[發(fā)明專利]一種核輻射環(huán)境下檢測輻射用遙操作機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810420740.9
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN109927026A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豐飛;周洪
• 申請（專利權(quán)）人: 上海翼人機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種核輻射環(huán)境下檢測輻射用遙操作機(jī)器人，包括移動(dòng)平臺(tái)、四節(jié)臂伸縮系統(tǒng)和十自由度超冗余機(jī)械臂系統(tǒng)，所述移動(dòng)平臺(tái)包括活動(dòng)輪、頂升系統(tǒng)和移動(dòng)平臺(tái)框架，所述四節(jié)臂伸縮系統(tǒng)包括第四節(jié)伸縮臂、第三節(jié)伸縮臂、第二節(jié)伸縮臂、第一節(jié)伸縮臂、電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、第一節(jié)臂絲杠軸承活動(dòng)支座、第一節(jié)臂絲杠軸承固定支座、第一節(jié)臂動(dòng)力單元、第二節(jié)臂動(dòng)力單元、第二節(jié)臂絲杠軸承固定支座、第二節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座和第二節(jié)臂絲杠軸承活動(dòng)支座，所述十自由度超冗余機(jī)械臂系統(tǒng)包括二自由度關(guān)節(jié)臂、俯仰關(guān)節(jié)和回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。本發(fā)明解決核電站設(shè)備室內(nèi)核輻射和復(fù)雜空間環(huán)境下設(shè)備的檢測和維護(hù)問題，從而大幅降低人員的受照劑量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核輻射環(huán)境下檢測輻射用遙操作機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著國家對核電的大力發(fā)展，投入使用的核電站將會(huì)越來越多。由于核電站設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)還具有放射性，采用靈活、功能強(qiáng)大的機(jī)器人逐漸替換人工檢測和維護(hù)，降低人員受照劑量和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高核電設(shè)備的檢修水平，是非常亟需的。然后我國現(xiàn)有的核電機(jī)器人普遍結(jié)構(gòu)形式簡單，自由度少，難以應(yīng)用在具有復(fù)雜環(huán)境的核電設(shè)備室內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種核輻射環(huán)境下檢測輻射用遙操作機(jī)器人，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種核輻射環(huán)境下檢測輻射用遙操作機(jī)器人，包括移動(dòng)平臺(tái)、四節(jié)臂伸縮系統(tǒng)和十自由度超冗余機(jī)械臂系統(tǒng)，所述移動(dòng)平臺(tái)包括活動(dòng)輪、頂升系統(tǒng)和移動(dòng)平臺(tái)框架，所述四節(jié)臂伸縮系統(tǒng)包括第四節(jié)伸縮臂、第三節(jié)伸縮臂、導(dǎo)向滾輪、第二節(jié)伸縮臂、第一節(jié)伸縮臂、鋼絲繩、電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、第一節(jié)臂用直線導(dǎo)軌、第一節(jié)臂絲杠軸承活動(dòng)支座、第一節(jié)臂絲杠絲桿、第一節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座、第一節(jié)臂絲杠螺母、第一節(jié)臂絲杠軸承固定支座、第一節(jié)臂動(dòng)力單元、第二節(jié)臂動(dòng)力單元、第二節(jié)臂絲杠軸承固定支座、第二節(jié)臂絲杠絲桿、第二節(jié)臂用直線導(dǎo)軌、第二節(jié)臂絲杠螺母、第二節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座和第二節(jié)臂絲杠軸承活動(dòng)支座，所述第一節(jié)伸縮臂通過第一節(jié)臂用直線導(dǎo)軌與移動(dòng)平臺(tái)框架滑動(dòng)連接，且第一節(jié)臂用直線導(dǎo)軌的導(dǎo)軌與移動(dòng)平臺(tái)框架通過螺栓固定連接，所述第一節(jié)臂用直線導(dǎo)軌的滑塊通過螺栓與第一節(jié)伸縮臂固定連接，且第一節(jié)伸縮臂通過第一節(jié)臂動(dòng)力單元、第一節(jié)臂絲杠絲桿和第一節(jié)臂絲杠螺母與移動(dòng)平臺(tái)框架滑動(dòng)連接，所述第一節(jié)臂動(dòng)力單元通過螺栓與移動(dòng)平臺(tái)框架固定連接，所述第一節(jié)臂絲杠軸承固定支座和第一節(jié)臂絲杠軸承活動(dòng)支座通過螺栓與移動(dòng)平臺(tái)框架固定連接，所述第一節(jié)臂絲杠螺母通過螺栓與第一節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座固定連接，且第一節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座通過螺栓與第