电液混合四足机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种电液混合四足机器人，涉及隧道施工用机器人技术领域。电液混合四足机器人，包括主体框架；主体框架内设置有散热油箱、回油框架、滤油器和风冷散热器，散热油箱为异形油箱，异形油箱上部设置有散热槽，异形油箱下部形状与主体框架贴合；异形油箱回油口一端连接回油框架，回油框架机构为中空管道组成的框架结构，回油框架另一端与滤油器一端连通，滤油器另一端与风冷散热器连通，风冷散热器与主体框架可拆卸连接。本发明专利技术通过在油箱上设置散热凹槽、框架中空作为输油管路、同时辅以风冷散热器使四足机器人具有良好的散热能力，能够适应隧道使用工况。能够适应隧道使用工况。能够适应隧道使用工况。

【技术实现步骤摘要】
电液混合四足机器人


[0001]本专利技术涉及隧道施工用机器人
，尤其涉及一种电液混合四足机器人。

技术介绍

[0002]隧道爆破之后需要检测超挖量、欠挖量、“盲炮”、有害气体、松动石块、支护是否变形等，检测过程中会遇到诸如软岩变形、昏暗多尘、高温潮湿、崎岖路面、瓦斯泄露、渗水等各种复杂恶劣环境。目前，隧道施工过程中的多项危险作业主要靠人工完成，无人化程度低，存在效率低和检测人员安全难保障等问题。因此急需推进无人化设备应用于隧道的进程，以适应行业的发展需求和智能制造发展的大趋势。
[0003]随着机器人技术的快速发展，机器人可以替代人工作业完成的工作领域越发广泛。电液混合机器人是四足机器人领域里面一个很重要的分支。电液混合机器人拥有充足的动力、高反应速度和大负载能力。电液混合机器人是避免伤亡事故、提高施工效率的最佳选择。
[0004]由于隧道施工环境通风性差、环境温度较高，机器人在隧道施工作业由于动力系统发热较多，极易出现高温停机、续航缩短、控制灵敏度下降甚至烧毁机器的现象。因此，需要针对隧道施工的特殊环境因素研发一种适用于隧道施工的机器人。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电液混合四足机器人，通过电液混合驱动和多体系散热手段，使机器人顺利完成隧道环境施工作业。
[0006]为实现此技术目的，本专利技术采用如下方案：主体框架内设置有散热油箱、回油框架、滤油器和风冷散热器，散热油箱为异形油箱，异形油箱上部设置有散热槽，异形油箱下部形状与主体框架贴合；异形油箱回油口一端连接回油框架，回油框架机构为中空管道组成的框架结构，回油框架另一端与滤油器一端连通，滤油器另一端与风冷散热器连通，风冷散热器与主体框架可拆卸连接。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：针对隧道施工场景中存在的昏暗多尘、环境高温、崎岖路面以及多变的设备仪器需求问题，本专利技术提供了一种适用于施工隧道的电液混合四足机器人，以此来代替人工作业实现隧道工作的少人化、无人化。通过在油箱上设置散热凹槽、框架中空作为输油管路、同时辅以风冷散热器使四足机器人具有良好的散热能力，能够适应隧道使用工况。
[0008]本专利技术的优选方案为：还包括4D成像毫米波雷达，4D成像毫米波雷达装在主体框架侧面位置。
[0009]还包括四肢和机械手，主体框架的下部与四肢连接，主体框架的上端与机械手连接；主体框架的上端面连接有工作台，工作台上开设有T型槽。
[0010]还包括视觉混合感知机构，视觉混合感知机构包括深度相机和单目相机，深度相机装在主体框架前端，单目相机装在机械手上。
[0011]还包括照明模块，主体框架的下端装有单目相机，单目相机和深度相机的一侧装有照明模块。
[0012]主体框架前端连接有头部保护框架，主体框架的两侧分别连接有伸缩缸，伸缩缸外端连接有防侧翻支护，伸缩缸收缩状态下，防侧翻支护与主体框架贴合。
[0013]还包括液压系统，液压系统包括无刷电机、齿轮泵和液压阀组，无刷电机与齿轮泵连接，齿轮泵分别与异形油箱、液压阀组连通，液压阀组的各阀口分别与风冷散热器、伸缩缸、液压缸相连，风冷散热器与滤油器连通，滤油器通过回油框架与异形油箱相连。
[0014]主体框架前端还设置有中控模块，中控模块与4D成像毫米波雷达、视觉混合感知机构通信连接，中控模块上还设置有惯性测量单元。
[0015]主体框架前端还包括电源模块，电源模块包括电池、第一输出端口和第二输出端口，第一输出端口与液压机构无刷电机连接，第二输出端口为中控模块、4D成像毫米波雷达、视觉混合感知机构以及照明模块供电。
