【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种远程操控机械设备，具体地说是一种长杆件远程操控设备。
技术介绍
1、机器人因自动化程度高，可远程操控并且控制精度高等优点广泛应用在各类自动化装配领域，现有常规的机器人通常包括有有三轴、四轴、六轴、十二轴机器人等，各类机器人都具有作为核心部件的机械轴、机械臂，但是目前各类形式的机器人虽然精度高，但是结构设计复杂，配件价格高，在相同控制软件下，每增加一个轴，操作精度提高，成本相应的增加，然而，对于远程控制设备(如远程钓鱼、战场远程火控)来说，通常需要可远程观测、远程操纵和远程命令控制三个方面，同时，要尽量操作简单，成本低且性能强，以满足节省人力，降低风险以及提高效率的具体要求，例如：在战场远程火控方面，应用机器人需要尽可能降低人员风险，降低操作人员数量，而在远程钓鱼方面，应用机器人则需要促进人员分工，提高效率，而目前，采用常规的多轴机器人战斗方面则多使用十二臂机器狗加六臂机械臂的组合，成本高，对复杂地形适应性差，而在远程钓鱼方面更侧重于收鱼，出杆等自动化操作，可调节性差，实际钓鱼效果不好。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种操控简单、操控性能好并且制造成本低以及适应范围广的长杆机构远程操控设备。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的长杆机构远程操控设备，包括旋转支撑装置、旋转支撑装置顶部设置的用于沿竖直方向和水平方向动作的机械臂机构以及用于固定长杆件的支撑组件，机械臂机构包括具有竖直升降机构以及安装在竖直升降机构的升降运动部件上的水平
3、所述旋转支撑装置包括支撑盘、安置在支撑盘内的旋转组件以及固定安装在支撑盘底部的多条支撑腿，所述机械臂机构中的竖直升降机构固定安装在旋转组件上并能够由旋转组件带动进行旋转。
4、所述支撑腿包括相互嵌套的多节伸缩套管以及安装在底端一节所述伸缩套管底部的底座。
5、最上端一节所述伸缩套管的上部设置有上锁定关节，最底端一节所述伸缩管的下部设置有下锁定关节。
6、所述长杆件还能够通过一根具有二号万向节的前撑杆进行支撑。
7、所述竖直升降机构包括竖直背板、通过竖直固定块固定安装在竖直背板上的竖直丝杠、竖直丝杠上安装的能够沿竖直背板升降的升降滑块以及安装在竖直背板上的用于驱动竖直丝杠运行的一号丝杠步进电机。
8、所述水平移动机构包括横背板、通过横向固定块固定安装在横背板上的横向丝杠、横向丝杠上安装的能够沿横背板横向移动的横向滑块以及安装在横向背板上的用于驱动横向丝杠运行的二号丝杠步进电机，所述横背板固定安装在升降滑块上。
9、所述调节撑杆的长度应大于竖直丝杠(18)和横向丝杠(22)的可调节范围，一般为一号万向节和二号万向节之间间距的0.6倍-2倍。
10、所述旋转支撑装置与前撑杆之间的水平距离位置关系l按照如下公式计算：
11、
12、其中，s*a表示竖直丝杠和横向丝杠的可调节范围，s*b表示调节撑杆的长度，a和b为系数，s为一号万向节和二号万向节之间的距离。
13、本专利技术的优点在于：
14、(1)通过设置的旋转支撑装置、旋转支撑装置顶部设置的机械臂机构以及支撑组件，由此一方面可直接实现长杆件(例如钓竿或枪支)的可靠支撑，另外一方面，通过机械臂机构的垂直和水平运动控制长杆件的方位调节，再一方面，通过支撑组件的特定结构设计以及旋转支撑装置的配合，实现方位调节过程中的角度补偿，从而实现了多自由度姿态调整，其结构设计简单，操控方便，制作成本低并且操控性能好，使用灵活方便并且适用范围广。
15、(2)长杆件还能够通过一根具有二号万向节的前撑杆进行支撑，由此可以在长杆件自身没有固定点的情形下利用该前撑杆进行支撑，以提高应用范围。
16、(3)通过在支撑腿上设置上锁定关节和下锁定关节，利用上锁定关节和下锁定关节将伸缩套管锁定在不同的支撑角度，实现提高支撑稳定性的目的。
17、(4)该机械臂机构仅仅采用两条丝杠、两个丝杠步进电机和一个远程命令控制块(如：控制电爪或收线电机)便可实现控制，其制造成本低，易于控制，使其操作使用更加方便。
18、(5)通过设定调节撑杆的杆长为一号万向节和二号万向节之间间距的0.6倍-2倍，可以避免使用干涉。
19、(6)通过该结构设计，水平和竖向可调节角度为球心视角的60°范围内(此时a＝1)，可以显著提高调节精度。
