一种同步传动的排爆机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种同步传动的排爆机器人，包括支架，可移动地放置于工作平面上；防护屏，设置于支架上，以用于安全防护；同步传动单元，设置于支架上，且同步传动单元的第一端位于防护屏的后方，同步传动单元的第二端位于防护屏的前方；控制机械臂，传动连接于同步传动单元的第一端，以随操作员的动作而机械运动；排爆机械臂，传动连接于同步传动单元的第二端，以通过同步传动单元与控制机械臂同步运动。该同步传动的排爆机器人利用同步传动单元实现了控制机械臂与排爆机械臂的同步运动，从而通过控制机械臂将操作员的真实意图传递至排爆机械臂上，相当于在前方产生一个同步虚拟的操作员，在保证排爆效果的前提下，能够有效利用防护屏保护操作员的人身安全。护屏保护操作员的人身安全。护屏保护操作员的人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种同步传动的排爆机器人


[0001]本专利技术涉及一种同步传动的排爆机器人，属于机械手


技术介绍

[0002]目前，人工拆除疑似爆炸物的方式主要有以下三种：第一种，操作员穿戴排爆服，零距离与爆炸物面对面，通过手持工具破开爆炸物外包裹物后，找到电路线路，进行拆除。第二种，采用排爆机器人，远程遥控到爆炸物跟前，通过遥控机械臂携带工具进行拆除。第三种，采用加长排爆杆在距离爆炸物几米外进行拆弹。
[0003]其中，第一种方式和第三种方式均需要操作员与爆炸物近距离接触，从而对操作员的生命安全造成巨大威胁。第二种方式中，操作员距离现场较远，只能通过机器人上携带的摄像头拍摄爆炸物，视觉效果上不直观、不真实；并且，通过遥控或遥感方式操控机械手臂，存在时延不同步，拆装操作没法精准执行且不连贯，无法做到眼到手到。并且，远程操控没有触感、听感，对爆炸物拆除时遇到的异常情况会产生遗漏，没法及时进行正确应对，往往会造成拆弹失败，甚至引爆。
[0004]在专利号为ZL 202110416024.5的中国专利技术专利中，公开了一种跟随式排爆机器人及控制方法，用于解决排爆机器人操作困难的技术问题。其中，该排爆机器人包括：信息采集装置，用于采集人体手臂运动时产生的姿态信息；分析装置，用于根据姿态信息通过人体手臂运动学模型，生成与人体手臂运动映射的控制信息；遥操作机械手，用于执行控制信息，以便完成与人体手臂运动映射的动作；传输装置，用于实现信息采集装置、分析装置与遥操作机械手间的信息传输。在处理危险品时，操作者只需在另外的地点通过信息采集装置模拟拆除危险品，遥操作机械手将对操作者手臂运动进行实时映射。如此降低了遥操作机械手的操作难度，进而避免了因操作失误而导致意外情况发生。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种同步传动的排爆机器人。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种同步传动的排爆机器人，包括：支架，可移动地放置于工作平面上；防护屏，设置于所述支架上，以用于安全防护；同步传动单元，设置于所述支架上，所述同步传动单元的第一端位于所述防护屏的后方，所述同步传动单元的第二端位于所述防护屏的前方；控制机械臂，传动连接于所述同步传动单元的第一端，以随操作员的动作而机械运动；排爆机械臂，传动连接于所述同步传动单元的第二端，以通过所述同步传动单元与所述控制机械臂同步运动。
[0007]其中较优地，所述同步传动单元包括多个钢丝绳机构，所述多个钢丝绳机构分别
沿多个自由度方向设置，并相互独立；所述钢丝绳机构包括主动钢丝绳、从动钢丝绳和同步滑轮组，所述主动钢丝绳绕置在所述同步滑轮组上，且所述主动钢丝绳的两端均与所述控制机械臂连接；所述从动钢丝绳绕置在所述同步滑轮组上，且所述从动钢丝绳的两端均与所述排爆机械臂连接，以使所述控制机械臂与所述排爆机械臂的运动方向一致。
[0008]其中较优地，所述同步传动单元还包括多个锥齿轮转向机构，所述多个锥齿轮转向机构分别沿多个自由度方向设置，并相互独立；所述锥齿轮转向机构包括主动锥齿轮组、从动锥齿轮组和转向钢丝绳，所述控制机械臂的端部设有机械握柄，所述排爆机械臂的端部设有机械抓手；所述机械握柄与所述主动锥齿轮组转动连接，所述机械抓手与所述从动锥齿轮组转动连接，且所述转向钢丝绳连接于所述主动锥齿轮组与所述从动锥齿轮组之间，以使所述机械握柄与所述机械抓手的转动方向一致。
[0009]其中较优地，所述同步传动单元还包括棘轮锁定机构，所述棘轮锁定机构包括：控制把手，设置于所述支架上；多个第一锁定棘轮，所述第一锁定棘轮设置于所述同步滑轮组的一侧，以与所述同步滑轮组相卡合或分离；多个第二锁定棘轮，所述第二锁定棘轮设置于所述主动锥齿轮组的一侧，以与所述主动锥齿轮组相卡合或分离；锁定钢丝绳，所述锁定钢丝绳的一端与所述控制把手连接，所述锁定钢丝绳的第二端分别绕过所述多个第一锁定棘轮和所述多个第二锁定棘轮，并弹性连接于所述支架上；以通过所述控制把手带动所述锁定钢丝绳移动，从而带动所述第一锁定棘轮与同步滑轮组相卡合，并带动所述第二锁定棘轮与所述主动锥齿轮组相卡合。
