[發明專利]一種面向復雜環境的大載荷應急救援機器人

在審

• 申請號: 202011186828.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112276901A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張鵬;文明;吳愛枝;趙奎富;周軼;趙榮華
• 申請（專利權）人: 北京市安全生產科學技術研究院
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/04;B25J9/10;B25J9/12;B25J9/14;B25J15/02;B25J15/10;B25J19/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 周文

1.一種面向復雜環境的大載荷應急救援機器人，其特征在于：其結構包括：包括機械臂， 動力底盤、懸掛系統、超聲波、攝像頭、照明燈、外觀鈑金件、液壓系統，其中懸掛系統布置在動力底盤的兩側，用來支撐整個設備平臺以及行走功能，懸掛系統采用克里斯蒂懸掛，具有高機動性和越野性能，最大越障高度達到300mm，機械臂和動力底盤通過機械臂安裝法蘭連接；所述動力底盤由平臺、動力傳動箱、電池箱、散熱系統組成；平臺用高強度薄鋼板以及型材焊接而成，具備高強度、低質量的特點，用來安裝和支撐動力傳動箱、電池箱、散熱系統、機械臂、液壓系統、車載控制器部件；行走電機采用大功率伺服電機，具備低速大扭矩滿足行走功能，液壓泵站采用大功率電機，為機械臂液壓傳動提供動力，并且這個平臺可實現故障自診斷和自動控制。

2.根據權利要求1所述的一種面向復雜環境的大載荷應急救援機器人，其特征在于：外觀鈑金件上安裝有攝像頭、超聲波、照明燈，用于輔助搜索，在復雜環境中超聲波可以有效避免機器人受到損壞，攝像頭可以觀察周邊環境，確保機器人安全；遙控器在危險工況可實現遙控操作，配合人機界面顯示器可實現1.4km范圍內的遠程控制。

3.根據權利要求1所述的一種面向復雜環境的大載荷應急救援機器人，其特征在于：機械臂具有6個自由度，由底座 、底座旋轉座、擺缸一、擺缸二、臂一、擺缸三、臂二旋轉電機 、臂四旋轉電機、臂三旋轉電機、臂二、臂三、臂四、機械臂末端組成，其中底座、底座旋轉座、臂一、臂二、臂三、臂四、機械臂末端均采用高強度7050鋁合金加工，符合高強度、低重量需求。

4.根據權利要求3所述的一種面向復雜環境的大載荷應急救援機器人，其特征在于：底座通過旋轉軸承與底部旋轉座連接，底部旋轉座與擺缸A 連接，可以實現機械臂的水平360°旋轉，所述底部旋轉座通過擺缸B 與大臂進行旋轉連接，可以實現大臂旋轉運動，大臂通過擺缸C 與上裝部分進行旋轉連接，實現上裝部分的旋轉運動，上裝部分為電機驅動部分，包括小臂旋轉電機 、翻轉臂旋轉電機、旋轉臂旋轉電機、小臂、翻轉臂、旋轉臂、機械臂末端組成，紅外攝像頭、高清云臺組成，其中小臂旋轉電機通過減速箱，齒輪，錐齒輪將動力傳送到小臂，使小臂能夠進行旋轉運動，翻轉臂旋轉電機通過減速箱，齒輪，錐齒輪將動力傳送到翻轉臂，使轉臂能夠進行翻轉運動，旋轉臂旋轉電機通過減速箱，齒輪，錐齒輪將動力傳送到旋轉臂，使旋轉臂能夠進行旋轉運動。

5. 根據權利要求1所述的一種面向復雜環境的大載荷應急救援機器人，其特征在于：液壓系統采用比例電磁閥控制，實現擺缸A ,擺缸B , 擺缸C平穩轉動，電機部分采用伺服電機控制，實現小臂、翻轉臂、旋轉臂的精確位置控制，機械臂整體采用閉環控制，編碼器采集各關節角度反饋給控制器，控制器精確控制擺缸和伺服電機的運動，控制精度達到毫米級。

6.根據權利要求1所述的一種面向復雜環境的大載荷應急救援機器人，其特征在于：機械臂末端通過安裝座安裝在旋轉臂上，旋轉臂的旋轉運動，帶動絲桿旋轉，進而帶動絲桿螺母移動，進而帶動連桿連桿及夾爪運動，完成夾取物體的功能，機械臂末端的旋轉通過旋轉臂的旋轉來實現。