一种多功能处置机器人的上装结构的制作方法

本发明涉及排爆机器人，特别是涉及一种多功能处置机器人的上装结构。

背景技术：

1、排爆是维护国家安全，社会稳定的重要组成部分；而排爆专家是目前全球十大高危行业之一。随着科学技术的迅猛发展，排爆机器人代替排爆专家对爆炸装置或武器实施侦察、转移、拆解和销毁，有效避免不必要的人员伤亡；同时也可用于处置其他危险物品，或作为监视和攻击平台。

2、现阶段的排爆机器人的主体平台一般采用履带式或轮式车型结构，主体平台的上装大都配备一个多自由度的机械臂或者机械手，虽然排爆机械臂的自由度做到了五自由度或六自由大，大大提高了作业的空间，但受爆炸可疑物品形状、重量、所处环境的限制，机械手的结构复杂和功能单一，是无法满足特定环境下的排爆要求，同时，机器人存在排爆的盲区，无法进行有效的远程操控。

3、已公开显示的排爆机器人中，具有代表性的如cn201920040876.7公开了一种多轴排爆机械臂及排爆机器人，是一种多自由度、单功能的排爆机器人。cn201810739677.5公开了一种高自由度排爆机器人及其控制方法，是一种双臂、单功能排爆机器人。cn202210122202.8公开了一种排爆机器人及其排爆方法，是一种多机械臂、多功能排爆机器人。

4、上述三种典型排爆机器人，均配备了高自由度机械臂，可全方位进行排爆作业。然而，虽然装备了多个机械臂进行协同作业，但每个机械臂仅固定单功能机械手，对特殊的爆炸可疑物品无法迅速应对处置。同时，机械臂之间距离较远，相互间限制了作业空间；增加了机械臂数量，无疑增加了机器人上装重量，也就增加了履带车的负载；这样必然使得机械手的抓取能力下降。另外，其中两种机器人的均为未配置视觉系统，存在排爆的盲区，无法进行实时监控和真正意义的远程操控。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种多功能处置机器人的上装结构。

2、本发明提供了如下方案：

3、一种多功能处置机器人的上装结构，包括：

4、执行单元，所述执行单元包括基座以及拟人机械臂组件；所述基座包括左俯仰关节支座、右俯仰关节支座以及俯仰关节模组；所述左俯仰关节支座以及所述右俯仰关节支座彼此相对布置且各自下端均与运载平台固定相连，所述俯仰关节模组与所述左俯仰关节支座以及所述右俯仰关节支座各自的上端相连；所述拟人机械臂组件包括支撑臂、机械臂安装座、两台多自由度机械臂；所述支撑臂的下端与所述俯仰关节模组配合连接，所述机械臂安装座与所述支撑臂的上端固定相连，两台所述多自由度机械臂一一对应的与所述机械臂安装座的两侧通过第一关节电机相连；

5、集成工具单元，所述集成工具单元与所述运载平台相连，所述集成工具单元包括若干功能快换作业工具；

6、其中，所述多自由度机械臂包括7个关节、7个第二关节电机以及连杆；所述多自由度机械臂的执行末端设置有端部执行器，所述功能快换作业工具包括与所述端部执行器适配的快换接头。

7、优选地：所述基座还包括连接板以及第一外壳，所述左俯仰关节支座与所述右俯仰关节支座通过所述连接板相连后各自下端均与运载平台固定相连；所述第一外壳设置于所述左俯仰关节支座与所述右俯仰关节支座的外侧。

8、优选地：所述拟人机械臂组件还包括全景相机以及两台深度相机，所述全景相机通过全景相机安装座与所述机械臂安装座的顶部相连；两台所述深度相机分别一一对应的通过第一相机支架与两台所述多自由度机械臂各自的前端相连，所述深度相机用于采集爆炸可疑物和机械手排爆过程影像。

9、优选地：所述集成工具单元包括左工具架、右工具架以及若干磁吸固定座；所述运载平台上设置有主控箱，所述左工具架以及所述右工具架均与所述主控箱相连，若干所述磁吸固定座分别与所述左工具架以及所述右工具架相连；若干所述功能快换作业工具一一对应的与若干所述磁吸固定座相连。

10、优选地：所述主控箱包括箱体、盖板、散热风扇、防水航插以及防水透气膜，所述箱体的内部用于容置控制元器件；所述盖板边缘处设有折边；所述散热风扇安装处设置有所述防水透气膜；所述防水航插设置于所述主控箱进线和出线位置处，且所有连接缝隙处设置有橡胶密封垫。

11、优选地：若干所述功能快换作业工具至少包括电动剪刀快换工具、工兵铲快换工具、五指拟人手快换工具、铜刷快换工具、刀片快换工具、电动螺丝刀工具、锉刀快换工具、扁铲快换工具以及二指夹爪快换工具。