[0010]其中较优地，所述防护屏由透明防爆材料制成。
[0011]其中较优地，所述防护屏的前端设有监控单元，以用于监控所述排爆机械臂的动作、观察疑似爆炸物的外观结构；所述防护屏的后端设有显示屏，所述显示屏与所述监控单元连接，以用于接收所述监控单元的监控数据，并进行画面显示。
[0012]其中较优地，所述排爆机器人还包括X射线检查仪，所述X射线检查仪放置于所述防护屏的前端，以供所述排爆机械臂拿取所述X射线检查仪并进行X射线扫描。
[0013]其中较优地，所述排爆机器人还包括工具箱，所述工具箱设置于所述防护屏的前端，且所述工具箱内设有多种防爆专用工具，以供所述排爆机械臂取用。
[0014]其中较优地，所述控制机械臂和所述排爆机械臂均为两个，其中一个所述控制机械臂通过所述同步传动单元与其中一个排爆机械臂连接，以实现同步运动；另一个所述控制机械臂通过所述同步传动单元与另一个排爆机械臂连接，以实现同步运动。
[0015]其中较优地，所述同步传动单元由电子同步单元替换；其中，所述电子同步单元与所述控制机械臂通信连接，以接收所述机械控制部传输的电子信号；所述电子同步单元还与所述排爆机械臂通信连接，并将所述电子信号传输给所述排爆机械臂，以使所述控制机械臂与所述排爆机械臂同步运动。
[0016]与现有技术相比较，本专利技术具有以下的技术效果：
1. 利用同步传动单元实现了控制机械臂与排爆机械臂的同步运动，从而通过控制机械臂将操作员的真实意图传递至排爆机械臂上，相当于在前方产生一个同步虚拟的操作员，在保证排爆效果的前提下，能够有效利用防护屏保护操作员的人身安全。
[0017]2. 操作员可以直接通过防爆防弹玻璃观察爆炸物和自己的操作轨迹，也可以通过显示屏观察前端的监控单元拍摄的近距离影像，从而进行精细的排爆操作。
[0018]3. 操作员可以利用X射线检查仪和工具箱，以对排爆工作起到良好的辅助作用。
[0019]4. 能够利用两个控制机械臂配合两个排爆机械臂实现双臂协同排爆，提高同步传动的排爆机器人的适用性。
附图说明
[0020]图1为本专利技术第一实施例提供的一种同步传动的排爆机器人的整体结构示意图；图2为本专利技术第一实施例中，控制机械臂与排爆机械臂在左右方向上同步摆动的结构示意图；图3为本专利技术第一实施例中，控制机械臂与排爆机械臂在竖直方向上同步移动的结构示意图；图4为本专利技术第一实施例中，钢丝绳机构的传动结构示意图；图5为图4中多槽同步滑轮的结构示意图；图6为本专利技术第一实施例中，锥齿轮转向机构的传动结构示意图；图7为本专利技术第一实施例中，机械握柄与机械抓手的同步控制示意图；图8为本专利技术第三实施例提供的一种同步传动的排爆机器人的整体结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步传动的排爆机器人，其特征在于包括：支架，可移动地放置于工作平面上；防护屏，设置于所述支架上，以用于安全防护；同步传动单元，设置于所述支架上，且所述同步传动单元的第一端位于所述防护屏的后方，所述同步传动单元的第二端位于所述防护屏的前方；控制机械臂，传动连接于所述同步传动单元的第一端，以随操作员的动作而机械运动；排爆机械臂，传动连接于所述同步传动单元的第二端，以通过所述同步传动单元与所述控制机械臂同步运动。2.如权利要求1所述的同步传动的排爆机器人，其特征在于所述同步传动单元包括多个钢丝绳机构，所述多个钢丝绳机构分别沿多个自由度方向设置，并相互独立；所述钢丝绳机构包括主动钢丝绳、从动钢丝绳和同步滑轮组，所述主动钢丝绳绕置在所述同步滑轮组上，且所述主动钢丝绳的两端均与所述控制机械臂连接；所述从动钢丝绳绕置在所述同步滑轮组上，且所述从动钢丝绳的两端均与所述排爆机械臂连接，以使所述控制机械臂与所述排爆机械臂的运动方向一致。3.如权利要求2所述的同步传动的排爆机器人，其特征在于所述同步传动单元还包括多个锥齿轮转向机构，所述多个锥齿轮转向机构分别沿多个自由度方向设置，并相互独立；所述锥齿轮转向机构包括主动锥齿轮组、从动锥齿轮组和转向钢丝绳，所述控制机械臂的端部设有机械握柄，所述排爆机械臂的端部设有机械抓手；所述机械握柄与所述主动锥齿轮组转动连接，所述机械抓手与所述从动锥齿轮组转动连接，且所述转向钢丝绳连接于所述主动锥齿轮组与所述从动锥齿轮组之间，以使所述机械握柄与所述机械抓手的转动方向一致。4.如权利要求3所述的同步传动的排爆机器人，其特征在于所述同步传动单元还包括棘轮锁定机构，所述棘轮锁定机构包括：控制把手，设置于所述支架上；多个第一锁定棘轮，所述第一锁定棘轮设置于所述同步滑轮组的一侧，以与所述同步滑轮组相卡合或分离；多个第二锁定棘轮，所述第二锁定棘轮设置于所述主动锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：林勇，王建国，张晨昱，
申请(专利权)人：北京紫方启研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：