一种小空间精细处置用轻型排爆机器人的制作方法

本发明涉及机器人机械手，尤其涉及一种小空间精细处置用轻型排爆机器人。

背景技术：

1、排爆机器人是用于可疑物观察、取放及现场辅助处置的遥控作业设备。现有排爆机器人通常配有履带式移动底盘、可升降或伸缩的机械臂、末端观察摄像头和夹持装置。操作人员在安全距离外观看摄像画面，控制底盘进入现场，再调节机械臂位置及末端工具朝向，以完成对目标物的观察和机械操作。

2、针对上述及现有的相关技术，存在以下缺陷：现有排爆机器人多采用单一机械爪作为末端作业机构，主要依靠机械爪的开合完成夹持和搬移，作业功能较为单一。在狭小空间内对可疑物进行精细处置时，单一机械爪难以满足不同处置环节的连续作业需求，往往需要机器人退出作业区域后更换末端机构或配合其他设备，增加重复接近目标和重新对位的次数，影响排爆处置效率，也增加对可疑物及其周边结构产生非必要碰触的风险。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有技术中存在现有排爆机器人末端作业功能单一、不同处置功能之间切换不便的缺点，为此我们提出一种小空间精细处置用轻型排爆机器人。

2、为了实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，包括履带车和固定连接于履带车顶部的折叠臂，折叠臂末端固定连接有旋转电机，旋转电机传动轴末端固定连接有设备箱，设备箱上下两端外壁上分别固定连接有主摄像头，设备箱一端侧壁上固定连接有机械夹臂，设备箱另一端侧壁上固定连接有隔离筒，隔离筒末端固定连接有工具筒；

3、工具筒包括固定连接于隔离筒末端的筒体，筒体顶板下端固定连接有第一电动推杆，第一电动推杆底部固定连接有环形盘，环形盘底部边沿处均匀间隔固定连接有楔形块，楔形块斜面侧壁上开设有导向槽，导向槽内活动卡合连接有吊板，吊板末端固定连接有卡环，卡环内活动卡嵌设置有安装座，间隔设置的安装座底部依次固定连接有电动剪刀、微型电锯和扳手筒，吊板外壁上活动套接有滑套，滑套顶部固定连接有第二电动推杆，第二电动推杆固定连接于环形盘底部,安装座顶端设置有卡槽，卡槽用于插接设备箱内的传动杆部件。

4、优选的，传动杆部件包括空心转杆，设备箱内设置有两组微型电机，其中一组微型电机的输出端连接有空心转杆，空心转杆末端活动套接有移动杆，空心转杆另一端延伸至隔离筒内，移动杆底部固定连接有限位杆，限位杆另一端延伸至筒体内，且移动杆和限位杆从环形盘的中间孔穿过。

5、优选的，空心转杆端口处内壁上设置有凸块，移动杆一侧外壁上设置有匹配凸块的滑槽，移动杆外壁上活动卡嵌设置有定位环，定位环一侧外壁上固定连接有第三电动推杆，第三电动推杆另一端固定连接于隔离筒内壁上。

6、优选的，第二电动推杆保持最大伸长长度时，吊板位于导向槽倾斜下方端头处，此时，安装座与环形盘的中间孔共轴设置，且卡槽位于移动杆的正下方。

7、优选的，电动剪刀和微型电锯均通过线缆与履带车的芯片电路板电性连接，电动剪刀和微型电锯分别固定连接于两个安装座底部安装孔内，线缆沿隔离筒和折叠臂布置，并在环形盘及安装座的移动范围内预留随动长度。

8、优选的，扳手筒包括外筒和固定连接于外筒顶部的吊杆，吊杆顶端固定连接于一个安装座底部安装孔内，外筒内设置有六边形槽，六边形槽内壁上固定连接有缓冲挡板，缓冲挡板上端均匀间隔固定连接有若干气筒，气筒底部均活动连接有活塞杆，活塞杆另一端贯穿延伸至缓冲挡板底部，且活塞杆的底部固定连接有移动六角套筒。

9、优选的移动六角套筒内外共轴套设，每个移动六角套筒顶端的活塞杆均呈六边形分布设置，气筒和活塞杆间保持最大伸长量时，移动六角套筒底部与外筒内的六边形槽端口相平齐。

10、优选的，履带车前端侧壁上设置有照明灯，履带车尾部两侧分别设置有遥控天线，遥控天线通过内置无线模块与履带车的遥控器远程连接。

11、优选的，机械夹臂包括固定连接于设备箱端头侧壁上的固定筒和固定连接于固定筒末端的安装头，安装头两侧分别开设有上下贯通的定位孔，定位孔内活动嵌合安装有蜗轮，蜗轮间啮合连接有蜗杆，蜗杆末端固定连接有转轴，转轴另一端从固定筒内穿过并延伸至设备箱内，转轴末端与设备箱内另一组微型电机的输出端相连接，蜗轮的上下两端延伸至定位孔端口外侧后分别固定连接有驱动条，驱动条末端内壁间活动连接有夹板，夹板与驱动条的连接处设置有内凹槽，内凹槽远离驱动条一端的内壁间转动连接有活动连杆，安装头的端头侧壁上设置有安装槽，活动连杆的另一端活动连接于安装槽上下内壁间。