12、优选地：还包括若干超声波传感器组件，若干所述超声波传感器组件沿所述运载平台均匀分布且均与所述运载平台相连；所述超声波传感器组件包括超声波传感器、传感器底座以及传感器支架；所述超声波传感器通过自带卡口固定在所述传感器支架上；所述传感器支架的底部设有第一弧形槽口，所述第一弧形槽口用于实现所述超声波传感器左右角度调节；所述传感器底座用于安装固定所述传感器支架，以使所述传感器支架与所述运载平台相连。

13、优选地：还包括若干环视相机组件，若干所述环视相机组件沿所述运载平台均匀分布且均与所述运载平台相连；所述环视相机组件包括环视相机、第二相机支架以及相机固定底座；所述环视相机安装在所述第二相机支架上，并通过所述相机固定底座与所述运载平台相连；所述第二相机支架设有第二弧形槽口，所述第二弧形槽口用于调节所述环视相机俯仰角度。

14、优选地：还包括云台组件，所述云台组件包括云台底座、云台支架、云台安装板以及云台相机；所述云台底座固定安装在所述运载平台的后端；所述云台支架包括空心圆管且与所述云台底座相连；所述云台安装板固定在所述云台支架上；所述云台相机固定在云台安装板上。

15、优选地：所述运载平台包括履带式车体。

16、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

17、本申请实施例提供的一种多功能处置机器人的上装结构，在运载平台上装备了单体拟人双机械臂结构，两个机械臂模拟人的左右臂，能够相互协同作业，每个机械臂具备七个自由度，不仅大大提高了机械手的作业空间，而且每个机械臂能够单独完成作业。在机械臂末端设置快换执行器，可以快速更换和安装包括机械手在内的工具模块；在上装各位置设置环视相机组件、超声波传感器和云台相机等模块，用来实现排爆机器人自主避障、远程监视和操控等功能。整体上装采用模块化设计，结构紧凑，重量相对轻，拟人机械臂总体抓取能力大。

18、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

1.一种多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，所述基座还包括连接板以及第一外壳，所述左俯仰关节支座与所述右俯仰关节支座通过所述连接板相连后各自下端均与运载平台固定相连；所述第一外壳设置于所述左俯仰关节支座与所述右俯仰关节支座的外侧。

3.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，所述拟人机械臂组件还包括全景相机以及两台深度相机，所述全景相机通过全景相机安装座与所述机械臂安装座的顶部相连；两台所述深度相机分别一一对应的通过第一相机支架与两台所述多自由度机械臂各自的前端相连，所述深度相机用于采集爆炸可疑物和机械手排爆过程影像。

4.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，所述集成工具单元包括左工具架、右工具架以及若干磁吸固定座；所述运载平台上设置有主控箱，所述左工具架以及所述右工具架均与所述主控箱相连，若干所述磁吸固定座分别与所述左工具架以及所述右工具架相连；若干所述功能快换作业工具一一对应的与若干所述磁吸固定座相连。

5.根据权利要求4所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，所述主控箱包括箱体、盖板、散热风扇、防水航插以及防水透气膜，所述箱体的内部用于容置控制元器件；所述盖板边缘处设有折边；所述散热风扇安装处设置有所述防水透气膜；所述防水航插设置于所述主控箱进线和出线位置处，且所有连接缝隙处设置有橡胶密封垫。

6.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，若干所述功能快换作业工具至少包括电动剪刀快换工具、工兵铲快换工具、五指拟人手快换工具、铜刷快换工具、刀片快换工具、电动螺丝刀工具、锉刀快换工具、扁铲快换工具以及二指夹爪快换工具。

7.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，还包括若干超声波传感器组件，若干所述超声波传感器组件沿所述运载平台均匀分布且均与所述运载平台相连；所述超声波传感器组件包括超声波传感器、传感器底座以及传感器支架；所述超声波传感器通过自带卡口固定在所述传感器支架上；所述传感器支架的底部设有第一弧形槽口，所述第一弧形槽口用于实现所述超声波传感器左右角度调节；所述传感器底座用于安装固定所述传感器支架，以使所述传感器支架与所述运载平台相连。

8.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，还包括若干环视相机组件，若干所述环视相机组件沿所述运载平台均匀分布且均与所述运载平台相连；所述环视相机组件包括环视相机、第二相机支架以及相机固定底座；所述环视相机安装在所述第二相机支架上，并通过所述相机固定底座与所述运载平台相连；所述第二相机支架设有第二弧形槽口，所述第二弧形槽口用于调节所述环视相机俯仰角度。

9.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，还包括云台组件，所述云台组件包括云台底座、云台支架、云台安装板以及云台相机；所述云台底座固定安装在所述运载平台的后端；所述云台支架包括空心圆管且与所述云台底座相连；所述云台安装板固定在所述云台支架上；所述云台相机固定在云台安装板上。

10.根据权利要求1所述的多功能处置机器人的上装结构，其特征在于，所述运载平台包括履带式车体。