[0016]还包括蓄能器，蓄能器通过过渡接头与液压阀组连通。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的电液混合四足机器人的立体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的主体框架和四肢的立体结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的主体框架和四肢的仰视立体结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的主体框架和四肢的轴测图；图5为本专利技术实施例提供的异形油箱结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的回油框架的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的主体框架的第一状态图；图8本专利技术实施例提供的主体框架内的部件轴测结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的主体框架内部件的俯视结构示意图；图10 为本专利技术实施例提供的主体框架侧视结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的液压系统原理图；图中标记为：1、机械手；2、四肢；21、第一液压缸；22、第二液压缸；3、主体框架；31、异形油箱；311、凹槽；32、回油框架；33、风冷散热器；34、无刷电机；35、齿轮泵；36、液压阀组；361、硬管路；37、滤油器；38、蓄能器；4、中控模块；41、4D成像毫米波雷达；42、深度相机；43、单目相机；44、照明模块；5、头部保护框架；6、防侧翻支护；7、伸缩缸；8、工作台。
具体实施方式
[0018]为充分了解本专利技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本专利技术做详细说明，但本专利技术并不仅仅限于此。
[0019]请参阅图1，本专利技术提供的一种电液混合四足机器人，由主体框架3、四肢2和机械手1等组成。
[0020]机械手1采用七自由度设计，包括第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第六转轴，上述六个转轴均采用机械手无刷电机驱动，形成6个自由度，加上机械手夹爪自身动作，构成七自由度。机械手1底部连接有基座，基座安装在主体框架3内，以降低四
足机器人重心。机械手1的连接板材镂空，以减轻质量。
[0021]请参阅图2，四肢2分别为左前肢、右前肢、左后肢和右后肢，四肢2分别铰接在主体框架3上，四肢2结构相对于主体框架3的两个中垂面分别呈镜像对称。每条肢腿分为上、下两节，下节肢腿上端与上节肢腿下端铰接，上节肢腿内装有第一液压缸21，第一液压缸21的下端与下节肢腿上部连接，第一液压缸21的上端连接在上节肢腿中部，上节肢腿上部连接有第二液压缸22，第二液压缸22的上端与主体框架3连接，以减轻四肢的惯量。
[0022]主体框架3分为前部、中部和后部，其中主体框架3中部为了四足机器人整体尺寸更加紧凑和结构更加稳定，将机械手1下端轴采用下沉式安装在四足机器人主体框架3中上部，而主体框架3中部也比前部、后部尺寸更大，从而使接近60%的质量集中在主体框架3中部，同时四足机器人左右两侧质量也接近相等，以便实现对四足机器人的质量管理。
[0023]请参阅图3至图6，主体框架3内设置有散热油箱、回油框架32、滤油器37和风冷散热器33。散热油箱是一个异形形状的油箱，异形油箱31固定在主体框架3中部。异形油箱31上部开设有多个散热凹槽311，以增大异形油箱31散热面积；异形油箱31下部形状与主体框架3贴合。回油框架32为中空管道连接构成的框架结构，回油框架32设置在主体框架3下方，并且回油框架32的一端与异形油箱31连通，另一端连接滤油器37，形成液压系统的循环散热结构，增加散热面积。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电液混合四足机器人，包括主体框架；其特征在于，主体框架内设置有散热油箱、回油框架、滤油器和风冷散热器，散热油箱为异形油箱，异形油箱上部设置有散热槽，异形油箱下部形状与主体框架贴合；异形油箱回油口一端连接回油框架，回油框架机构为中空管道组成的框架结构，回油框架另一端与滤油器一端连通，滤油器另一端与风冷散热器连通，风冷散热器与主体框架可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的电液混合四足机器人，其特征在于，还包括4D成像毫米波雷达，4D成像毫米波雷达装在主体框架侧面位置。3.根据权利要求1所述的电液混合四足机器人，其特征在于，还包括四肢和机械手，主体框架的下部与四肢连接，四肢分别设置有液压缸，主体框架的上端与机械手连接；主体框架的上端面连接有工作台，工作台上开设有T型槽。4.根据权利要求3所述的电液混合四足机器人，其特征在于，还包括视觉混合感知机构，视觉混合感知机构包括深度相机和单目相机，深度相机装在主体框架前端，单目相机装在机械手上。5.根据权利要求4所述的电液混合四足机器人，其特征在于，还包括照明模块，主体框架的下端装有单目相机，单目相机和深度相机的一侧均装有照明模块。6.根据权利要求1所述的电液混...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桓龙，乔博，王栩，吴振宇，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：