專利名稱：一種折疊式機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于檢測(cè)封閉容器的機(jī)器人，尤其指檢測(cè)有污染，人體不宜進(jìn)入的封閉容器，如核電站，核潛艇中蒸發(fā)器的機(jī)器人。
由于核電站、核潛艇中蒸發(fā)器內(nèi)有核輻射污染，要求進(jìn)入蒸發(fā)器的檢測(cè)裝置易于清洗，而且蒸發(fā)器上供檢測(cè)裝置進(jìn)出的入孔很小，要求檢測(cè)裝置的體積也必須很小，能自由進(jìn)出入孔，因而目前用于檢測(cè)蒸發(fā)器的機(jī)器人都很簡(jiǎn)單，一般只設(shè)一條機(jī)械手臂將攝像頭送入蒸發(fā)器，使攝像頭在蒸發(fā)器內(nèi)作小范圍的移動(dòng)，對(duì)蒸發(fā)器各壁進(jìn)行掃視，雖然這種機(jī)器人能滿足體積小，容易清洗的要求，但由于其過于簡(jiǎn)單，攝像頭的移動(dòng)范圍有限，所以難以保證攝像效果，并可能產(chǎn)生漏檢，而且對(duì)缺陷位置也不易定位。
為此，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，并提供一種機(jī)器人，它不僅體積小，容易清洗而且具有六個(gè)自由度，使裝于機(jī)臂上的攝像頭在蒸發(fā)器內(nèi)運(yùn)動(dòng)自如，對(duì)蒸發(fā)器所有內(nèi)壁的拍攝效果最佳，并為容器內(nèi)壁各點(diǎn)位置坐標(biāo)量化提供條件實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為一種機(jī)器人，包括支架，與支架相連的機(jī)身，機(jī)身后連接有機(jī)臂，各臂由電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后驅(qū)動(dòng)，其特殊之處是支架與機(jī)身之間通過絲杠螺母及鉸鏈相連，各機(jī)臂之間及機(jī)身與第一臂之間由軸或齒輪軸連接。
而且，設(shè)有依次相連的三條機(jī)臂，步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪或蝸輪蝸桿減速后驅(qū)動(dòng)各機(jī)臂繞連接軸的軸線旋轉(zhuǎn)，上臂的腕部為與上臂同軸線的圓軸，在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，且各步進(jìn)電機(jī)及其減速機(jī)構(gòu)分布于各機(jī)臂內(nèi)部。
而且，連接各機(jī)臂、機(jī)身的軸為空心軸。
而且，支架上設(shè)有導(dǎo)軌或?qū)Р邸?br> 由于所提供的機(jī)器人的支架與機(jī)身之間通過絲杠螺母及鉸鏈相連，各機(jī)臂之間及機(jī)身與第一臂之間由旋轉(zhuǎn)軸連接，因而機(jī)身與各機(jī)臂都可沿支架方向折疊，使整個(gè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，能自由進(jìn)出入孔、該機(jī)器人不僅三條機(jī)臂能繞連接軸旋轉(zhuǎn)，而且其中上臂的腕部及裝于腕部的手部(即攝像頭)還可分別繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，這樣便使攝像頭具備了六方位的自由度，當(dāng)機(jī)器人各機(jī)臂旋轉(zhuǎn)展開后能使攝像頭在容器內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，得到最佳拍攝效果，又由于機(jī)器人的各種動(dòng)作均由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用計(jì)算機(jī)控制很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)作的量化處理，也就為容器內(nèi)壁各點(diǎn)位置坐標(biāo)化提供了條件，另外，步進(jìn)電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都分布于各機(jī)臂內(nèi)部，控制電機(jī)及攝像頭的電線也通過中空的連接軸穿過，所以機(jī)器人的機(jī)殼外無任何部件，非常容易清洗。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。


圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)剖示圖。
圖2為該機(jī)器人機(jī)臂運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。
由
圖1所示，本實(shí)用新型提供的機(jī)器人由機(jī)身7和三條機(jī)臂2、5、6組成，通過支架10安裝于蒸發(fā)器入孔的機(jī)座13上，支架10上設(shè)有導(dǎo)軌12或?qū)Р?，入孔機(jī)座13上也相應(yīng)地設(shè)有導(dǎo)槽或?qū)к墸惭b時(shí)，可將折疊的機(jī)器人沿導(dǎo)軌推入容器內(nèi)，再用機(jī)座法蘭盤及輔助定位裝置26固定住支架10，使安裝工作簡(jiǎn)單、迅速，支架10內(nèi)設(shè)有絲杠螺母機(jī)構(gòu)11，絲杠一端與支架10頂端的手柄14相連，另一端固定于支架10內(nèi)，螺母與連桿9一端鉸接，連桿9的另一端與機(jī)身7鉸接，機(jī)身7還通過鉸鏈8與支架10相連，旋轉(zhuǎn)手柄14時(shí)，螺母在絲杠上移動(dòng)，連桿9便帶動(dòng)機(jī)身7以鉸鏈軸為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)身7到達(dá)工作位置，從
