【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术在第一方面涉及机器人躯干，特别地用于腿式机器人，并且在第二方面涉及包括该躯干的机器人。
技术介绍
1、自主机器人用于各种任务，特别是用于在危险环境中代替人类工作。例如，机器人在石油平台上工作，石油平台是具有高爆炸风险的环境。
2、石油和天然气设施需要持续监控和频繁检查，以实现高可用性和安全性。自主腿式机器人可用于执行自动化程序来检查这些设施。在这样的检查期间，机器人，特别是机器人的躯干，可能暴露于可能不利于附接到机器人的敏感电子组件和传感器的环境条件，例如暴露于热或水。特别地，由于传感器被附接到机器人以用于环境的监视，所以连接到这些传感器的连接器可能受到环境条件的影响，并且在仅几次应用之后就已经断裂。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的问题是提供一种在苛刻环境中使用的用于机器人的机器人躯干。
2、该技术问题由根据本专利技术的第一方面的独立权利要求的方案来解决。
3、除非另有说明，下列限定应适用于本说明书：
4、本专利技术上下文中使用的术语“一”、“一个”、“该”和类似术语应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。此外，术语“包括”、“包含”和“含有”在本文中以其开放的、非限制性的意义使用。术语“包含”应包括“包括”和“由其组成”。
5、优选地，术语“机器人躯干”或“躯干”是指机器人的主体，包括用于控制机器人的逻辑组件，并且其中，一个或多个肢体被附接到躯干。特别地，其中，躯干可以包括多个
6、本专利技术的第一方面涉及一种机器人躯干，特别是腿式机器人的机器人躯干，包括具有内表面和外表面的壳体壁。壳体壁被气密地密封，特别是基本上气密地密封躯干。
7、气密密封是使躯干气密的任何类型的密封。没有空气、氧气、或任何其它气体可以流入躯干或流出躯干。特别地，没有水可以进入躯干。
8、气密密封使机器人能够承受极端天气情况，并确保躯干内电子设备的正确和安全功能。躯干内部的气压可能与躯干外部的气压不同。
9、特别地，基本上气密地密封特别是指包括如下所述的膜接口的躯干。
10、至少一个单元被集成，特别是刚性地集成到壳体壁中。至少一个单元选自列表，该列表包括
11、-冷却单元，用于冷却躯干的内部的热源，
12、-传感器单元，
13、-面部传感器单元，或
14、-相机单元。
15、单元在壳体壁内的集成具有广泛的含义。例如，冷却单元被集成到壳体壁中，使得热量经由壳体壁在冷却单元的不同组件之间传递。在传感器单元的情况下，壳体壁可用于将传感器元件与从传感器电子器件散发的热量热隔离。
16、具体而言，单元在壳体单元内的集成意味着单独的单元可以安装在躯干的壁中的开口上，其中，单元本身的部分用作壳体壁。特别地，如果这样的单元被集成，其中单元本身的部分用作壳体壁，则在用作壳体壁的单元的部分和躯干的壁之间存在密封的连接。
17、另外特别地，该单元可以集成到同时用作躯干的壁的壳体壁上。
18、至少一个单元包括被设置在躯干的内部的热源。该热源被热耦接到壳体壁。至少一个单元还包括被设置在躯干的外部的散热片。该散热片被热耦接到壳体壁用于冷却热源。
19、优选地，散热片包括金属冷却肋。
20、由于机器人躯干被气密地密封，因此热能不能容易地被释放到环境中。相反，开放的躯干可以通风，并且耗散的电能可以通过对流直接释放到环境中。
21、因此，为了稳定密封的躯干内的热状态，需要采取另外的措施。从躯干内部的热源到壳体壁的有效热传递以及从壳体壁到环境的进一步热传递提供了从密封的躯干散热的解决方案。
22、在优选的实施例中，壳体壁包围机器人的电路板。至少一个单元经由连接器与电路板连接。另外，如果存在两个或多个单元，则这些单元可以经由至少一个连接器互连。
23、在另外的优选实施例中，机器人躯干包括检查有效载荷接口单元，其适于将检查有效载荷耦接到躯干。对于广泛的工业检查任务，这种检查有效载荷承载视觉和热感相机以及聚光灯，特别是在云台单元上。
