置；所述关节编码器为机械式绝对值编码器。关节编码器为机械式绝对值编码器。关节编码器为机械式绝对值编码器。

【技术实现步骤摘要】
一种耐辐射机械臂及机器人


[0001]本公开涉及机械臂
，尤其涉及一种耐辐射机械臂及机器人。

技术介绍

[0002]机械臂在核辐射环境下工作时，若不采取防护措施，则会导致驱动器等零部件受损，严重影响使用寿命。现有技术中，检索到以下防护措施：
[0003]公开号为CN202169592U，名称为防辐射机械臂结构的中国技术专利，用不锈钢或防护铅板制造整个机械臂本体，重量大，制造成本高；公开号为CN107240428A名称为机器人防辐射装置的中国专利技术专利申请通过在机器人关节部位电路板表面涂覆硼粉，并在机器人关节部位外设置铅层防护罩，只能针对中子源，同时相应关节的活动范围受限制；公开号为CN105511328B名称为核电站机械臂及耐辐射两相步进电机驱动器的中国专利技术专利则采用如下方案：驱动器内的电子元器件上贴有防辐射材料，整个电路板外部由防辐射外壳包裹，整个电路板外部加装防辐射屏蔽盒，屏蔽盒外壳为双层结构，分别为重金属屏蔽层及中子有机复合屏蔽层；中子屏蔽层在最外侧，重金属屏蔽层在内侧，能有效吸收中子层屏蔽产生的次级γ射线，但驱动器多层防护结构增加了机械臂关节的尺寸，从而导致关节重量增加。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种耐辐射机械臂及机器人。
[0005]根据本公开的一个方面，一种耐辐射机械臂，包括：底座和至少一个关节组件；
[0006]每个所述关节组件均包括关节驱动电机；
[0007]所述底座包括铝合金外壳、设于所述铝合金外壳内的防护壳，所述防护壳内设置至少一个驱动器，每个所述驱动器与相应地所述关节驱动电机电连接；
[0008]所述防护壳为耐辐射壳体；
[0009]所述铝合金外壳用于支撑所述耐辐射机械臂。
[0010]根据本公开的至少一个实施方式，所述防护壳为多个，每个所述防护壳内设置至少一个驱动器。
[0011]根据本公开的至少一个实施方式，所述关节组件还包括：与所述关节驱动电机连接的关节编码器；所述关节编码器用于反馈所述关节驱动电机的旋转位置；
[0012]所述关节编码器为机械式绝对值编码器。
[0013]根据本公开的至少一个实施方式，所述关节组件还包括：连接轴和关节外壳，所述关节外壳内设置有输出连接法兰、关节减速器和关节抱闸；
[0014]所述关节减速器的输出端与所述输出连接法兰连接；
[0015]所述关节减速器的输入端、所述关节驱动电机、所述关节编码器、所述关节抱闸通过所述连接轴传动连接。
[0016]根据本公开的至少一个实施方式，所述关节组件至少包括第一肩关节组件、第二肩关节组件、肘关节组件和至少一个腕关节组件；
[0017]所述第一肩关节组件与所述底座传动连接；
[0018]大臂连杆分别与所述第二肩关节组件和所述肘关节组件传动连接；
[0019]小臂连杆分别与所述肘关节组件和所述第一腕关节组件传动连接。
[0020]根据本公开的至少一个实施方式，所述腕关节组件为三个，所述腕关节组件包括第一腕关节组件、第二腕关节组件和第三腕关节组件，其中，所述第一腕关节组件、第二腕关节组件和第三腕关节组件的结构相同，第二腕关节组件分别与第一腕关节组件和第三腕关节组件传动连接。
[0021]根据本公开的至少一个实施方式，所述大臂连杆呈直管状。
[0022]根据本公开的至少一个实施方式，所述小臂连杆呈L型管状。
[0023]根据本公开的至少一个实施方式，所述防护壳为铅壳、铅玻璃壳、硫酸钡壳、含硼聚乙烯壳中的一种。
[0024]一种机器人，包括如前述任一项所述的耐辐射机械臂。
[0025]本公开的有益效果是：将耐辐射机械臂各关节组件中的驱动器集中放置在底座中，并对底座做抗辐射处理。该设计方案既保证了耐辐射机械臂的关节组件不会增加无用质量，也省去了对驱动器控制电路板进行大量的防辐射处理，从而实现经济可靠的防辐射效果。本公开的耐辐射机械臂可在特定辐射环境下进行正常作业，不但填补了协作机械臂在防辐射领域的空白，而且极大提高了在辐射场景下的工作效率，有效的保障了辐射环境下一线工作人员的人生安全。
附图说明
[0026]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0027]图1是根据本公开的实施方式的耐辐射机械臂的示意图。
[0028]图2是图1所示的耐辐射机械臂中底座的示意图。
[0029]图3是图1所示的耐辐射机械臂中管件组件的示意图。
[0030]图4是图1所示的耐辐射机械臂中小臂连杆的示意图。
[0031]附图标记：101
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底座组件；102
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第一肩关节组件；103
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第二肩关节组件；104
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大臂连杆；105
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肘关节组件；106
