[发明专利]核应急多功能作业机器人机械臂总成

说明书

核应急多功能作业机器人机械臂总成，包括安装座、机械臂及工具换接装置；安装座呈圆柱形，其侧壁面上设有用于安装机械臂的安装缺口，安装缺口的底部设有滑轨；机械臂包括臂A、转轴A、第一转动机构、臂B、转轴B、第二转动机构及末端连接机构；臂A在后端通过转轴A可转动的安装在安装座的安装缺口中；工具换接装置包括可相互对接或分离的公接头和母接头，公接头连接在连接座上，母接头用于连接末端工具。本发明应用于核应急多功能作业机器人。基于机械臂可折叠的结构，可满足核应急机器人对狭窄空间通行能力的需求；基于工具换接装置可快速对接及分离的结构，为核应急机器人在作业现场快速换装末端工具提供了支持。

技术领域

本发明涉及核应急设备技术领域，特别是一种核应急多功能作业机器人机械臂总成。

背景技术

随着核电产业的快速发展，对核安全的要求也日益提高，对核电站应急响应机器人的研发需求也逐渐凸显。核电站应急机器人涉及的电气部件耐辐射性能、机器人系统耐辐射性能、系统可靠性及功能多样化都是应急机器人的设计重点和难点。

对核电站应急情况而言，在核辐射环境下发生的事故存在较大的辐射风险，尤其需要核应急机器人参与各项救援工作，核应急机器人可代替操作人员，针对核设施紧急情况采取措施(例如切割、焊接、钻孔作业)。由于核电站现场设施及周围环境条件复杂，从而对核应急机器人设计提出了诸多要求。

核应急机器人的设计难点如下：

1、受到现场入口及通道尺寸的限制，须考虑机器人的尺寸小型化及折叠性能，以便于安全通过狭窄空间；

2、为适应核电站内复杂的现场设施及周围环境需求，其应具有多工种快速切换作业的能力。

一直以来，研发人员都在致力于研发满足上述需求的核应急机器人系统，而核应急机器人中的机械臂总成结构是满足上述两点需求的关键所在。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种核应急多功能作业机器人机械臂总成，它应用于核应急多功能作业机器人，可满足核应急机器人对尺寸小型化、折叠性能及多工种快速切换作业的要求。

本发明的技术方案是：核应急多功能作业机器人机械臂总成，包括安装座、机械臂及工具换接装置；

安装座呈圆柱形，其侧壁面上设有用于安装机械臂的安装缺口，安装缺口的底部设有滑轨；

机械臂包括臂A、转轴A、第一转动机构、臂B、转轴B、第二转动机构和末端连接机构；

臂A在后端通过转轴A可转动的安装在安装座的安装缺口中，臂A上设有条形槽，条形槽从臂A前端向臂A后端延伸；

第一转动机构包括滑块A、液压缸A及液压缸B；滑块A活动安装在安装缺口底部的滑轨内；液压缸A的缸体固定安装在安装座的安装缺口中，液压缸A的活塞杆与滑块A连接，液压缸A的活塞杆伸缩以驱动滑块A沿滑轨往复移动；液压缸B的缸体与滑块A铰接，液压缸B的活塞杆与臂A铰接，液压缸B的活塞杆伸缩以驱动臂A绕转轴A转动；

臂B在后端通过转轴B可转动的安装在臂A前端的条形槽内；

第二转动机构包括液压缸C和四连杆机构；四连杆机构包括两个菱形框架和一根连接杆，菱形框架包括一号杆、二号杆和三号杆，一号杆和二号杆的下端分别铰接在三号杆的两端，两个菱形框架对称布置在臂A前端的条形槽内，两个菱形框架的二号杆的上端分别铰接在转轴B的两端，两个菱形框架的一号杆的上端分别铰接在臂B的两侧，连接杆的两端分别与两个菱形框架的一号杆和三号杆的铰接处铰接；液压缸C的缸体与臂A铰接，并位于臂A的条形槽内，液压缸C的活塞杆与连接杆铰接，液压缸C的活塞杆伸缩以驱动臂B绕转轴B转动；