圖1、圖2兩圖可知，機(jī)身7與第一臂6之間通過齒輪軸15固聯(lián)，第一臂6內(nèi)設(shè)有二個(gè)步進(jìn)電機(jī)16、17，步進(jìn)電機(jī)16由蝸輪蝸桿及齒輪減速后帶動(dòng)齒輪軸15，由于齒輪軸15與機(jī)身7固聯(lián)，則推動(dòng)第一臂6繞齒輪軸15軸線旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)17由另一蝸輪蝸桿減速后驅(qū)動(dòng)與第二臂5固聯(lián)的齒輪18，第二臂5與第一臂6通過軸19連接，該軸19與第一臂6固連，與第二臂5之間被軸承隔開，則齒輪18可帶動(dòng)第二臂5繞連接軸19的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，第二臂5內(nèi)設(shè)有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)21，該步進(jìn)電機(jī)21同樣通過蝸輪蝸桿及齒輪減速后驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的上臂2繞第二臂5與上臂2之間起聯(lián)接作用的軸20的軸線旋轉(zhuǎn)，聯(lián)接各臂之間的軸19，20或齒輪軸15為空心軸(由于受附圖大小限制
圖1中只剖示了軸20)，可供各種電線通過，避免線路纏繞，上臂前端的腕部3為與上臂2同軸線的圓軸，其內(nèi)設(shè)一步進(jìn)電機(jī)22，步進(jìn)電機(jī)22通過齒輪減速箱23減速后驅(qū)動(dòng)腕部3繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)、與腕部3相連的手部4(在本實(shí)施例中即攝像機(jī)組件)由另一步進(jìn)電機(jī)24及其齒輪減速機(jī)構(gòu)25驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)24及其減速機(jī)構(gòu)25同樣安裝于手部4內(nèi)面，工作前，機(jī)器人呈折疊收縮狀，沿入孔軸線方向進(jìn)入蒸發(fā)器1內(nèi)，搖動(dòng)手柄14將機(jī)身7展開，工作時(shí)控制系統(tǒng)(可選用工業(yè)計(jì)算機(jī))控制各臂的運(yùn)動(dòng)，使攝像機(jī)4到達(dá)預(yù)定的觀察點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
權(quán)利要求1.一種折疊式機(jī)器人，包括支架[10]，與支架[10]相連的機(jī)身[7]，機(jī)身[7]后連接有機(jī)臂[6、5、2]，各臂[6、5、2]由電機(jī)[16、17、21]經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后驅(qū)動(dòng)，其特征在于支架[10]與機(jī)身[7]之間通過絲杠螺母[11]及鉸鏈[8]相連，各機(jī)臂之間及機(jī)身[7]與第一臂[6]之間由軸[19、20]或齒輪軸[15]連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，設(shè)有依次相連的三條機(jī)臂[6、5、2]，步進(jìn)電機(jī)[16、17、21]經(jīng)齒輪或蝸輪蝸桿減速后驅(qū)動(dòng)各機(jī)臂繞連接軸[15、19、20]的軸線旋轉(zhuǎn)，上臂[2]的腕部[3]為與上臂[2]同軸線的圓軸，在步進(jìn)電機(jī)[22]的驅(qū)動(dòng)下繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，且各步進(jìn)電機(jī)[16、17、21、22]及其減速機(jī)構(gòu)分布于各機(jī)臂內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人，其特征在于連接各機(jī)臂、機(jī)身的軸[15、19、20]為空心軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人，其特征在于支架上設(shè)有導(dǎo)軌[12]或?qū)Р邸?br> 專利摘要一種用于檢測(cè)封閉容器的機(jī)器人，包括支架、與支架相連的機(jī)身，機(jī)身后連接有機(jī)臂，各機(jī)臂由電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后驅(qū)動(dòng)，其特殊之處是支架與機(jī)身之間通過絲杠螺母及鉸鏈相連，各機(jī)臂之間及機(jī)臂與第一臂之間由軸或齒輪軸連接，該機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、檢測(cè)效果好、容易清洗等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25J11/00GK2236384SQ95226229
公開日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月21日
發(fā)明者萬興獎(jiǎng), 王鐵軍, 常恒毅, 陳沮, 蘭偉天, 王路路 申請(qǐng)人:湖北省機(jī)電研究院