【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种离心机器人，特别是涉及一种四轴全电驱土工离心机器人。
技术介绍
在岩土工程领域，离心模型试验是解决岩土工程问题和进行科学研究的有力手段。土工离心试验的基本原理是将土工模型置于高速旋转的离心机中，模型受到高于重力加速度的离心场作用，来补偿因模型尺寸缩小而导致的土体自重应力损失，使模型土体能够复制原形土体的应力状态。随着岩土工程的发展，简单的离心模型试验已不能满足需要，它需在试验过程中对离心试验模型进行挖掘、加载等操作。在试验中途停机操作模型的方法会导致试验较大 扰动，而在离心机不停机的状态下完成土工模型的试验操作方法则可逼真的模拟实际施工过程，能完成这样操作过程的离心机机载设备就是土工离心机器人。土工离心机器人出现于十年前，并在这十多年时间里获得了迅速发展。1996年Actidyn公司和Cybernetics公司联合为法国道桥试验中心(LCPC)研制成功了世界上第一台土工离心机器人，2001年日本交通厅土木研究所自行研制了土工离心机器人，2006年Actidyn公司又为美国纽约伦斯勒理工学院(RPI)研制了土工离心机器人。国内，香港科技大学从20...
【技术保护点】
一种四轴全电驱土工离心机器人，包括控制系统、X支架、Y支架和Z支架，所述Y支架位于所述X支架上方，所述Z支架位于所述Y支架的上方，所述X支架、Y支架和Z支架相互轴向垂直，所述X支架上安装有两套X向导轨导向系统，所述Y支架的两端分别与所述两套X向导轨导向系统的X向滑块通过螺钉固定连接，所述Y支架由所述X支架上的X向驱动系统驱动，所述Y支架的两侧分别安装有第一Y向导轨导向系统和第二Y向导轨导向系统，所述Z支架的两侧分别与所述第一Y向导轨导向系统的Y向滑块和所述第二Y向导轨导向系统的Y向滑块通过螺钉固定连接，所述Z支架由所述Y支架上的Y向驱动系统驱动，所述Z支架上安装有两套Z向导...
【技术特征摘要】
1.一种四轴全电驱土工离心机器人，包括控制系统、X支架、Y支架和Z支架，所述Y支架位于所述X支架上方，所述Z支架位于所述Y支架的上方，所述X支架、Y支架和Z支架相互轴向垂直，所述X支架上安装有两套X向导轨导向系统，所述Y支架的两端分别与所述两套X向导轨导向系统的X向滑块通过螺钉固定连接，所述Y支架由所述X支架上的X向驱动系统驱动，所述Y支架的两侧分别安装有第一 Y向导轨导向系统和第二 Y向导轨导向系统，所述Z支架的两侧分别与所述第一Y向导轨导向系统的Y向滑块和所述第二Y向导轨导向系统的Y向滑块通过螺钉固定连接，所述Z支架由所述Y支架上的Y向驱动系统驱动，所述Z支架上安装有两套Z向导轨导向系统，其特征在于所述四轴全电驱土工离心机器人还包括C支架，所述C支架的两侧分别与所述两套Z向导轨导向系统的Z向滑块通过螺钉固定连接，所述C支架由所述Z支架上的Z向驱动系统驱动，所述C支架上安装有C向驱动电机，所述C向驱动电机的输出轴与上法兰盘通过键连接，所述上法兰盘的下端安装有下法兰盘，所述上法兰盘的下部和所述下法兰盘的上部分别通过圆锥滚子轴承与所述C支架连接，所述下法兰盘的下端与工作工具连接。2.根据权利要求I所述的四轴全电驱土工离心机器人，其特征在于所述Z向驱动系统包括Z向驱动电机和Z向丝杠,所述Z向丝杠位于所述两套Z向导轨导向系统的Z向导轨之间且相互平行，所述Z向丝杠上下两端通过圆锥滚子轴承固定在Z支架上，Z向丝杠的上端头与同步带轮连接，所述同步带轮与所述Z向驱动电机输出轴上安装的同步带轮之间通过同步带连接，所述Z向丝杠上设有一个Z向丝杠螺母，所述Z向丝杠螺母与所述C支架通过螺钉固定连接。3.根据权利要求I所述的四轴全电驱土工离心机器人，其特征在于所述四轴全电驱土工离心机器人还包括快换工具系统，所述快换工具系统包括工具库支架、气动抓手、待换工具盘和待换工具，所述气动抓手包括主控盘和工作工具盘，所述主控盘安装于所述C支架的下法兰盘的下端，所述工作工具盘吸合于所述主控盘的下端，所述工作工具固定连接于所述工作工具盘的下端，所述待换工具安装于所述待换工具盘的下端，安装有待换工具的待换工具盘通过设置于待换工具下端的锥销固定于所述工具库支架上，所述工具库支架设置于用于安装所述离心机器人的模型箱内。4.根据权利要求I所述的四轴全电驱土工离心机器人，其特征在于所述控制系统包括工控机、运动控制器、伺服驱动器、驱动电机、旋转变压器和磁栅传感器，所述磁栅传感器包括X向磁栅传感器、Y向磁栅传感器和Z向磁栅传感器，所述磁栅传感器由磁条和磁头组成，所述X向磁栅传感器的磁条安装于所述X支架上，所述X向磁栅传感器的磁头安装于所述Y支架上，所述Y向磁栅传...
【专利技术属性】
技术研发人员：冉光斌，余小勇，洪建忠，胡绍全，刘小刚，栗庆，吴文凯，彭丽琼，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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