1.一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,包括輪式底盤(pán)(1)、支承框架(2)、車身移動(dòng)組件(3)、電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)體組件(4)、液壓式抬腿組件(5)、車身承載基座(6)、車身升降組件(7)、機(jī)械臂組件(8)、可旋轉(zhuǎn)車身組件(9)以及視覺(jué)信息采集裝置(10);兩套輪式底盤(pán)(1)為雙臂機(jī)器人提供移動(dòng)速度快的輪式移動(dòng)方式,車身移動(dòng)組件(3)調(diào)節(jié)機(jī)器人的重心位置,電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)體組件(4)和液壓式抬腿組件(5)為雙臂機(jī)器人提供越障能力強(qiáng)的腿式移動(dòng)方式,從而組合成兼具移動(dòng)速度快和越障能力強(qiáng)兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)裝置,快速到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)域;在四組視覺(jué)信息采集裝置(10)獲取到的視覺(jué)信息的指導(dǎo)下,通過(guò)車身移動(dòng)組件(3)和可旋轉(zhuǎn)車身組件(9)調(diào)整機(jī)器人車身的平面位置和姿態(tài),通過(guò)車身升降組件(7)調(diào)整車身高度,再結(jié)合雙六自由度機(jī)械臂組件(8)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),代替工作人員在極大的工作空間內(nèi)執(zhí)行復(fù)雜的操作任務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的視覺(jué)信息采集裝置(10)共有四組,分別安裝在可旋轉(zhuǎn)車身組件(9)的前、后、左、右四個(gè)方位;為操作人員提供機(jī)器人所處位置的周邊視覺(jué)信息,以便于機(jī)器人的遠(yuǎn)程操縱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的可旋轉(zhuǎn)車身組件(9)包括車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)、車身旋轉(zhuǎn)軸承(9.2)、車身(9.3)、車身旋轉(zhuǎn)減速器(9.4)、車身旋轉(zhuǎn)電機(jī)(9.5)以及車身頂蓋(9.6);車身旋轉(zhuǎn)軸承(9.2)內(nèi)外圈分別與車身(9.3)和車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)螺栓連接,車身旋轉(zhuǎn)減速器(9.4)通過(guò)螺栓固定在車身(9.3)上,其輸出軸與車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)鍵連接并經(jīng)擋片軸向定位;車身旋轉(zhuǎn)電機(jī)(9.5)的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)車身旋轉(zhuǎn)減速器(9.4)放大之后,帶動(dòng)車身(9.3)相對(duì)于車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)繞車身旋轉(zhuǎn)軸承(9.2)的軸線方向旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人車身姿態(tài)的靈活調(diào)整,將機(jī)械臂的平面操作空間擴(kuò)大至360度;車身頂蓋(9.6)通過(guò)螺栓固定在車身(9.3)頂部,以保護(hù)車身(9.3)內(nèi)的電氣設(shè)備不受損壞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的車身升降組件(7)包括升降架基座(7.1)、車身升降液壓缸(7.2)、升降架標(biāo)準(zhǔn)桿(7.3)以及升降架旋轉(zhuǎn)軸(7.4);升降架基座(7.1)通過(guò)螺栓組固定在車身承載基座(6)上;一系列升降架標(biāo)準(zhǔn)桿(7.3)和升降架旋轉(zhuǎn)軸(7.4)的有機(jī)組合與螺母定位,構(gòu)成叉形升降架,升降架一側(cè)的上下兩端分別與車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)和升降架基座(7.1)螺栓連接,另一側(cè)的上下兩端分別通過(guò)升降架旋轉(zhuǎn)軸(7.4)插入車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)和升降架基座(7.1)的限位槽中;車身升降液壓缸(7.2)的缸筒和活塞桿的連接端分別連接在升降架基座(7.1)和升降架旋轉(zhuǎn)軸(7.4)上并通過(guò)螺栓螺母定位;液壓缸活塞桿相對(duì)于缸筒的直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)叉形升降架轉(zhuǎn)換為車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)的上下直線運(yùn)動(dòng),車身旋轉(zhuǎn)基座(9.1)和升降架基座(7.1)的限位槽限定其運(yùn)動(dòng)范圍,從而實(shí)現(xiàn)可旋轉(zhuǎn)車身組件(9)的自適應(yīng)升降,擴(kuò)大機(jī)械臂的縱向操作空間,以滿足不同的高度需求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的機(jī)械臂組件(8)有兩組,分別安裝在車身(9.3)兩側(cè),包括軸一組件(8.1)、軸二組件(8.2)、軸三組件(8.3)、軸四組件(8.4)、軸五組件(8.5)、軸六組件(8.6)以及機(jī)械臂電氣端(8.7);軸一組件(8.1)、軸二組件(8.2)、軸三組件(8.3)、軸四組件(8.4)、軸五組件(8.5)以及軸六組件(8.6)依次連接,組合成六自由度機(jī)械臂的機(jī)械部分,機(jī)械臂電氣端(8.7)外接電源和信號(hào)收發(fā)裝置,從而構(gòu)成可以由工作人員遠(yuǎn)程操控執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的六自由度機(jī)械雙臂;
