本發(fā)明涉及一種機(jī)器人檢測裝備，具體為可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備。

背景技術(shù)：

1、大型結(jié)構(gòu)件已廣泛應(yīng)用于航空航天、能源國防等領(lǐng)域，在其中發(fā)揮著重要的作用。為實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔的高精度加工，需對內(nèi)腔情況進(jìn)行全面檢測。由于大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔一般具有腔體深、形狀復(fù)雜、內(nèi)部運動空間受限等特點，現(xiàn)有的檢測裝備并不適用于內(nèi)腔檢測。例如，以串聯(lián)機(jī)器人為載體的檢測裝備，由于本體結(jié)構(gòu)受限，無法實現(xiàn)內(nèi)腔深處的檢測，同時受限空間下機(jī)器人存在運動干涉的情況；以繩驅(qū)動機(jī)器人為載體的檢測裝備，由于本體剛度不足導(dǎo)致檢測結(jié)果易存在偏差。

2、不同于上述機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)器人由多個分支閉環(huán)組成，具有本體結(jié)構(gòu)剛度/精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于零件加工、物料分揀等領(lǐng)域。

3、針對現(xiàn)有檢測機(jī)器人裝備中所存在的問題，通過結(jié)合多個并聯(lián)機(jī)器人，設(shè)計一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備十分有必要，以在保證本體結(jié)構(gòu)精/剛度的同時，實現(xiàn)不同深度內(nèi)腔情況的快速檢測及分析。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足，提供一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備；該伸縮式機(jī)器人裝備具有本體剛度/精度高、檢測范圍大的特點，可根據(jù)大型結(jié)構(gòu)件的不同深度，實現(xiàn)高靈活性的伸縮運動并完成內(nèi)腔情況檢測，并且適應(yīng)性強(qiáng)。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

3、一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，包括定平臺以及從定平臺開始依次連接的多個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人和一個視覺檢測裝置；所述視覺檢測裝置安裝在距離定平臺最遠(yuǎn)的一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人上；

4、所述多個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中：

5、第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人包括動平臺以及并聯(lián)連接在動平臺與定平臺之間的三條第一分支，其余移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人均包括動平臺以及并聯(lián)連接在動平臺與前一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人之間的三條第一分支；或者，

6、第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人包括動平臺以及并聯(lián)連接在動平臺與定平臺之間的三條第二分支，其余移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人均包括動平臺以及并聯(lián)連接在動平臺與前一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人之間的三條第二分支。

7、每條第一分支包括從動平臺開始依次連接的第二轉(zhuǎn)動副、第一連桿、第一轉(zhuǎn)動副以及第一移動副；第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中的第一分支第一移動副連接所述定平臺，其余移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中的第一分支第一移動副連接前一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中第一分支相對應(yīng)的第一連桿；

8、每條第二分支包括從動平臺開始依次連接的第五轉(zhuǎn)動副、第三連桿、第四轉(zhuǎn)動副、第二連桿以及第三轉(zhuǎn)動副；第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中的第二分支第三轉(zhuǎn)動副連接所述定平臺，其余移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中的第二分支第三轉(zhuǎn)動副連接前一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中第二分支相對應(yīng)的第二連桿。

9、所述第一分支中，第一轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)動軸線與第二轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)動軸線相互平行且垂直于所述第一連桿的中心線；

10、所述第二分支中，第五轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副以及第三轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)動軸線相互平行，且垂直于第二連桿以及第三連桿的中心線。

11、每個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中，三個第二轉(zhuǎn)動副關(guān)于動平臺的中心對稱布置；或者，三個第五轉(zhuǎn)動副關(guān)于動平臺的中心對稱布置。

12、所述第一移動副包括第一移動副導(dǎo)軌以及與第一移動副導(dǎo)軌滑動配合的第一移動副滑塊。

13、第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的三條第一移動副導(dǎo)軌均安裝在定平臺上且關(guān)于定平臺的中心對稱布置，三條第一移動副導(dǎo)軌的軸線相交于定平臺的中心；其余移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中的第一移動副導(dǎo)軌安裝在前一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的第一連桿上，并且第一移動副導(dǎo)軌軸線平行于第一連桿中心線。

14、第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的三條第二分支中，三個第三轉(zhuǎn)動副均通過一對鉸接耳連接定平臺且關(guān)于定平臺的中心對稱布置；