24、机器人躯干还可以包括
25、-电接口单元，适于耦接机器人的肢体的致动器的电子连接器，
26、-机械接口单元，适于将肢体附接到机器人，
27、-电池接口单元，用于将机器人躯干连接到电池，该电池特别地被设置在躯干的外部，以及
28、-对接接口单元，用于将机器人躯干对接到对接站以对电池进行充电。
29、躯干与电接口单元、机械接口单元、以及任何另外的单元如电池单元、有效载荷接口单元、或对接接口单元之间的所有接口都被密封，使得没有液体或灰尘可以通过这些接口进入躯干。
30、在本专利技术的优选实施例中，机器人躯干的冷却单元包括散热器，特别是铜板，该散热器被设置在机器人躯干的内部并且可热耦接到热源，特别是中央处理单元或类似装置。散热器将从热源散发的热能分布到机器人躯干的内部的更大表面区域，以能够通过壳体壁实现改进的且更有效的热传递。另外，散热片可以被设置在机器人躯干的外部并热耦接到壳体壁的外表面。散热片通过强制对流或自然对流将热量传递到环境。
31、优选地，冷却单元包括导热和电绝缘片。该片热耦接到散热器和躯干的壳体壁的内表面。
32、在本专利技术的另外的优选实施例中，热交换器被设置为热连接到散热片，用于主动冷却散热片。
33、优选地，散热片包括金属冷却肋，其中，热交换器适于强制使气流通过冷却肋用于冷却。
34、在另外的优选实施例中，散热片覆盖有空气管道，该空气管道包括用于沿着散热片生成气流的风扇。风扇强制对散热片进行对流冷却。备选地，散热片被热连接到热交换器。
35、优选地，冷却单元包括适于将散热器与热源热连接的导热层。
36、在另外的优选实施例中，传感器单元包括被设置在机器人躯干的内部的传感器电子器件。该传感器电子器件热耦接到壳体壁的内表面。冷却肋的阵列被设置在机器人躯干的外部。冷却肋热耦接到壳体壁的外表面，并将热能分配到大的表面。这改善了从躯干的内部到环境的热传递。传感器元件被设置在机器人躯干的外部。将传感器元件连接到传感器电子器件的连接器穿过电缆通道，该电缆通道延伸穿过冷却肋的主体部分并穿过壳体壁。
37、优选地，机器人躯干可以包括用于将传感器元件与电缆通道对准的对准元件，其中，对准元件包括至少一个第一部件，其正向锁定在冷却肋的阵列的部件上，和/或至少一个第二部件，其正向锁定在传感器元件的部件上。
38、在另外的优选实施例中，面部传感器单元包括被设置在机器人躯干的内部的传感器电子器件。该传感器电子器件热耦接到壳体壁的内表面。传感器元件被设置在机器人躯干的内部并且电连接到传感器电子器件。特别地，传感器元件通过壳体壁中的窗口检测来自外部的信号。冷却肋的阵列被设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机器人躯干(100)，特别地用于腿式机器人，该机器人躯干包括：
2.根据前述权利要求所述的机器人躯干(100)，其中，所述冷却单元包括
3.根据权利要求2所述的机器人躯干(100)，其中，热交换器被设置为热连接到所述散热片(23)，用于主动地冷却所述散热片，
4.根据权利要求2或3所述的机器人躯干(100)，其中，为了强制对所述散热片(23)进行主动冷却，所述散热片
5.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人躯干(100)，其中，所述冷却单元还包括导热层(24)，所述导热层(24)适于将所述散热器(21)与所述热源(11)热连接。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人躯干(100)，其中，所述传感器单元(300)包括
7.根据权利要求6所述的机器人躯干(100)，其中，所述传感器单元(300)还包括对准元件(35)，其用于将所述传感器元件(33)与所述电缆通道(320)对准，
8.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人躯干(100)，其中，所述面部传感器单元(400)包括
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