[发明专利]一种用于巡检机器人摄像头支架的磁流体减震关节

说明书

本发明涉及一种用于巡检机器人摄像头支架的磁流体减震关节，包括上肢体、下肢体及碗状的中间关节，所述的上肢体包括上圆柱体和下球体，摄像头安装在上圆柱体顶端，下球体位于中间关节内，下球体的内腔内设有上线圈，下球体底部与中间关节内底壁之间通过弹簧柔性连接，中间关节内壁与下球体外周之间形成充满磁流变液的内磁流变腔；所述下肢体包括上壳体和下柱体，中间关节位于上壳体内，中间关节与上壳体内壁之间形成充满磁流变液的外磁流变腔，所述的中间关节可在内、外磁流变腔内转动或瞬时固定，上壳体内开设有环形空腔，环形空腔内设有下线圈，下柱体安装与巡检机器人主体上。

技术领域

本发明涉及机器人减震技术领域，尤其是一种用于巡检机器人摄像头支架的磁流体减震关节。

背景技术

巡检机器人是以移动机器人为载体，以摄像机、红外热成像仪等检测仪器为载荷系统，其中用来搭载摄像机的装置为云台，可在巡检过程中进行大范围升降。目前，应用于煤矿井下的巡检机器人与日常室内外巡检机器人工况不同，在井下工作过程中，会遇到恶劣的地面状况，造成巡检机器人主体出现大幅度震动，进而传导至云台上的摄像机，极大地影响了摄像机采集图像的清晰度。因而，井下多变的路面条件对巡检机器人摄像头支架的减震性能提出了更高的要求。

目前，摄像头支架减震器一般采用机械式减震器，主要分为弹簧减震器和橡胶减震器。弹簧减震器的阻尼小、减震性能不稳定；橡胶减震器只能适应某特定情况，环境适应性差。

为了适应井下复杂环境，需要有一种参数可调的减震器，而磁流变减震器便是此种阻尼可调的减震器，它是利用磁流变液在磁场下快速可逆的流变特性制造的一种新型减震器，磁流变减震器具有响应快、体积小、阻尼力可调范围宽等优点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种响应快、体积小、阻尼力可调范围宽的用于巡检机器人摄像头支架的磁流体减震关节，

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于巡检机器人摄像头支架的磁流体减震关节，包括上肢体、下肢体及碗状的中间关节，所述的上肢体包括上圆柱体和下球体，摄像头安装在上圆柱体顶端，下球体位于中间关节内，下球体的内腔内设有上线圈，下球体底部与中间关节内底壁之间通过弹簧柔性连接，中间关节内壁与下球体外周之间形成充满磁流变液的内磁流变腔；所述下肢体包括上壳体和下柱体，中间关节位于上壳体内，中间关节外周面与上壳体内壁之间形成充满磁流变液的外磁流变腔，所述的中间关节可在内、外磁流变腔内转动或瞬时固定，上壳体内开设有环形空腔，环形空腔内设有下线圈，下柱体安装与巡检机器人主体上。

为方便连接，所述的上柱体上设有与摄像头相连接的螺纹孔，下柱体上设有与巡检机器人本体相连接的外螺纹。

所述的内磁流变腔开口端螺纹连接有第一弹性密封环，外磁流变腔开口端螺纹连接有第二弹性密封环，以提高内、外磁流变腔的密封性。

具体说，所述的上柱体外圆柱面设有外螺纹，所述中间关节内壁上端口设有外螺纹、外壁上端设有外螺纹，所述上壳体内壁上端口设有内螺纹。

进一步地，所述的第一弹性密封环的内环面与上柱体外圆柱面的外螺纹相配合，第一弹性密封环的外环面与中间关节内壁上端的内螺纹相配合；第二弹性密封环的内环面与中间关节外壁上端的外螺纹相配合，第二弹性密封环的外环面与上壳体内壁上端口的内螺纹相配合。

本发明的有益效果是：本发明以人体关节为设计灵感，响应迅速，可靠性高，通过将中间关节设置在内、外磁流变腔之间可转动或瞬时固定，利用磁流变液响应速度快的特点，实现在不同路况下阻尼力的调节，四级减震方式，可实现对摄像头支架大幅度震动的减弱作用和多方向震动的削减作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明所述上肢体的结构示意图。