所述的軸一組件(8.1)包括爪頭(8.1.1)、爪頭旋轉(zhuǎn)軸承(8.1.2)、爪頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.1.3)以及爪頭座(8.1.4);爪頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.1.3)嵌入爪頭座(8.1.4)的矩形孔并由爪頭旋轉(zhuǎn)軸承(8.1.2)的內(nèi)圈軸向定位;爪頭旋轉(zhuǎn)軸承(8.1.2)的內(nèi)外圈分別與爪頭座(8.1.4)和爪頭(8.1.1)螺栓連接;爪頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.1.3)的輸出軸與爪頭(8.1.1)鍵連接,爪頭(8.1.1)末端可根據(jù)任務(wù)需求連接夾持機(jī)械手或勘探設(shè)備;爪頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.1.3)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)爪頭(8.1.1)繞爪頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.1.3)軸線方向即軸一轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)夾持機(jī)械手或勘探設(shè)備繞軸一的旋轉(zhuǎn);
所述的軸二組件(8.2)包括爪頭座電機(jī)端蓋(8.2.1)、爪頭座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.2.2)、爪頭座旋轉(zhuǎn)軸承(8.2.3)以及小臂(8.2.4);爪頭座旋轉(zhuǎn)軸承(8.2.3)的內(nèi)外圈分別與爪頭座(8.1.4)和小臂(8.2.4)螺栓連接,爪頭座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.2.2)的輸出軸與爪頭座(8.1.4)鍵連接;爪頭座電機(jī)端蓋(8.2.1)經(jīng)外圍孔與小臂(8.2.4)螺栓固定,再經(jīng)內(nèi)圈孔固定爪頭座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.2.2);爪頭座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.2.2)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)爪頭座(8.1.4)繞爪頭座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.2.2)軸線方向即軸二旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)軸一組件(8.1)繞軸二的旋轉(zhuǎn);
所述的軸三組件(8.3)包括小臂旋轉(zhuǎn)連接件(8.3.1)、小臂旋轉(zhuǎn)軸承(8.3.2)、小臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.3.3)以及小臂座(8.3.4);小臂旋轉(zhuǎn)軸承(8.3.2)的內(nèi)外圈分別與小臂旋轉(zhuǎn)連接件(8.3.1)和小臂座(8.3.4)螺栓連接,小臂旋轉(zhuǎn)連接件(8.3.1)的另一端與小臂(8.2.4)螺栓連接;小臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.3.3)嵌入小臂座(8.3.4)的矩形孔內(nèi)并經(jīng)小臂旋轉(zhuǎn)軸承(8.3.2)的內(nèi)圈軸向定位,小臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.3.3)的輸出軸與小臂旋轉(zhuǎn)連接件(8.3.1)鍵連接;小臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.3.3)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小臂旋轉(zhuǎn)連接件(8.3.1)繞小臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.3.3)軸線方向即軸三轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)軸二組件(8.1)繞軸三的旋轉(zhuǎn);
所述的軸四組件(8.4)包括小臂座電機(jī)端蓋(8.4.1)、小臂座旋轉(zhuǎn)軸承(8.4.2)、小臂座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.4.3)以及大臂(8.4.4);小臂座旋轉(zhuǎn)軸承(8.4.2)的內(nèi)外圈分別與小臂座(8.3.4)和大臂(8.4.4)螺栓連接,小臂座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.4.3)的輸出軸與小臂座(8.3.4)鍵連接;小臂座電機(jī)端蓋(8.4.1)經(jīng)外圍孔與大臂(8.4.4)螺栓固定,再經(jīng)內(nèi)圈孔固定小臂座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.4.3);小臂座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.4.3)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小臂座(8.3.4)繞小臂座旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.4.3)軸線方向即軸四旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)軸三組件(8.3)繞軸四的旋轉(zhuǎn);