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小臂连杆；107
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第一腕关节组件；108
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第二腕关节组件；109
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第三腕关节组件；110
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末端法兰；201
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铝合金外壳；202
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防护壳；203
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驱动器；204
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端盖；301
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关节外壳；302
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输出连接法兰；303
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关节减速器；304
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关节驱动电机；305
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关节编码器；306
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编码器安装板；307
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关节抱闸；308
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抱闸安装板；401
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弯头；402
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小臂杆。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
[0034]如图1至3所示，根据本公开的第一实施方式，提供了一种耐辐射机械臂，包括：底座和至少一个关节组件；每个关节组件均包括关节驱动电机304；底座包括铝合金外壳201、设于铝合金外壳201内的防护壳202，防护壳202内设置至少一个驱动器203，每个驱动器203与相应地关节驱动电机304电连接；防护壳202为耐辐射壳体；铝合金外壳201用于支撑耐辐射机械臂。
[0035]将驱动器203包裹在由耐辐射材料制成的防护壳202内，使驱动器203避免强辐射照射，从而避免增加各关节组件的重量。防护壳202可采用不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐辐射机械臂，其特征在于，包括：底座和至少一个关节组件；每个所述关节组件均包括关节驱动电机(304)；所述底座包括铝合金外壳(201)、设于所述铝合金外壳(201)内的防护壳(202)，所述防护壳(202)内设置至少一个驱动器(203)，每个所述驱动器(203)与相应地所述关节驱动电机(304)电连接；所述防护壳(202)为耐辐射壳体；所述铝合金外壳(201)用于支撑所述耐辐射机械臂。2.如权利要求1所述的耐辐射机械臂，其特征在于，所述防护壳(202)为多个，每个所述防护壳(202)内设置至少一个驱动器(203)。3.如权利要求1所述的耐辐射机械臂，其特征在于，所述关节组件还包括：与所述关节驱动电机(304)连接的关节编码器(305)；所述关节编码器(305)用于反馈所述关节驱动电机(304)的旋转位置；所述关节编码器(305)为机械式绝对值编码器。4.如权利要求3所述的耐辐射机械臂，其特征在于，所述关节组件还包括：连接轴和关节外壳，所述关节外壳内设置有输出连接法兰(302)、关节减速器(303)和关节抱闸(307)；所述关节减速器(303)的输出端与所述输出连接法兰(302)连接；所述关节减速器(303)的输入端、所述关节驱动电机(304)、所述关节编码器(305)、所述关节抱闸(307)通过所述连接轴传动连接。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冶，唐健中，郝鹏，刘嘉宇，张佳琳，
申请(专利权)人：航天科工智能机器人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：