[发明专利]一种用于探测作业的三自由度机械臂机构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人机构，具体地说是一种用于探测作业的三自由度机械臂机构。

背景技术

在使用机器人进行外星球表面岩石成份探测时，要求机器人携带一些能完成就位探测的有效载荷仪器，机械臂是操作这些有效载荷仪器的一种主要设备。在进行全景观测作业时，桅杆是携带摄像机完成全景观测作业任务的一种主要设备。将机械臂和桅杆合二为一的三自由度机械臂机构还未见到报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于探测作业、结构简单、多功能的三自由度机械臂机构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

包括有安装在底座上回转电机，回转电机轴与回转体相连接；下臂电机，通过下臂连接板与下臂一端相连，下臂电机轴与回转体相连；旋转电机，通过旋转电机连接板与下臂另一端相连接，旋转电机轴与转塔相连接；转塔上安装有探测仪器。

下臂电机转动，机械臂从折叠构型展开，调整高度位置，然后回转电机转动，调整偏转位置，最后旋转电机转动，调整转塔上探测仪器的方位。机械臂按作业任务需要，可处于工作构型(折叠构型、举升观测构型、就位探测构型、地面探测构型)。

本发明的优点与积极效果为：

1.结构简单。本发明采用三自由度机械臂机构，将机械臂和桅杆合二为一，机械臂末端自由度即可用于更换探测有效载荷，又可用于调整探测有效载荷的姿态。

2.多种工作构型。本发明的机械臂具有折叠构型、举升观测构型、就位探测构型、地面探测构型等四种基本工作构型，提高了机械臂的作业效率。

附图说明

图1-1为本发明的外观立体示意图(折叠构型)；

图1-2为本发明的外观立体示意图(举升观测构型)；

图1-3为本发明的外观立体示意图(地面探测构型)；

图1-4为本发明的外观立体示意图(就位探测构型)；

图2为本发明内部结构的立体分解图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图2所示，本发明包括底座3和回转电机1，回转电机1安装在底座3上，回转电机轴2与回转体4相连接。下臂电机8通过下臂连接板5与下臂7一端相连，下臂电机轴6与回转体4相连。旋转电机12通过旋转电机连接板11与下臂7另一端相连接，旋转电机轴10与转塔9相连接；其中回转体4为T型结构；转塔9上安装有探测仪器。

本发明有三个自由度，一个为绕垂直于底座的轴回转的回转自由度，使机械臂回转。另一个是摆动自由度，使下臂摆动。再一个是旋转自由度，使转塔9旋转。回转自由度由回转电机转动来实现，提升自由度由下臂电机转动来实现，旋转自由度由旋转电机转动来实现。

本发明的工作原理为：当机械臂工作时，下臂电机6转动，机械臂从折叠构型展开，调整高度位置，然后回转电机1转动，调整偏转位置，最后旋转电机12转动，调整转塔9上探测仪器的方位。当进行全景观测作业时，机械臂处于举升观测构型；进行就位探测作业时，机械臂处于就位探测构型；进行地面探测作业时，机械臂处于地面探测构型(参见图1-1、1-2、1-3、1-4)。