15、其余移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的三條第二分支中，第三轉(zhuǎn)動副通過一對鉸接耳一一安裝在前一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人相對應(yīng)的第三連桿上；每個第二分支中的所述第三轉(zhuǎn)動副軸線垂直于第三連桿中心線。

16、所述第一分支中，第一移動副為驅(qū)動副，驅(qū)動器均為電機(jī)帶動的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)；所述第二分支中，第三轉(zhuǎn)動副為驅(qū)動副，驅(qū)動器均包括電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動的傳動齒輪；驅(qū)動副運動時，該機(jī)器人可實現(xiàn)上下移動。

17、所述的視覺檢測裝置包括測量基座、雙目攝像頭以及連接在測量基座與雙目攝像頭之間的測量虎克鉸：

18、所述的測量基座安裝在距離定平臺最遠(yuǎn)一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的動平臺上，雙目攝像頭通過測量虎克鉸安裝在所述的測量基座上。

19、所述測量虎克鉸第一轉(zhuǎn)軸和測量虎克鉸第二轉(zhuǎn)軸均為驅(qū)動副，驅(qū)動器包括電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動的傳動齒輪。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

21、本發(fā)明提出了一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，具有剛度和精度高、檢測范圍大、適應(yīng)能力強(qiáng)、高靈活性的特點，可用于大型結(jié)構(gòu)件不同深度內(nèi)腔情況的快速檢測。

技術(shù)特征：

1.一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，包括定平臺(1)以及從定平臺開始依次連接的多個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人和一個視覺檢測裝置；所述視覺檢測裝置安裝在距離定平臺最遠(yuǎn)的一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：所述第一分支中，第一轉(zhuǎn)動副(13)的轉(zhuǎn)動軸線與第二轉(zhuǎn)動副(15)的轉(zhuǎn)動軸線相互平行且垂直于所述第一連桿的中心線；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：每個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中，三個第二轉(zhuǎn)動副關(guān)于動平臺(2)的中心對稱布置；或者，三個第五轉(zhuǎn)動副(47)關(guān)于動平臺(2)的中心對稱布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：所述第一移動副包括第一移動副導(dǎo)軌(11)以及與第一移動副導(dǎo)軌(11)滑動配合的第一移動副滑塊(12)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的三條第一移動副導(dǎo)軌(11)均安裝在定平臺(1)上且關(guān)于定平臺的中心對稱布置，三條第一移動副導(dǎo)軌的軸線相交于定平臺(2)的中心；其余移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人中的第一移動副導(dǎo)軌(11)安裝在前一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的第一連桿(14)上，并且第一移動副導(dǎo)軌軸線平行于第一連桿中心線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：第一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人的三條第二分支中，三個第三轉(zhuǎn)動副(43)均通過一對鉸接耳(42)連接定平臺且關(guān)于定平臺的中心對稱布置；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：所述第一分支中，第一移動副為驅(qū)動副，驅(qū)動器均為電機(jī)帶動的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)；所述第二分支中，第三轉(zhuǎn)動副43為驅(qū)動副，其驅(qū)動器包括電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動的傳動齒輪；驅(qū)動副運動時，該機(jī)器人可實現(xiàn)上下移動。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，其特征在于：所述的視覺檢測裝置包括測量基座(21)、雙目攝像頭(24)以及連接在測量基座(21)與雙目攝像頭(24)之間的測量虎克鉸(22)：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，所述測量虎克鉸第一轉(zhuǎn)軸(23)和測量虎克鉸第二轉(zhuǎn)軸(25)均為驅(qū)動副，驅(qū)動器包括電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動的傳動齒輪。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人檢測裝備，具體為可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備。目的是提供一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備；該伸縮式機(jī)器人裝備具有本體剛度/精度高、檢測范圍大的特點，可根據(jù)大型結(jié)構(gòu)件的不同深度，實現(xiàn)高靈活性的伸縮運動并完成內(nèi)腔情況檢測，并且適應(yīng)性強(qiáng)。技術(shù)方案是一種可實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔檢測的伸縮式機(jī)器人裝備，包括定平臺以及從定平臺開始依次連接的多個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人和一個視覺檢測裝置；所述視覺檢測裝置安裝在距離定平臺最遠(yuǎn)的一個移動驅(qū)動式伸縮并聯(lián)機(jī)器人上。

技術(shù)研發(fā)人員：徐靈敏,丁燁,李秦川
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30