所述的軸五組件(8.5)包括大臂電機(jī)端蓋(8.5.1)、大臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.5.2)、大臂旋轉(zhuǎn)軸承(8.5.3)以及大臂座(8.5.4);大臂旋轉(zhuǎn)軸承(8.5.3)的內(nèi)外圈分別與大臂(8.4.4)和大臂座(8.5.4)螺栓連接,大臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.5.2)的輸出軸與大臂(8.4.4)鍵連接;大臂電機(jī)端蓋(8.5.1)經(jīng)外圍孔與大臂座(8.5.4)螺栓固定,再經(jīng)內(nèi)圈孔固定大臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.5.2);大臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.5.2)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大臂(8.4.4)繞大臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)(8.5.2)軸線方向即軸五旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)軸四組件(8.4)繞軸五的旋轉(zhuǎn);
所述的軸六組件(8.6)包括大臂座旋轉(zhuǎn)連接件(8.6.1)、大臂座旋轉(zhuǎn)軸承(8.6.2)、機(jī)械臂基座(8.6.3)以及大臂座旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)(8.6.4);機(jī)械臂基座(8.6.3)通過(guò)螺栓固定在車身(9.3)上,大臂座旋轉(zhuǎn)軸承(8.6.2)的內(nèi)外圈分別與機(jī)械臂基座(8.6.3)和大臂座旋轉(zhuǎn)連接件(8.6.1)螺栓連接,大臂座旋轉(zhuǎn)連接件(8.6.1)的另一端與大臂座(8.5.4)螺栓連接;大臂座旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)(8.6.4)經(jīng)螺栓固定在機(jī)械臂基座(8.6.3)上,其輸出軸與大臂座旋轉(zhuǎn)連接件(8.6.1)鍵連接;大臂座旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)(8.6.4)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)大臂座旋轉(zhuǎn)連接件(8.6.1)帶動(dòng)大臂座(8.5.4)繞大臂座旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)(8.6.4)軸線方向即軸六轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)軸五組件(8.5)繞軸六的旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的車身移動(dòng)組件(3)包括車身移動(dòng)電機(jī)(3.1)、車身移動(dòng)電機(jī)座(3.2)、車身移動(dòng)聯(lián)軸器(3.3)、車身移動(dòng)驅(qū)動(dòng)塊(3.4)、車身移動(dòng)連接件(3.5)、車身移動(dòng)直線滑塊(3.6)、車身移動(dòng)滾珠絲杠(3.7)、車身移動(dòng)直線滑軌(3.8)、車身移動(dòng)基板(3.9)、車身移動(dòng)絲杠軸承座(3.10)以及車身移動(dòng)絲杠軸承(3.11);車身移動(dòng)電機(jī)座(3.2)、車身移動(dòng)直線滑軌(3.8)以及車身移動(dòng)絲杠軸承座(3.10)均通過(guò)螺栓固定在車身移動(dòng)基板(3.9)上,車身移動(dòng)電機(jī)(3.1)和車身移動(dòng)絲杠軸承(3.11)分別通過(guò)螺栓固定在車身移動(dòng)電機(jī)座(3.2)和車身移動(dòng)絲杠軸承座(3.10)上;車身移動(dòng)聯(lián)軸器(3.3)兩端分別連接車身移動(dòng)滾珠絲杠(3.7)和車身移動(dòng)電機(jī)(3.1)的輸出軸,車身移動(dòng)滾珠絲杠(3.7)的另一端與車身移動(dòng)絲杠軸承(3.11)的內(nèi)圈緊配合;車身承載基座(6)兩側(cè)通過(guò)螺栓與四個(gè)車身移動(dòng)直線滑塊(3.6)相連,中間通過(guò)螺栓與車身移動(dòng)連接件(3.5)固定,車身移動(dòng)連接件(3.5)又與車身移動(dòng)驅(qū)動(dòng)塊(3.4)螺栓固定;車身移動(dòng)驅(qū)動(dòng)塊(3.4)的內(nèi)圈與車身移動(dòng)滾珠絲杠(3.7)螺紋配合,車身移動(dòng)電機(jī)(3.1)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)滾珠絲杠傳動(dòng),轉(zhuǎn)換為車身移動(dòng)驅(qū)動(dòng)塊(3.4)沿車身移動(dòng)滾珠絲杠(3.7)軸線方向的移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)車身承載基座(6)在車身移動(dòng)基板(3.9)上的橫向直線運(yùn)動(dòng);車身移動(dòng)組件(3