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述第二節(jié)伸縮臂通過第二節(jié)臂用直線導(dǎo)軌與第一節(jié)伸縮臂滑動(dòng)連接，且第二節(jié)臂用直線導(dǎo)軌的導(dǎo)軌通過螺栓與第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述第二節(jié)臂用直線導(dǎo)軌的滑塊通過螺栓與第二節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座固定連接，且第二節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座通過螺栓與第二節(jié)伸縮臂固定連接，所述第二節(jié)伸縮臂通過第二節(jié)臂動(dòng)力單元、第二節(jié)臂絲杠絲桿和第二節(jié)臂絲杠螺母與第一節(jié)伸縮臂的相對滑動(dòng)連接，且第二節(jié)臂動(dòng)力單元通過螺栓與第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述第二節(jié)臂絲杠軸承固定支座和第二節(jié)臂絲杠軸承活動(dòng)支座通過螺栓與第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述第二節(jié)臂絲杠螺母通過螺栓與第二節(jié)臂絲杠螺母轉(zhuǎn)接座固定連接，所述第三節(jié)伸縮臂通過導(dǎo)向滾輪與第二節(jié)伸縮臂滑動(dòng)連接，且導(dǎo)向滾輪通過螺栓與第二節(jié)伸縮臂固定連接，所述第三節(jié)伸縮臂外表面與導(dǎo)向滾輪外圓柱面貼合，所述鋼絲繩末端與第四節(jié)伸縮臂上端固定連接，所述電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)通過螺栓與第二節(jié)伸縮臂上端固定連接，所述頂升系統(tǒng)安裝在移動(dòng)平臺(tái)框架上，所述十自由度超冗余機(jī)械臂系統(tǒng)包括二自由度關(guān)節(jié)臂、俯仰關(guān)節(jié)和回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，所述第四節(jié)伸縮臂安裝在回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的頂部，所述回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括回轉(zhuǎn)用光電編碼器、回轉(zhuǎn)電機(jī)座、回轉(zhuǎn)電機(jī)、回轉(zhuǎn)電機(jī)軸、回轉(zhuǎn)RV減速器和回轉(zhuǎn)輸出軸，所述回轉(zhuǎn)輸出軸與回轉(zhuǎn)電機(jī)通過回轉(zhuǎn)RV減速器傳動(dòng)連接，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)定子與回轉(zhuǎn)電機(jī)座固定連接，且回轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子與回轉(zhuǎn)電機(jī)軸固定連接，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)軸與回轉(zhuǎn)RV減速器輸入端固定連接，所述回轉(zhuǎn)輸出軸與回轉(zhuǎn)RV減速器輸出端固定連接，且回轉(zhuǎn)輸出軸通過轉(zhuǎn)接法蘭與回轉(zhuǎn)用光電編碼器固定連接，所述俯仰關(guān)節(jié)包括俯仰關(guān)節(jié)基座、俯仰電機(jī)座、俯仰電機(jī)、俯仰電機(jī)轉(zhuǎn)軸、俯仰RV減速器、俯仰輸出軸和俯仰用光電編碼器，所述俯仰關(guān)節(jié)的俯仰關(guān)節(jié)基座通過螺栓與回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)輸出軸固定連接，所述俯仰輸出軸的旋轉(zhuǎn)與俯仰電機(jī)通過俯仰RV減速器傳動(dòng)連接，且俯仰電機(jī)定子與俯仰電機(jī)座固定連接，所述俯仰電機(jī)座與俯仰關(guān)節(jié)基座固定連接，所述俯仰電機(jī)轉(zhuǎn)子與俯仰電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定連接，且俯仰電機(jī)轉(zhuǎn)軸與俯仰RV減速器輸入端固定連接，所述俯仰輸出軸與俯仰RV減速器輸出端固定連接，且俯仰輸出軸與俯仰用光電編碼器固定連接，所述二自由度關(guān)節(jié)臂通過螺栓與俯仰關(guān)節(jié)的俯仰輸出軸固定，所述二自由度關(guān)節(jié)臂包括殼體、電動(dòng)伸縮缸、第一中心軸、轉(zhuǎn)盤、第二中心軸、俯仰母頭、第三中心軸、連桿、第四中心軸、俯仰公頭、第五中心軸、鋼絲繩驅(qū)動(dòng)盒、第一鋼絲繩和第二鋼絲繩，所述轉(zhuǎn)盤與第二中心軸固定連接，且第二中心軸與俯仰母頭固定連接，所述俯仰公頭與俯仰母頭通過鋼絲繩驅(qū)動(dòng)盒驅(qū)動(dòng)連接，且鋼絲繩驅(qū)動(dòng)盒內(nèi)設(shè)置有第一鋼絲繩和第二鋼絲繩，所述第一鋼絲繩在轉(zhuǎn)盤上至少纏繞一圈同時(shí)末端固定在轉(zhuǎn)盤上，所述第二鋼絲繩在轉(zhuǎn)盤上至少纏繞一圈同時(shí)末端固定在轉(zhuǎn)盤上，所述第一鋼絲繩在轉(zhuǎn)盤上的纏繞方向與第二鋼絲繩在轉(zhuǎn)盤上的纏繞方向相反，所述殼體一端通過第一中心軸與電動(dòng)伸縮缸一端和俯仰母頭一端鉸接，且俯仰母頭另一端通過第三中心軸與連桿一端鉸接，所述連桿另一端通過第四中心軸與電動(dòng)伸縮缸另一端和俯仰公頭一端鉸接，且俯仰公頭另一端通過第五中心軸與殼體另一端鉸接。