12、优选的，安装头相邻处的固定筒外壁上固定连接有辅助摄像头，辅助摄像头朝向夹板设置。

13、本发明的技术效果和优点：

14、本发明中，通过将机械夹臂与工具筒分别连接于设备箱的两端，通过折叠臂和旋转电机调整作业朝向，使排爆机器人能够在同一末端机构上切换夹持、剪切、锯切和紧固件辅助拆装功能，适应可疑物外部机械结构的不同处置需求，减少因末端功能单一而中断排爆作业的次数；电动剪刀和微型电锯采用独立电驱并与履带车的芯片电路板电性连接，扳手筒则通过传动杆部件获得旋转扭矩，使三种工具能够共用同一工具筒的选位和伸出结构，无需为剪切、锯切工具设置机械传动接合结构，有利于控制末端机构的体积和质量，便于轻型排爆机器人进入狭小作业空间；第二电动推杆带动选定工具沿导向槽移向共同工作轴线，未选定工具保持周向收纳，第一电动推杆完成选定工具的工作端伸出，只有扳手筒被选定时再由第三电动推杆完成传动接合，从而减少工具切换时的外部占用空间及对可疑物周边结构的碰触，便于在排爆现场连续开展精细操作；扳手筒通过内外套设的移动六角套筒适配与各层六角开口对应的紧固件，受压套筒轴向退让并在气筒作用下复位，减少在已有适配规格之间更换套筒的操作，同时缓和工具与目标外部结构抵接时的冲击，提高排爆辅助拆装过程的操作平稳性。

1.一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于，包括履带车和固定连接于履带车顶部的折叠臂，所述折叠臂末端固定连接有旋转电机，所述旋转电机传动轴末端固定连接有设备箱，所述设备箱上下两端外壁上分别固定连接有主摄像头，所述设备箱一端侧壁上固定连接有机械夹臂，所述设备箱另一端侧壁上固定连接有隔离筒，所述隔离筒末端固定连接有工具筒；所述工具筒包括固定连接于隔离筒末端的筒体，所述筒体顶板下端固定连接有第一电动推杆，所述第一电动推杆底部固定连接有环形盘，所述环形盘底部边沿处均匀间隔固定连接有楔形块，所述楔形块斜面侧壁上开设有导向槽，所述导向槽内活动卡合连接有吊板，所述吊板末端固定连接有卡环，所述卡环内活动卡嵌设置有安装座，间隔设置的所述安装座底部依次固定连接有电动剪刀、微型电锯和扳手筒，所述吊板外壁上活动套接有滑套，所述滑套顶部固定连接有第二电动推杆，所述第二电动推杆固定连接于环形盘底部,所述扳手筒上方的安装座顶端设置有卡槽，所述卡槽用于插接设备箱内的传动杆部件。

2.根据权利要求1所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述传动杆部件包括空心转杆，所述设备箱内设置有两组微型电机，其中一组微型电机的输出端连接有空心转杆，所述空心转杆末端活动套接有移动杆，所述空心转杆另一端延伸至隔离筒内，所述移动杆底部固定连接有限位杆，所述限位杆另一端延伸至筒体内，且所述移动杆和限位杆从环形盘的中间孔穿过。

3.根据权利要求2所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述空心转杆端口处内壁上设置有凸块，所述移动杆一侧外壁上设置有匹配凸块的滑槽，所述移动杆外壁上活动卡嵌设置有定位环，所述定位环一侧外壁上固定连接有第三电动推杆，所述第三电动推杆另一端固定连接于隔离筒内壁上。

4.根据权利要求2所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述第二电动推杆保持最大伸长长度时，所述吊板位于导向槽倾斜下方端头处，此时，所述安装座与环形盘的中间孔共轴设置，且所述卡槽位于移动杆的正下方。

5.根据权利要求1所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述电动剪刀和微型电锯均通过线缆与履带车的芯片电路板电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述扳手筒包括外筒和固定连接于外筒顶部的吊杆，所述吊杆顶端固定连接于一个所述安装座底部安装孔内，所述外筒内设置有六边形槽，六边形槽内壁上固定连接有缓冲挡板，所述缓冲挡板上端均匀间隔固定连接有若干气筒，所述气筒底部均活动连接有活塞杆，所述活塞杆另一端贯穿延伸至缓冲挡板底部，且所述活塞杆的底部固定连接有移动六角套筒。

7.根据权利要求6所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述移动六角套筒内外共轴套设，每个所述移动六角套筒顶端的活塞杆均呈六边形分布设置，所述气筒和活塞杆间保持最大伸长量时，所述移动六角套筒底部与外筒内的六边形槽端口相平齐。

8.根据权利要求1所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述履带车前端侧壁上设置有照明灯，所述履带车尾部两侧分别设置有遥控天线，所述遥控天线通过内置无线模块与履带车的遥控器远程连接。

9.根据权利要求2所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述机械夹臂包括固定连接于设备箱端头侧壁上的固定筒和固定连接于固定筒末端的安装头，所述安装头两侧分别开设有上下贯通的定位孔，所述定位孔内活动嵌合安装有蜗轮，所述蜗轮间啮合连接有蜗杆，所述蜗杆末端固定连接有转轴，所述转轴另一端从固定筒内穿过并延伸至设备箱内，所述转轴末端与设备箱内另一组微型电机的输出端相连接，所述蜗轮的上下两端延伸至定位孔端口外侧后分别固定连接有驱动条，所述驱动条末端内壁间活动连接有夹板，所述夹板与驱动条的连接处设置有内凹槽，所述内凹槽远离驱动条一端的内壁间转动连接有活动连杆，所述安装头的端头侧壁上设置有安装槽，所述活动连杆的另一端活动连接于安装槽上下内壁间。

10.根据权利要求9所述的一种小空间精细处置用轻型排爆机器人，其特征在于：所述安装头相邻处的固定筒外壁上固定连接有辅助摄像头，所述辅助摄像头朝向夹板设置。