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专利号: 2019106018088
申请人: 广西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿井下辅助机器人,包括底座(1)、旋转台(2)、传动轴(3)、主驱动机构(4)、绕线机构、大臂座(30)、大臂(5)、小臂(6)、夹持机构,其特征在于:所述的主驱动机构(4)设于底座(1)内,所述的底座(1)的上表面设有圆形滑套(31),所述的旋转台(2)的下端面设有竖直的轴套(32),所述的轴套(32)设于圆形滑套(31)上,能够基于圆形滑套(31)转动;

所述的旋转台(2)及轴套(32)的中部设有轴向为竖直的通孔Ⅰ(7),所述的传动轴(3)竖直设置,传动轴(3)的外径与通孔Ⅰ(7)的内径一致,传动轴(3)的下端与主驱动机构(4)连接,上端与穿过通孔Ⅰ(7);所述的通孔Ⅰ(7)的内侧壁内设有沿其圆周方向设置的弧形卡槽Ⅰ(15),所述的传动轴(3)的外壁上设有凸键(14),所述的凸键(14)对应装配于弧形卡槽Ⅰ(15)内,基于能够在弧形卡槽Ⅰ(15)范围内转动,传动轴(3)基于凸键(14)限位,能够在弧形卡槽Ⅰ(15)弧度范围内转动;

所述的旋转台(2)的上表面设有大臂座(30),所述的大臂(5)的下端通过转轴Ⅰ(33)安装于大臂座(30)上,大臂(5)能够相对于大臂座(30)摆动;所述的小臂(6)的下端通过转轴Ⅱ(34)与大臂(5)的上端连接,小臂(6)能够相对于其与大臂(5)的连接处摆动;所述的夹持机构安装于小臂(6)的上端,能够相对于其与小臂(6)连接处摆动;

所述的绕线机构包括大齿轮(10)、小齿轮(11)、绕线器(12)、钢丝绳(13),所述的大齿轮(10)固定设于传动轴(3)的上端,所述的小齿轮(11)设有两组,分别通过转轴设于旋转台(2)上,能够基于转轴转动,两组小齿轮(11)位于大齿轮(10)的两侧,分别与大齿轮(10)啮合;每组小齿轮(11)上分别设有一组绕线器(12);所述的每组绕线器(12)上分别缠绕有一组钢丝绳(13),钢丝绳(13)的下端与绕线器(12)固定连接,两组钢丝绳(13)的上端分别沿大臂(5)、小臂(6)的走向延伸与夹持机构连接,驱动夹持机构摆动。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下辅助机器人,其特征在于:

所述的夹持机构包括腕部(16)、安装板(17)、夹爪(18)、传动件(19)、连接轴(20)、回转件(21)、限位机构Ⅱ,所述的腕部(16)的后端通过转轴Ⅲ(35)与小臂(6)的上端连接,腕部(16)后端的上下两侧壁分别与两组钢丝绳(13)的前端固定连接,能够在钢丝绳(13)驱动下相对于转轴Ⅲ(35)转动;所述的腕部(16)的前端设有驱动机构Ⅰ(22),所述的驱动机构Ⅰ(22)的输出轴向前伸出,驱动机构Ⅰ(22)的输出轴的前端个上固定设有回转件(21);

所述的安装板(17)的中部设有通孔Ⅱ(23),所述的回转件(21)的外径与通孔Ⅱ(23)的内径一致,安装板(17)基于通孔Ⅱ(23)套装于回转件(21)上;所述的通孔Ⅱ(23)的内侧壁内设有沿其圆周方向设置的弧形卡槽Ⅱ(26),回转件(21)的外壁上设有凸板(25),所述的凸板(25)对应装配于弧形卡槽Ⅱ(26)内,能够在弧形卡槽Ⅱ(26)范围内转动,回转件(21)基于凸板(25)限位,能够在弧形卡槽Ⅱ(26)弧度范围内转动;

所述的安装板(17)前端面的上下两侧分别设有横向的滑轨(24),所述的夹爪(18)设有两组,相对设置,分别安装于滑轨(24)上;两组夹爪(18)可沿滑轨(24)做方向相反的进给运动;

所述的回转件(21)的前端面的两侧上分别设有一组连接轴(20),所述的传动件(19)为圆弧形结构,对应夹爪(18)设有两组,传动件(19)的一端与夹爪(18)连接,另一端套装于连接轴(20)上,传动件(19)可基于连接轴(20)转动。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下辅助机器人,其特征在于:所述的腕部(16)通过U型件(27)安装驱动机构Ⅰ(22),所述的U型件(27)包括前竖板(36)、横板(37)、后竖板(38),所述的前竖板(36)和后竖板(38)的下端通过横板(37)固定连接,所述的后竖板(38)与腕部(16)的前端固定连接,所述的驱动机构Ⅰ(22)固定安装于前竖板(36)的后壁上,驱动机构Ⅰ(22)的输出轴穿过前竖板(36);所述的回转件(21)通过联轴器(39)安装于驱动机构Ⅰ(22)的输出轴上。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下辅助机器人,其特征在于:还包括摄像机(29),所述的摄像机(29)设于前竖板(36)的上端。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下辅助机器人,其特征在于:所述的大臂座(30)的外侧设有驱动机构Ⅱ(8),所述的驱动机构Ⅱ(8)的输出轴与大臂(5)的下端连接,驱动机构Ⅱ(8)驱动大臂(5)相对于大臂座(30)摆动。

6.根据权利要求6所述的煤矿井下辅助机器人,其特征在于:所述的小臂(6)与大臂(5)的连接处的外侧设有驱动机构Ⅲ(9),所述的驱动机构Ⅲ(9)的输出轴与小臂(6)的下端连接,驱动机构Ⅲ(9)驱动小臂(6)相对于大臂(30)的连接处摆动。

7.根据权利要求1所述的煤矿井下辅助机器人,其特征在于:所述的小臂(6)的上侧壁的上端和下端,以及大臂(5)的后侧壁的下端分别设有固定扣I(39),所述的各个固定扣I(39)之间设有软管Ⅰ(40);所述的小臂(6)的下侧壁的上端和下端,以及大臂(5)的前侧壁的下端分别设有固定扣Ⅱ(41),所述的各个固定扣Ⅱ(41)之间设有软管Ⅱ(42);

所述的两组钢丝绳(13)分别穿过软管Ⅰ(40)和软管Ⅱ(42)后与夹持机构连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的煤矿井下辅助机器人,其特征在于:所述的主驱动机构为钢球马达;所述的驱动机构Ⅰ(8)、驱动机构Ⅱ(9)、驱动机构Ⅲ(22)均为电机。