[實用新型]一種5自由度排爆機械臂

有效

• 申請號: 201820108936.X
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207841332U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 蘇陽;張明書;魏彬
• 申請（專利權）人: 中國人民武裝警察部隊工程大學
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J15/02;B25J11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種5自由度排爆機械臂，主要包括STM32控制模塊、水平底座、諧波減速器I、步進電機I、諧波減速器II、步進電機II、大臂、諧波減速器III、步進電機III、行星減速器、步進電機IV、小臂、T型絲桿螺母、直流電機和夾持器。采用5自由度設計，夾持器采用平行杠桿式手爪，兩爪有內弧，兩端固定硬件有限位開關，可有效避免軟件錯誤引起的災難性后果；本實用新型實用性強，操控靈活，便于抓取，具有較好的可操控性和安全性，可廣泛應用于機器人排爆領域。

技術領域

本實用新型涉及智能機器人領域，特別涉及機器人排爆領域的一種5自由度排爆機械臂。

背景技術

近年來，恐怖主義活動日漸猖獗，恐怖活動的破壞能力已達到小型戰爭的標準，械斗、槍擊、爆炸、汽車炸彈、人體炸彈威脅著世界各國人民的生命安全，少數對社會不滿、違法犯罪分子、民族分裂分子也不斷制造爆炸案，人們生命財產受到嚴重威脅，影響極壞。除了恐怖分子安放的炸彈外，在許多戰亂國家和地區，還散布有大量未爆炸的各種彈藥，例如在已經結束的伊拉克戰場，據統計至少還有20％的各類地雷、炮彈還沒有爆炸。因此，在加大打擊恐怖主義勢力的同時，如何利用技術手段，安全、高效的排除爆炸物，對于反恐維穩工作具有重要實際意義。

當前國內主流排爆方式主要采用傳統人工作業方式，手持探爆儀器對疑似爆炸物進行探測，在確認是爆炸物后，進行手動拆解或手工移除，這種傳統人工作業方式極其危險，尤其如果是定時爆炸物時，很有可能造成作業手及周圍群眾傷亡出現。針對這種情況，國內也研制有一些智能排爆機器人平臺，在機器人平臺上安裝機械臂對疑似爆炸物進行移除或定點引爆。然而國內現有的排爆機械臂設計操控自由度有限，操控靈活性差，夾持器缺少自動限位功能，操作人員很有可能無法控制機械臂對目標爆炸物進行準確抓取，同時也可能出現機械臂抓取時出現用力過大，目標爆炸物現場爆炸，從而造成不必要的人員傷亡和經濟損失。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種5自由度排爆機械臂，用于解決現有產品操控自由度有限、夾持器缺少自動限位功能、對目標爆炸物抓取不夠精準，無法有效滿足實際需求的問題。

為了達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種5自由度排爆機械臂，其特征在于：包括水平底座2，在水平底座2上固定有STM32控制模塊1以及諧波減速器I 3的一端，諧波減速器I 3的另一端通過L型鋁合金板I A連接步進電機I 4，L型鋁合金板IA的另一安裝面上設置有步進電機II 6,步進電機II 6與諧波減速器II 5一端連接，諧波減速器II 5另一端連接大臂7，大臂7另一端連接諧波減速器III 8一端，諧波減速器III 8另一端通過L型鋁合金板II B連接步進電機III 9，L型鋁合金板II B另一安裝面上設置有步進電機IV 11，步進電機IV 11連接行星減速器10，行星減速器10的另一端連接小臂12，小臂12上固定有直流電機14，直流電機14通過減速齒輪驅動T型絲桿螺母13前后直線運動，T型絲桿螺母13推動夾持器15的平行四邊形杠桿，STM32控制模塊1控制步進電機I 4、步進電機II 6、步進電機III 9、步進電機IV 11和直流電機14。

所述諧波減速器I 3為水平旋轉自由度，旋轉范圍為0-360度。

所述諧波減速器II 5為垂直旋轉自由度，旋轉范圍為0-180度。

所述諧波減速器III 8為垂直旋轉自由度，旋轉范圍為0-270度。

所述行星減速器10能夠繞中軸線旋轉自由度，旋轉范圍為0-720度，能夠連續旋轉兩周；

所述夾持器15可張開閉合，最大張開寬度10厘米。

所述夾持器15采用平行杠桿式抓手，兩爪有內弧。

所述T型絲桿螺母13兩端固定有限位開關。