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1.一种长杆件远程操控设备，其特征在于：包括旋转支撑装置（1）、旋转支撑装置顶部设置的用于沿竖直方向和水平方向动作的机械臂机构（2）以及用于固定长杆件的支撑组件（3），所述机械臂机构（2）包括具有竖直升降机构（4）以及安装在竖直升降机构的升降运动部件上的水平移动机构（5），所述支撑组件（3）包括安装在所述水平移动机构中水平运动部件上的调节撑杆（6）以及调节撑杆的末端通过一号万向节连接的补偿杆（7），所述长杆件通过主U型承插件（8）支撑在补偿杆（7）上并能够通过所述竖直升降机构（4）的竖直升降、水平移动机构（5）的水平动作以及通过所述补偿杆（7）的角度补偿实现长杆件多自由度姿态调整。
2.按照权利要求1所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述旋转支撑装置（1）包括支撑盘（9）、安置在支撑盘内的旋转组件（10）以及固定安装在支撑盘底部的多条支撑腿（11），所述机械臂机构（2）中的竖直升降机构（4）固定安装在旋转组件上并能够由旋转组件带动进行旋转。
3.按照权利要求2所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述支撑腿（11）包括相互嵌套的多节伸缩套管（12）以及
4.按照权利要求3所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：最上端一节所述伸缩套管的上部设置有上锁定关节（14），最底端一节所述伸缩管的下部设置有下锁定关节（15）。
5.按照权利要求4所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述长杆件还能够通过一根具有二号万向节的前撑杆（16）进行支撑。
6.按照权利要求1-5之一所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述竖直升降机构（4）包括竖直背板（16）、通过竖直固定块（17）固定安装在竖直背板上的竖直丝杠（18）、竖直丝杠上安装的能够沿竖直背板升降的升降滑块（19）以及安装在竖直背板上的用于驱动竖直丝杠运行的一号丝杆步进电机。
7.按照权利要求6所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述水平移动机构（5）包括横背板（20）、通过横向固定块（21）固定安装在横背板上的横向丝杠（22）、横向丝杠上安装的能够沿横背板横向移动的横向滑块（23）以及安装在横向背板上的用于驱动横向丝杠运行的二号丝杠步进电机（24），所述横背板（20）固定安装在升降滑块（19）上。
8.按照权利要求7所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述调节撑杆（6）的长度应大于竖直丝杠（18）和横向丝杠（22）的可调节范围，一般为一号万向节和二号万向节之间间距的0.6倍-2倍。
9.按照权利要求8所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述旋转支撑装置（1）与前撑杆（16）之间的水平位置关系按照如下公式计算：
...【技术特征摘要】
1.一种长杆件远程操控设备，其特征在于：包括旋转支撑装置（1）、旋转支撑装置顶部设置的用于沿竖直方向和水平方向动作的机械臂机构（2）以及用于固定长杆件的支撑组件（3），所述机械臂机构（2）包括具有竖直升降机构（4）以及安装在竖直升降机构的升降运动部件上的水平移动机构（5），所述支撑组件（3）包括安装在所述水平移动机构中水平运动部件上的调节撑杆（6）以及调节撑杆的末端通过一号万向节连接的补偿杆（7），所述长杆件通过主u型承插件（8）支撑在补偿杆（7）上并能够通过所述竖直升降机构（4）的竖直升降、水平移动机构（5）的水平动作以及通过所述补偿杆（7）的角度补偿实现长杆件多自由度姿态调整。
2.按照权利要求1所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述旋转支撑装置（1）包括支撑盘（9）、安置在支撑盘内的旋转组件（10）以及固定安装在支撑盘底部的多条支撑腿（11），所述机械臂机构（2）中的竖直升降机构（4）固定安装在旋转组件上并能够由旋转组件带动进行旋转。
3.按照权利要求2所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：所述支撑腿（11）包括相互嵌套的多节伸缩套管（12）以及安装在底端一节所述伸缩套管底部的底座（13）。
4.按照权利要求3所述的长杆件远程操控设备，其特征在于：最上端一节所述伸缩套管的上部设置有上锁定关节（14），最底端...
【专利技术属性】
技术研发人员：史鑫达，杨东，张佳佳，
申请(专利权)人：镇江市民防人防指挥信息保障中心，
类型：发明
国别省市：
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