[發明專利]核應急多功能作業機器人機械臂總成

有效

• 申請號: 202010943537.7
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112091945B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 唐德文;王偉;肖魏魏;譚志強;劉小雙;高吉慧;唐海龍
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/08;B25J9/14;B25J11/00;B25J18/00;B25J19/00
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所(普通合伙) 43101
• 代理人: 劉政旺

核應急多功能作業機器人機械臂總成，包括安裝座、機械臂及工具換接裝置；安裝座呈圓柱形，其側壁面上設有用于安裝機械臂的安裝缺口，安裝缺口的底部設有滑軌；機械臂包括臂A、轉軸A、第一轉動機構、臂B、轉軸B、第二轉動機構及末端連接機構；臂A在后端通過轉軸A可轉動的安裝在安裝座的安裝缺口中；工具換接裝置包括可相互對接或分離的公接頭和母接頭，公接頭連接在連接座上，母接頭用于連接末端工具。本發明應用于核應急多功能作業機器人。基于機械臂可折疊的結構，可滿足核應急機器人對狹窄空間通行能力的需求；基于工具換接裝置可快速對接及分離的結構，為核應急機器人在作業現場快速換裝末端工具提供了支持。

技術領域

本發明涉及核應急設備技術領域，特別是一種核應急多功能作業機器人機械臂總成。

背景技術

隨著核電產業的快速發展，對核安全的要求也日益提高，對核電站應急響應機器人的研發需求也逐漸凸顯。核電站應急機器人涉及的電氣部件耐輻射性能、機器人系統耐輻射性能、系統可靠性及功能多樣化都是應急機器人的設計重點和難點。

對核電站應急情況而言，在核輻射環境下發生的事故存在較大的輻射風險，尤其需要核應急機器人參與各項救援工作，核應急機器人可代替操作人員，針對核設施緊急情況采取措施(例如切割、焊接、鉆孔作業)。由于核電站現場設施及周圍環境條件復雜，從而對核應急機器人設計提出了諸多要求。

核應急機器人的設計難點如下：

1、受到現場入口及通道尺寸的限制，須考慮機器人的尺寸小型化及折疊性能，以便于安全通過狹窄空間；

2、為適應核電站內復雜的現場設施及周圍環境需求，其應具有多工種快速切換作業的能力。

一直以來，研發人員都在致力于研發滿足上述需求的核應急機器人系統，而核應急機器人中的機械臂總成結構是滿足上述兩點需求的關鍵所在。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，而提供一種核應急多功能作業機器人機械臂總成，它應用于核應急多功能作業機器人，可滿足核應急機器人對尺寸小型化、折疊性能及多工種快速切換作業的要求。

本發明的技術方案是：核應急多功能作業機器人機械臂總成，包括安裝座、機械臂及工具換接裝置；

安裝座呈圓柱形，其側壁面上設有用于安裝機械臂的安裝缺口，安裝缺口的底部設有滑軌；

機械臂包括臂A、轉軸A、第一轉動機構、臂B、轉軸B、第二轉動機構和末端連接機構；

臂A在后端通過轉軸A可轉動的安裝在安裝座的安裝缺口中，臂A上設有條形槽，條形槽從臂A前端向臂A后端延伸；

第一轉動機構包括滑塊A、液壓缸A及液壓缸B；滑塊A活動安裝在安裝缺口底部的滑軌內；液壓缸A的缸體固定安裝在安裝座的安裝缺口中，液壓缸A的活塞桿與滑塊A連接，液壓缸A的活塞桿伸縮以驅動滑塊A沿滑軌往復移動；液壓缸B的缸體與滑塊A鉸接，液壓缸B的活塞桿與臂A鉸接，液壓缸B的活塞桿伸縮以驅動臂A繞轉軸A轉動；

臂B在后端通過轉軸B可轉動的安裝在臂A前端的條形槽內；

第二轉動機構包括液壓缸C和四連桿機構；四連桿機構包括兩個菱形框架和一根連接桿，菱形框架包括一號桿、二號桿和三號桿，一號桿和二號桿的下端分別鉸接在三號桿的兩端，兩個菱形框架對稱布置在臂A前端的條形槽內，兩個菱形框架的二號桿的上端分別鉸接在轉軸B的兩端，兩個菱形框架的一號桿的上端分別鉸接在臂B的兩側，連接桿的兩端分別與兩個菱形框架的一號桿和三號桿的鉸接處鉸接；液壓缸C的缸體與臂A鉸接，并位于臂A的條形槽內，液壓缸C的活塞桿與連接桿鉸接，液壓缸C的活塞桿伸縮以驅動臂B繞轉軸B轉動；