)一方面在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中靈活調(diào)整機(jī)器人的重心位置,為液壓式抬腿組件(5)的工作提供前提條件;另一方面在機(jī)器人到達(dá)指定位置后,通過(guò)橫向運(yùn)動(dòng)增大機(jī)械臂的平面操作空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的液壓式抬腿組件(5)包括可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)、車身支撐架(5.2)、液壓缸缸筒(5.3)、液壓缸活塞桿(5.4)、支撐架旋轉(zhuǎn)小軸承(5.5)、支撐架旋轉(zhuǎn)軸(5.6)、支撐架旋轉(zhuǎn)大軸承(5.7)、支撐架旋轉(zhuǎn)軸端蓋(5.8)、液壓缸旋轉(zhuǎn)軸定位片(5.9)以及液壓缸旋轉(zhuǎn)軸(5.10);車身支撐架(5.2)與車身移動(dòng)基板(3.9)螺栓連接,其兩側(cè)孔與支撐架旋轉(zhuǎn)軸(5.6)經(jīng)花鍵連接且通過(guò)軸肩和套筒軸向定位;支撐架旋轉(zhuǎn)軸(5.6)兩端分別與支撐架旋轉(zhuǎn)小軸承(5.5)和支撐架旋轉(zhuǎn)大軸承(5.7)的內(nèi)圈緊配合,支撐架旋轉(zhuǎn)小軸承(5.5)和支撐架旋轉(zhuǎn)大軸承(5.7)的外圈分別與可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)的兩沉孔緊配合,支撐架旋轉(zhuǎn)軸端蓋(5.8)與支撐架旋轉(zhuǎn)軸(5.6)的外端面貼緊并通過(guò)螺栓固定在可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)上,從而實(shí)現(xiàn)支撐架旋轉(zhuǎn)軸(5.6)的軸向定位;液壓缸旋轉(zhuǎn)軸(5.10)的中間段外表面與液壓缸缸筒(5.3)或液壓缸活塞桿(5.4)的連接端內(nèi)表面間隙配合,兩側(cè)段外表面與可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)或車身支撐架(5.2)的對(duì)應(yīng)孔位內(nèi)表面間隙配合并經(jīng)液壓缸旋轉(zhuǎn)軸定位片(5.9)定位,從而將液壓缸缸筒(5.3)和液壓缸活塞桿(5.4)的連接端分別連接在可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)或車身支撐架(5.2)的指定位置;單側(cè)液壓缸活塞桿(5.4)沿其軸線方向的直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿滑塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為車身支撐架(5.2)繞支撐架旋轉(zhuǎn)軸(5.6)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而將另一側(cè)的可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)抬起來(lái),為電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)體組件(4)的工作提供前提條件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)體組件(4)包括轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4.1)、轉(zhuǎn)體減速器(4.2)、轉(zhuǎn)臺(tái)軸承(4.3)、轉(zhuǎn)體套軸(4.4)以及套軸定位片(4.5);轉(zhuǎn)臺(tái)軸承(4.3)的兩端分別與可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)和支承框架(2)螺栓連接,轉(zhuǎn)體減速器(4.2)通過(guò)螺栓固定在可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)上,其動(dòng)力源來(lái)自于轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4.1);轉(zhuǎn)體套軸(4.4)一端與轉(zhuǎn)體減速器(4.2)的輸出軸鍵連接,另一端與支承框架(2)經(jīng)花鍵連接并通過(guò)套軸定位片(4.5)軸向定位;轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4.1)的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)轉(zhuǎn)體減速器(4.2)放大,再經(jīng)轉(zhuǎn)體套軸(4.4)傳遞到支承框架(2)上,在支承框架(2)固定不動(dòng)的前提下,轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)體減速器(4.2)的反向轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)旋轉(zhuǎn),結(jié)合液壓式抬腿組件(5)的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的腿式移動(dòng)和越障。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的可旋轉(zhuǎn)基座(5.1)和車身支撐架(5.2)由不銹鋼鑄造而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車身可升降旋轉(zhuǎn)的輪腿式電力檢修機(jī)器人,其特征在于,所述的爪頭座(8.1.4)、小臂(8.2.4)、小臂座(8.3.4)、大臂(8.4.4)、大臂座(8.5.4)以及機(jī)械臂基座(8.6.3)鑄造而成。